曾照耀 王貴正 周全功 趙嘉麗 梁偉豪 吳健美


摘要:倉房氣密性對儲糧至關重要,關系到儲糧品質變化與儲糧費用成本等。針對包裝倉設計的樓房倉氣密性較差,研究對包裝倉房墻體和地坪等進行全面氣密改造。經試驗倉并對其改造前后壓力半衰期進行對比分析,試驗結果表明,改造后樓房倉空倉氣密性有了極大的提高,3次壓力測試半衰期時間均超過15 min,最高的可達21 min以上,氣密性等級遠遠高于氣調儲糧一級氣密性等級(壓力半衰期t≥5min)的標準,為下一步充氮氣調儲糧技術應用提供了良好的倉房條件,也為舊倉氣密隔熱改造提供了參考。
關鍵詞:樓房倉;氣密性;改造方案
中圖分類號:TU249.2 文獻標志碼:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.20240115
Test on airtightness improvement of the whole warehouse of a building
Zeng Zhaoyao1, Wang Guizheng1, Zhou Quangong1, Zhao Jiali1, Liang Weihao1, Wu Jianmei2
( 1. The Third Warehouse of Guangdong Grain and Oil Storage and Transportation Co., Ltd., Guangzhou, Guangdong 510440; 2. Guangdong Grain and Oil Storage and Transportation Co., Ltd., Guangzhou, Guangdong 510380 )
Abstract: The airtightness of warehouses is crucial for grain storage, which is related to changes in grain quality and storage costs. In response to the poor airtightness of building warehouses designed for packaging warehouses, a comprehensive airtightness renovation was conducted on the walls and floors of packaging warehouses. After conducting a comparative analysis of the pressure half-life before and after the renovation of the test warehouse, the test results showed that the airtightness of the empty warehouse in the building warehouse has been greatly improved after the renovation. The half-life time of the three pressure tests exceeded 15 minutes, with the highest reaching over 21 minutes. The airtightness level is far higher than the standard of the first level airtightness level (pressure half-life t ≥5 minutes) for the controlled grain storage, providing good warehouse conditions for the next step of nitrogen filled and controlled grain storage technology application, It also provides a reference for the airtightness and insulation renovation of old warehouses.
Key words: building warehouse; air tightness; renovation plan
倉房氣密性對儲糧至關重要,直接影響儲糧保溫隔熱、密閉氣調、熏蒸等效果,關系到儲糧品質變化與儲糧費用成本等,是實現綠色儲糧的前提。倉房氣密性能佳,能提高倉房隔熱、防潮效果,熏蒸和氣調時更能達到有效濃度或維持較長時間有效濃度,利于儲糧安全[1]。
本庫20世紀80年代建造的兩棟樓房倉,為包裝倉設計,倉內柱子、窗戶較多,倉房整體氣密性較差,無法采用全倉熏蒸或氣調。經過多年改造,實現以薄膜五面密閉圍包散儲模式進行糧食儲存,但該儲存方式存在薄膜易老化、破損,很大程度影響糧堆氣密性,而且因覆膜導致糧情檢查及扦樣困難等缺點,嚴重阻礙了綠色儲糧新技術的推廣應用。因此,為提高樓房倉倉房氣密性,尋找取代薄膜密閉的傳統儲存方式,實現全倉氣密,提升空調控溫、氣調等綠色儲糧效果,嘗試進行倉房氣密性新工藝改造[1]。
1 材料與方法
1.1 試驗倉房情況
試驗倉3L1-1倉為1989年建造,位于樓房倉一樓,設計倉容3 456 t,尺寸為31.76 m×29.76 m×6.8 m,南北朝向,240 mm厚墻體,倉頂為200 mm厚的混凝土樓板,混凝土密封固化劑地坪,石米外墻;倉內有16根立柱(0.83 m×0.62 m×6.80 m),設置3組“E”型通風地上籠風道,配備有集中供冷式空調風管。上個輪換期采用薄膜五面密閉儲存江蘇小麥,目前為空倉狀態。
1.2 材料與設備
1.2.1 主要材料
AWR101水性瀝青涂料液體卷材:能夠快速成型的單組分性防水產品,通過無明火施工工藝成型得到無縫橡膠狀不透水層。
水性外墻封閉底漆:東方雨虹水性外墻封閉底漆為耐候、耐堿性特優之聚丙烯酸乳液。
SBS防水卷材:以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)熱塑性彈性體作改性劑的瀝青做浸漬和涂蓋材料制成的可以卷曲的片狀防水卷材。
PVC專用卷材、2 cm厚單面鋁板聚氨酯保溫板、中性硅酮結構膠。
1.2.2 儀器設備
LHFBFJ固定式防爆環流機(附連接波紋軟管、抱箍及手動開關閥):河南糧好倉儲設備科技有限公司;GM520手持式數字壓力表差壓計(附連接耐壓軟管):上海本杉儀器設備有限公司;噴壺及洗潔精發泡液等。
1.3 改造前倉房氣密性情況
1.3.1 倉房氣密性檢測情況
上個輪換期采用薄膜五面密閉儲存2018年產江蘇小麥2 700 t,按照平房倉內薄膜密封的糧堆氣密性等級檢測糧堆從-300 Pa回升至-150 Pa的壓力半衰期,薄膜五面密閉儲存期間氣密性結果見表1,3年儲存期糧堆氣密性逐漸下降。
小麥輪換出庫后,封堵門、窗、孔洞等可能漏氣點,嘗試檢測空倉氣密性。按500 Pa降至250 Pa的壓力半衰期為測試標準,檢測中發現,當壓力達到330 Pa后難以繼續上升,無法檢測出空倉氣密性。
1.3.2 影響倉房氣密性的因素
門窗:原倉門門框與墻體間縫隙、個別封堵門洞后新舊墻間的裂縫;窗框與墻體連接部位出現開裂、縫隙等引起漏氣。倉內有兩樘門和12個窗戶。
墻體:兩面墻體相交處縫隙,墻體薄,墻面出現的縫隙,砌筑間砂漿不飽滿位置,原來孔洞封堵后新舊交接位置開裂,容易漏氣。
地坪:地坪伸縮縫、裂縫,及地坪與墻體間的連接縫[2]。
墻體及倉頂各類構件、管線孔洞:建倉時預留的設備、電線管路等的孔洞,主要有倉下通風口、空調送回風口、軸流風機口、原來消防管等與墻面結合處,測溫系統電纜、用電電纜、倉內監控等進線管[3]。
1.4 改造方法
1.4.1 倉房氣密性改造工序
改造工序流程圖:舊門窗封堵→墻面與地面R角處理→墻體基礎處理(新門窗孔洞預留)→通風口改造→墻體氣密保溫板安裝→倉頂及其他一些孔洞處理→地坪處理→清理現場→倉房氣密性檢測→檢查漏氣點→完善漏氣部位。
1.4.2 倉房氣密性改造方法
(1)舊倉門處理及窗戶封堵:拆除外墻已封堵的兩樘門,沿墻砌一層厚度為10 cm的單磚二次封堵,并且單磚與內墻間縫隙用水泥填充后外墻掛鋼絲網批蕩并洗石米。拆除墻體原有鐵窗并砌磚封堵,磚層厚度約20 cm,窗戶外墻掛鋼絲網平墻批蕩并洗石米。封堵的舊倉門內墻及窗戶內墻新舊交接處各鏟除10 cm寬至磚并與墻一體掛鋼絲網批蕩,待內墻批蕩面干透后涂抹水性瀝青涂料密封處理。
(2)墻面與地面R角處理:清除墻體與地面連接處R角原有20 cm高的水泥層至磚面,并用專用吸塵器清理縫隙內灰層、雜質后重新涂抹水泥層齊平墻面,然后在墻面與地面各均勻涂刷寬50 cm的水性瀝青涂料密封。
涂料干透后,將寬33 cm的SBS防水卷材以墻面與地面R角為中心,用明火加熱后粘貼在墻面和地面;在SBS防水卷材、墻面和地面上均勻涂刷上聚氨酯涂料;再將寬50 cm的SBS防水卷材用以上方式粘貼在底層防水卷材上,形成二次密封。
在SBS防水卷材頂部與墻面結合處均勻涂抹一層聚氨酯涂料,其上再粘貼一層20~25 cm寬的無紡布,再均勻涂抹一層聚氨酯涂料,以起到防潮密閉的效果;將18 cm寬的TPZ高分子防水卷材背面均勻涂抹上硅酮結構膠,以R角為中心粘貼在SBS防水卷材上。
(3)通風口改造:拆除南、北、東面3個舊通風口,并在原來位置安裝帶有氣密效果的倒扣式蓋板通風口,重新焊接加長倉內通風管后穿墻安裝,焊縫處用中性硅酮結構膠密封處理。內墻通風口與墻體空隙用水泥填充齊平,然后用水性瀝青涂料密封后,通風口四周鋪貼火烤熱熔的SBS防水卷材二次密封,外墻新舊連接處掛鋼絲網批蕩齊平。
1.4.3 內墻整體改造
(1)門窗制作:在指定位置重新制作氣密窗、軸流風機及觀察門,框體與墻體連接部位用水泥封堵后涂抹中性硅酮結構膠填充縫隙,并在氣密窗、軸流風機、觀察門、空調進出風口四周、進出倉門門框位置安裝雙槽逼坑槽,便于倉房密閉時采用薄膜密封,強化密封。將6 cm厚的逼坑雙槽背面用硅酮結構膠涂滿,然后用錨固螺釘固定在保溫板的一端,同時擠壓出硅酮結構膠,螺釘、槽管與保溫板間及槽管與墻面間縫隙處均用硅酮結構膠填滿。
(2)氣密保溫板安裝:拆除內墻墻面原有五面密閉的逼坑槽,并用水泥填充修復抹平,同時用水性瀝青涂料密封處理。然后墻面整體采用水性外墻封閉底漆(滿足GB/T 25229—2010的要求)整體噴涂3遍密封處理后,再在墻體安裝2 ㎝厚鋁板面層聚氨酯保溫板(6 800×1 100)[4],倉頂至地坪縱向不出現拼接板,減少滲漏風險。安裝保溫板時,在背面S型均勻涂抹發泡劑,以及在側面的卡槽內滿涂硅酮結構膠,并在保溫板卡口凸出部位從上到下打入錨固螺釘將其固定,再將下一塊保溫板用卡口對接方式拼接成一體。保溫板公母槽接縫處及逼坑槽與保溫板縫隙處用中性硅酮結構膠滿膠密封處理,確保縫隙密封不漏氣[5]。
(3)R角SBS防水卷材與保溫板之間縫隙先用強力防水丁基膠帶填補后,再用“U型”PVC槽鋪貼,“U型”槽與保溫板之間用結構膠填充。
1.4.4 地坪處理
清除地坪面凸起水泥硬塊、凹槽、伸縮縫、裂縫雜質及灰塵,并用專用吸塵器二次清理;當地面處理結束后用水性外墻封閉底漆整體噴涂2遍密封處理。地面干透后,再用鋁酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥和水配比為2∶1∶3并添加適量特質助粘粉劑調配特質水泥膠粘貼PVC專用卷材,整個地坪滿鋪PVC專用卷材,每張卷材間相隔1~2 cm,同時用聚氨酯保溫板鋪滿地面用重物壓實,待地面再次干透后,對PVC卷材接縫處及鼓包部位采用中性硅酮結構膠填充密封處理。
1.4.5 其他部位改造
針對倉頂天花板孔洞以及鏟除墻體空鼓、裂縫及起皮部位的小坑洞,先清理灰塵和異物后,用水泥砂灰填堵嚴密,再用中性硅酮結構膠涂抹或填充。倉內照明燈具電路、測溫線纜、視頻監控線纜的管槽釘孔處用中性硅酮結構膠填滿做好密封處理。
倉內兩根消防水管地面至閥門處澆筑水泥墩,管體四周砌磚至天花板封堵,外圍用水泥涂抹填充,并用水性瀝青涂料二次密封,將消防水管隔離;沿倉頂及水泥墩切割廢棄的消防水管,切口處用水泥封堵并焊接鋼板密封,倉頂焊口處用中性硅酮結構膠再次密封,墩體焊口處則用水性瀝青涂料密封后再用SBS卷材熱熔密封[3]。
1.5 氣密性檢測
1.5.1 準備工作
試驗倉改造結束,并做好倉內衛生清理工作后,先后分別給電動氣密窗、軸流風機、觀察門、空調進出風口、進出倉門雙槽逼坑槽用聚氯乙烯薄膜壓管密閉。在北面通風口安裝一臺0.75 kW軸流風機,用波紋軟管把風道口與軸流風機有效連接,壓力檢測口則設置在東面通風口,將壓力計一端用塑料軟管連接風道口,并做好密封。
1.5.2 檢測方法
試驗倉在密封好倉門、通風口、觀察門、氣密窗、測溫及照明線槽入口等整倉密閉處理后,啟動風機向倉內加壓,至倉內壓力超過550 Pa時迅速關閉閘閥,用秒表記錄倉房壓力從500 Pa降至250 Pa所需時間。先后進行3次壓力試驗,并做好相關數據的記錄工作。
1.5.3 檢漏方法
采用聽聲音、手摸感覺和噴發泡液檢測的方法查找倉房漏氣部位。將發泡液噴涂在可能漏氣的部位,觀察是否有氣泡產生,從而確定漏氣部位[6]。
2 試驗驗證
倉房改造后氣密性檢測結果見表2。
改造前試驗倉雖然經過簡單的氣密處理,但是倉門、窗戶、通風口、地面及墻體還是存在諸多漏氣點難以發現或處理,導致空倉試壓時壓力值難以達到500 Pa壓力測試標準。采用薄膜五面密閉,糧堆氣密性最高也才110 s,而且隨著儲存期延長,糧堆氣密性逐步下降,這主要是薄膜長期被膠管壓入逼坑槽,會出現薄膜老化、平時踩踏糧面也會使薄膜出現一些沙眼,導致糧堆氣密性下降。
對比表1和表2可以看出,倉房經過門窗封堵、墻體、地坪等整體氣密性改造后,倉房氣密性得到了顯著的提升,3次壓力測試半衰期時間均超過15 min,最高達21 min,按照《糧油儲藏 平房倉氣密性要求》(GB/T 25229—2010)判斷,氣密性等級遠遠高于氣調儲糧一級氣密性等級(壓力半衰期t≥ 5min)的標準[7]。
3 結論與討論
(1)墻體氣密性改造材料和工藝較多,但采用鋁面聚氨酯保溫板對墻體進行改造不僅可以大大提升倉房氣密性,更可以提高倉房的隔熱保溫性能,一舉兩得,而且表面鋁板,不易受外界影響,堅固、美觀、耐用。至于鋁面聚氨酯保溫板隔熱保溫效果,下一步將進行數據收集分析。
(2)安裝鋁面聚氨酯保溫板時,在墻體柱位的轉角一定要自然、流暢、無裂縫,保溫板之間的公母槽一定要對接緊實且縫隙一定要滿膠,否則密封性不夠,會影響倉房氣密性[4]。
(3)地坪采用的PVC專用卷材,在鋪貼前地面一定要清理干凈,鋪貼過程中特質水泥漿液要涂滿地面,且需要邊涂邊鋪,過柱位切割好對應形狀,盡量做到一卷到底,卷材縫隙越少越好。糧食出入庫作業時要注意保護,以防作業設備損壞卷材,影響氣密性。
(4)試驗倉采用新工藝改造,可以顯著提高倉房氣密性,為下步空調控溫和氣調儲糧等技術應用提供條件,降低運行成本。
(5)本次改造突破了傳統樓房倉五面密閉圍包散存的儲糧方式,可以很好地解決墻膜在儲存期間出現老化、破損無法修復而影響糧堆氣密性問題;并且可以減少掛膜這一環節,大大減少保管員工作量,為類似舊倉房氣密性改造提供新思路。
(6)從安全儲存和節約成本的角度考慮,每年或者每兩年對倉房做一次氣密性檢測,結合檢測結果,分析查找影響改造后的倉房氣密性原因是后續的重點工作。
參 考 文 獻
[1] 李松偉,劉進吉,葉海軍,等.影響淺圓倉氣密性的主要因素和處理措施[J].糧食儲藏技術,2019,48(5):13-14.
[2] 楊超.聚氨酯材料改造倉房的工藝應用比較[J].糧食科技與經濟,2021,46(4):117-120.
[3] 黃思華.高大平房倉氣密性改造與氣調儲藏應用試驗[J].糧油儲藏科技通訊,2020,36:42-43+47.
[4] 陳子光,陳世杰,唐春輝,等.淺圓倉氣密性改造[J].糧食科技與經濟,2022,47(6):92-94.
[5] 王若蘭.糧油儲藏學[M].北京:中國輕工業出版社,2021:237-239.
[6] 康國宇,鞠陽,徐擎宇,等.高大平房倉提高氣密性關鍵節點探討[J].糧食儲藏,2020,49(2):54-55.
[7] 國家質量監督檢驗檢疫總局.糧油儲藏 平房倉氣密性要求:GB/T 25229—2010[S].北京:中國國家標準出版社,2010:2.