糧倉(cāng)噴涂硬泡聚氨酯對(duì)氣密性影響的研究

鄭頌，林玉輝，黃曉 ，趙恢發(fā)，范存瞻

（1.福建省儲(chǔ)備糧管理有限公司長(zhǎng)樂(lè)直屬庫(kù)，福建 福州 350003；2.福建省糧油科學(xué)技術(shù)研究所有限公司，福建 福州350002）

糧食倉(cāng)庫(kù)氣密性決定了糧食在保管過(guò)程中熏蒸殺蟲(chóng)和充氮?dú)庹{(diào)的效果[1,2]。福建省儲(chǔ)備糧管理公司長(zhǎng)樂(lè)直屬庫(kù)始建于2012年，2014年投入使用，全部為新型高大平房倉(cāng)型。由于投入使用年限較長(zhǎng)，加上周邊港區(qū)和工礦企業(yè)施工，近年來(lái)庫(kù)內(nèi)倉(cāng)房氣密性逐年下降，部分未改造倉(cāng)房的氣密性半衰期不足40 s，直接影響熏蒸殺蟲(chóng)和充氮?dú)庹{(diào)的效果，甚至出現(xiàn)磷化鋁熏蒸殺蟲(chóng)不徹底情況。在對(duì)糧食進(jìn)行充氮?dú)庹{(diào)保管時(shí)，由于氮?dú)馓右?，為保持氮?dú)鉂舛?，不得不采取反?fù)制氮和充氮的辦法，從而導(dǎo)致單倉(cāng)保管成本上升。

夏露等人[3]采用聚氨酯保溫板，改造提升倉(cāng)庫(kù)的隔熱和氣密性，起到了良好的效果。綜合考慮施工便利性和改造效果，實(shí)驗(yàn)采用硬泡聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡的方法對(duì)福建省儲(chǔ)備糧管理公司長(zhǎng)樂(lè)直屬庫(kù)25號(hào)倉(cāng)內(nèi)墻進(jìn)行噴涂改造，通過(guò)實(shí)際施工對(duì)比和測(cè)試結(jié)果對(duì)比，發(fā)現(xiàn)硬泡聚氨酯現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡的方法施工便利，改造后倉(cāng)庫(kù)的隔熱和氣密性都達(dá)到了良好的效果。

1 材料基本情況

1.1 試驗(yàn)倉(cāng)房

試驗(yàn)倉(cāng)房選擇長(zhǎng)樂(lè)直屬庫(kù)25號(hào)倉(cāng)，對(duì)比倉(cāng)為本庫(kù)26號(hào)倉(cāng)。兩倉(cāng)均為2014年投入使用，兩倉(cāng)倉(cāng)型、門(mén)窗、工藝孔洞等完全相同，見(jiàn)表1。

表1 供試倉(cāng)房基本情況

1.2 試驗(yàn)材料和儀器

硬泡聚氨酯，美國(guó)格拉斯公司生產(chǎn)，是一種集防水、保溫隔熱于一體的新型材料，主要是由多元醇與異氰酸酯兩組份液體原料組成；硬泡聚氨酯噴涂設(shè)備，美國(guó)生產(chǎn)；離心風(fēng)機(jī)，安徽生產(chǎn)；U型壓力計(jì)，安徽生產(chǎn)。

2 現(xiàn)場(chǎng)噴涂硬泡聚氨酯流程及方法

⑴ 內(nèi)墻鏟除油漆涂料面：在試驗(yàn)倉(cāng)25號(hào)存糧輪換出庫(kù)后，根據(jù)試驗(yàn)方案，對(duì)倉(cāng)內(nèi)四周墻壁原有膩?zhàn)臃酆陀推嵬苛蠈?shí)施鏟除。

⑵ 砂漿找平：在確保倉(cāng)內(nèi)墻面無(wú)松軟表面后，對(duì)清理干凈的所有墻面進(jìn)行砂漿找平，水泥砂配合比為：1∶2.5，找平厚度為14 mm。自然風(fēng)干。

⑶ 打釘：為防止后期噴涂的硬泡聚氨酯與墻體發(fā)生脫離或出現(xiàn)空鼓情況，增強(qiáng)硬泡聚氨酯與墻體的結(jié)合力，砂漿找平后，在倉(cāng)內(nèi)四周表面均勻打入鋼釘。鋼釘長(zhǎng)50 mm，按10顆/m2的密度打入約30 mm，外露長(zhǎng)度約20 mm。

⑷ 噴涂硬泡聚氨酯：噴涂厚度為30 mm。實(shí)驗(yàn)中要求噴涂后成型的聚氨酯閉孔率≥95%、壓縮性能≥200 kPa、干密度≥45 kg/m3、表觀密度≥35 kg/m3、吸水率≤3%，燃燒性能符合C級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn)。

⑸ 掛增強(qiáng)網(wǎng)：全面噴涂后掛耐堿玻纖網(wǎng)格布，為下一步硬泡聚氨酯表面抹砂漿做基礎(chǔ)準(zhǔn)備。

⑹ 抹抗裂防水砂漿：涂抹3JXⅡQ抗裂硅質(zhì)防水砂漿，厚度為5 mm。此項(xiàng)施工的目的是防止存糧時(shí)硬泡聚氨酯接觸面糧食結(jié)露霉變，并增加表面硬度。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 倉(cāng)房壓力半衰期

施工結(jié)束后20 d，我們對(duì)試驗(yàn)倉(cāng)和對(duì)比倉(cāng)的倉(cāng)房壓力半衰期進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定采用正壓衰減法測(cè)定試驗(yàn)倉(cāng)和對(duì)照倉(cāng)的倉(cāng)房氣密性，采用風(fēng)機(jī)向倉(cāng)內(nèi)充氣，使倉(cāng)內(nèi)壓力高于室外500 Pa以上，并記錄倉(cāng)內(nèi)壓力從500 Pa衰減至250 Pa的時(shí)間，即為倉(cāng)房的壓力半衰期，取3次測(cè)定的平均值為測(cè)定最終數(shù)值，見(jiàn)表2。

表2 供試倉(cāng)房壓力半衰期變化情況

3.2 熏蒸殺蟲(chóng)效果比較

糧庫(kù)保管糧食一般周期為3年。試驗(yàn)倉(cāng)25號(hào)倉(cāng)庫(kù)已配備了空調(diào)，糧食可以準(zhǔn)低溫保管，同時(shí)已具備充入氮?dú)膺M(jìn)行氣體調(diào)節(jié)保管糧食的條件。為了更好地穩(wěn)定糧情，秋季小麥入庫(kù)時(shí)實(shí)施了一次磷化鋁熏蒸殺蟲(chóng)，熏蒸磷化氫氣體濃度保持350 mL/m3的天數(shù)為35 d。而對(duì)比倉(cāng)26號(hào)倉(cāng)熏蒸磷化氫氣體濃度保持350 mL/m3的天數(shù)僅28 d，見(jiàn)表3。

表3 供試倉(cāng)房熏蒸殺蟲(chóng)效果比較表

3.3 充氮?dú)庹{(diào)期間氮?dú)鉂舛缺３中Ч容^

試驗(yàn)倉(cāng)和對(duì)比倉(cāng)在改造前，充氮?dú)庹{(diào)期間氮?dú)鉂舛缺３?8%以上天數(shù)約9 d，25號(hào)倉(cāng)經(jīng)過(guò)改造后在保管小麥期間氮?dú)鉂舛缺３?8%以上天數(shù)約21 d，比未經(jīng)過(guò)改造倉(cāng)房多12 d。氣調(diào)儲(chǔ)糧期間氮?dú)鉂舛鹊玫奖Ｕ?，?jié)約了補(bǔ)充氮?dú)馑璧碾娔?，達(dá)到綠色儲(chǔ)糧效果，見(jiàn)表4。

表4 供試倉(cāng)房充氮?dú)庹{(diào)氮?dú)鉂舛缺３中Ч容^表

4 小結(jié)和探討

4.1 關(guān)于改造費(fèi)用和效益

改造后倉(cāng)庫(kù)的倉(cāng)房密閉性明顯提高，可以滿足安全儲(chǔ)糧的密閉性要求。25號(hào)倉(cāng)改造總共投入135萬(wàn)元，按儲(chǔ)存小麥4650 t計(jì)，當(dāng)年費(fèi)用分?jǐn)倿?9元/t。但由于改造后倉(cāng)庫(kù)氣密性和隔熱性能均大幅度提高，儲(chǔ)存的儲(chǔ)備糧可有效延緩劣變，可以節(jié)省儲(chǔ)備糧的輪換差價(jià)開(kāi)支。如果保管小麥，每3年輪換一次的輪換差價(jià)可節(jié)省60元/t，折合每年可節(jié)省20元/t；如果保管稻谷，每3年輪換一次的輪換差價(jià)可節(jié)省120元/t，折合每年可節(jié)省40元/t。改造后的硬泡聚氨酯墻面設(shè)計(jì)使用年限為8年，因此，改造的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都相當(dāng)可觀。

4.2 關(guān)于工藝孔洞等的氣密性問(wèn)題

因保管糧食時(shí)通風(fēng)和熏蒸殺蟲(chóng)需要，需要開(kāi)挖50 mm左右環(huán)流熏蒸管、測(cè)溫電纜及各種動(dòng)力管線口等孔，必須處理干凈后再噴涂聚氨酯，確保氣密性改造效果；而軸流風(fēng)機(jī)口、自然通風(fēng)口則采取加做可開(kāi)關(guān)的密閉罩或直接在外口做上盲板，可裝可卸也很實(shí)用。為避免墻體下部墻角漏氣，噴涂硬泡聚氨酯時(shí)，應(yīng)向倉(cāng)內(nèi)地面延伸至地角外50 cm。

4.3 改造后倉(cāng)內(nèi)隔熱保溫效果也得到顯著提升

由于噴涂聚氨酯后，墻體的導(dǎo)熱性能大幅降低，改造后倉(cāng)內(nèi)糧食溫度比未改造低2 ℃左右。同時(shí)，倉(cāng)房不再發(fā)現(xiàn)滲漏及糧食結(jié)露掛壁現(xiàn)象，大大提升儲(chǔ)糧安全。

4.4 關(guān)于施工和驗(yàn)收的細(xì)節(jié)問(wèn)題

噴涂硬泡聚氨酯后，應(yīng)先進(jìn)行噴涂效果檢測(cè)，測(cè)試合格后，方可進(jìn)行防護(hù)層施工。噴涂發(fā)泡聚氨酯表面應(yīng)平整，最大噴涂波紋應(yīng)小于 5 mm，而且不應(yīng)有起鼓、斷裂、脫皮現(xiàn)象。