讓“大國糧倉”實現綠色儲藏——全球首創架空式糧食氣膜倉誕生記|最新消息

科技日報記者?馬愛平?實習記者?孫明源

(資料圖)

4月4日，成都新津，中儲糧成都儲藏院設計工程師薛飛盯著操作面板上不斷跳動的氣壓參數，仔細進行維檢。本月，經過水鐵公聯運長途運輸，從鎮江入境的進口大豆將優先“住”進糧食氣膜倉。

作為全球首創的架空式糧食氣膜倉，在中央儲備糧四川新津直屬庫，這樣的倉體共有4座，每座高36.1米、直徑23米，單倉就能儲糧7500噸。按每個成年人每天消耗半斤口糧計算，一倉糧可滿足七萬人一年的口糧。

潔白的“膚色”、獨特的“身姿”，加上肩負的特殊使命，使糧食氣膜倉成為當地的新地標，并成功入選“2022年度央企十大超級工程”。

移花接木，倉儲技術跨界轉化

中儲糧成都儲藏院研究設計中心主任余鵬彪一直都在糧食倉儲領域耕耘，尋找新一代綠色“大國糧倉”是他工作三十余年來最大的心愿。

2017年9月14日，在北京舉行的一次央企創新成果展上，中煤能源集團“中煤雷奧”氣膜鋼筋混凝土結構球倉，牢牢地吸引了中儲糧集團參觀人員的目光。該倉型采用新穎的建造工藝和特別的結構，具有優良的保溫隔熱性能和氣密性能，能夠減少外界熱量傳入煤堆，而且通入煤堆的冷空氣可以長時間保留在倉內，大大降低能耗，提升綜合經濟效益。

既然氣膜倉可以儲煤，那么它能不能儲糧呢？

遠在成都的余鵬彪等研究人員，聽說這個設想非常心動。他們第一時間奔赴中煤建安集團，和中煤的研究人員坐下來算了一筆賬——糧食氣膜倉的建設成本與傳統糧倉相當，但可實現低溫儲糧，運行能耗同比預計節約30%以上。

研究團隊敏銳地察覺到，這正是大家苦苦尋覓的新一代綠色“大國糧倉”。

然而，金燦燦的糧食和黑黝黝的煤炭天差地別，儲煤倉并不適合直接儲存糧食，糧食對于倉儲條件的要求比起煤炭堪稱苛刻。

“煤倉對溫度沒有特殊的要求，而糧倉溫度需要長期保持在低溫（15℃以下）或準低溫（20℃以下）水平；煤炭可以耐受較大的晝夜溫差，而糧食必須在相對穩定的溫濕度條件下儲存；煤倉倉壁只要求不漏風、不漏雨、不漏氣即可，而糧倉倉壁還要求光滑平整……”余鵬彪說，這只是他們要面對挑戰的冰山一角。

這樣的技術轉化工作，無法由單個領域的企業完成，必須依靠跨界聯合。2017年，兩家央企——中儲糧成都儲藏院和中煤建安集團共同組建了糧食氣膜倉研發小組，開啟了糧食氣膜倉的技術攻關之旅。

新津建倉，“兩條腿”蹚出“金標準”

研究生畢業后，薛飛進入了糧食氣膜倉課題組。一畢業就能接觸如此重大的項目，他倍感鼓舞和興奮。

激動之余，薛飛發現挑戰接踵而至。研究團隊要研發建設的，是全球首創的架空糧食氣膜倉，每個組件、步驟、節點都得從頭開始研究、設計。

“比如，光一個膜材就由主要的三層構成——聚酯纖維、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯，每層厚度偏差率多少合適？如何保證氣膜吹起來后不變形？每層斷裂強度、撕裂強度、剝離強度、透光率規定多少合適？”薛飛說，膜的問題很復雜，但這還遠遠不是唯一難點。

跑遍全國，經過與多所科研院所、大學機構的各領域專家反復探討，糧食氣膜倉研發小組發現，把煤倉改成糧倉需要“脫胎換骨”，連最基礎的倉體構型都必須重新設計。

面對重重難題，研究團隊決定兩條腿走路，一方面建小號的“實驗倉”開展模擬實驗，另一方面將理論在軟件上進行模擬計算。

中煤建安集團成都分公司總工程師李利軍回憶，氣膜糧倉設計近似“白紙作畫”，很難通過反復修改一個模型找到最優方案。四年間，設計團隊在研究基地建造了三個“實驗倉”，比較不同設計方案的參數表現。“三管齊下”的建模方式十分特殊，但通過這種方式，在最短時間內測試、比較，得出了建設氣膜糧倉所需的眾多參數。

“面對時間壓力，我們兩面開工，把最大膽的設想第一時間用在‘實驗倉’上。”李利軍說，就是這樣堅持“兩條腿”走路，在未知領域蹚出了一個個“金標準”。

2021年3月，作為中儲糧集團重點科技項目，中儲糧新津糧食氣膜鋼筋混凝土圓頂倉設施設備專項試點研究項目正式啟動實施。

“從0到1”，為新一代“大國糧倉”奠基

“準備！三二一開始！”

“打開閥門、啟動風機、充氣增壓……”

2022年6月7日18時45分，經過風機調試、展膜、環基固定等多道前期工藝流程，該項目首座圓頂倉4#倉歷時105分鐘拔地而起。

“這是我見過性能最好的一個糧倉！經過剛才的壓力測試，顯然我們的糧食氣膜倉的氣密性更強！”國家糧食局鄭州糧倉機械質量監督檢測測試中心主任孫慧男報出了亮眼的數據——糧食氣膜倉的氣密性特別優秀，從500Pa到250Pa的半衰期三次檢測結果分別為2987秒、4312秒和3485秒。

這3個數據意味著什么？“要知道國家對高標準糧倉氣密性要求是300秒，糧食氣膜倉氣密性超過了國家標準9倍，這意味著它的保溫隔熱性能非常優秀。”看到數據，余鵬彪按捺不住內心的激動，眼眶濕潤了起來。

“黨的二十大報告作出了‘全方位夯實糧食安全根基’‘全面落實糧食安全黨政同責’的重要部署。在糧食氣膜倉的研發過程中，面對各種困難我們從未想過放棄，因為我們知道，國家的糧食安全需要它！”余鵬彪說。

下一步，糧食氣膜倉將在糧食行業示范推廣。科技工作者在研發、建設中收獲的“從0到1”的經驗，將為未來在大江南北拔地而起的無數座糧食氣膜倉奠定堅實基礎。

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