熏蒸库建设方案.doc

宏昌熏蒸库建设设计书 2010年4月19日目 录1前言32项目概述33设计原则34设计依据45预期效果56设计内容67项目功能设计介绍97.1熏蒸库主体建设97.1.1熏蒸库技术要求97.1.2施药室技术要求107.1.3控制室技术要求107.2系统整体简介117.3中央控制系统137.4气密性检测147.5自动加热系统147.4称重、气化施药系统147.5环流系统157.6高空排放系统157.7浓度检测及电子监管167.8卤化物检漏仪197.9视频监控系统19附1大蒜熏蒸标准20附2实际现场图片21附3部分成功案例271前言为达到大蒜熏蒸库的建设符合国家标准，并且达到国内先进水平，本次设计的中心理念就是全自动智能控制，全自动智能控制系统的引用将使熏蒸除害处理库成为智能、 可靠、高效、可扩展、并满足未来发展的除害处理场所。2项目概述本方案以2006年4月国际植物保护公约组织（IPPC）修订的国际植物检疫措施标准第15号国际贸易中木质包装材料管理准则中熏蒸处理技术要求，及检疫熏蒸库建设的基本要求同时结合当地检验检疫、环保部门的实际要求而设计。为确保项目的先进性、可靠性，熏蒸库的建设采用全自动化控制的系统，核心部件为PLC可编程序控制器，控制界面采用计算机组态软件进行参数设定及控制，同时计算机进行浓度实时远程监控。PLC+组态王+浓度采集的工作模式将实现熏蒸的气密检测、自动投药（含气化及称重）、自动环流、自动控温、自动排气、电子监管远程监控、声光报警，浓度检测，视频监控等功能。同时，该设计思路对用户将来的应用和发展作了充分的考虑，具有较大的可扩充性和较强的灵活性。总之，项目设计的总体思路是智能化及安全性为一体，达到最理想的设计效果。3设计原则标准性：整个系统符合国际出境货物除害处理要求；以及中国国内现有除害处理库设计控制要求及验收标准，同时结合大蒜熏蒸的特性而设计。开放性：整个系统中浓度、温湿度等关键数值连接到出口电子监管平台，支持不同网络传输模式。支持国家局平台，山东内网平台，我公司外网平台。可靠性：只使用经过国际权威机构认可并经过使用考验的设备和产品。采用集中式管理，使检查维修容易。经济性：避免投资浪费，一次性投资，可符合未来长期智能化要求。采用集成化程度高、节约占地空间的产品，达到最好运行效果。系统的设计遵循“数字化、智能化、统一管理化、安全可靠、先进实用、统筹规划、分步实施”的总原则。系统使用的技术应具有前瞻性，系统具有良好的升级、扩展能力，在系统设备选型符合系统整体功能的要求下，系统具有较高的性价比。选用国际知名的器材以及有雄厚实力和绝对优秀技术支持能力的厂家、代理商，以保证设计指标的实现和系统工作的可靠性。4设计依据1中华人民共和国现行有关规范； 2民用建筑电气设计规范JGJ/T16-92；3建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB/T 50311-2000； 4智能建筑设计标准GB/T 50314-2000；5建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343-2004； 6安全防范工程技术规范 GB50348-2004；7建筑电气安装工程施工质量验收规范GB50306；8建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范（GB/T 50312-2000）；9电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169-92； 10低压配电设计规范GB50054-95；11计算站场地安全要求GB9361-88；12其它有关国家及地方的现行规程,规范及标准；13. 检验检疫简易熏蒸库建设规范；14参照澳大利亚熏蒸库建设标准。15. 植物检疫除害处理手册5预期效果1.提高运行效益节约能源，提高设备使用率和使用年限。提高控制的自动化科技水平，节省人工成本。提高工作效率，降低成本。2提高工作人员效率，工作程序清晰严谨。自动化的控制可大大提高工作效率。3提高服务质量，自动化系统不仅方便，并且提高管理水平。无线信息传递，大大节省了客户等待时间。4完善内部管理体制，提供操作人员的全程跟踪记录，有利明确责任，有利工作量的考核。所有这些都可以使进入除害处理场地的客户人员能够在现代、快捷、安全、质量可靠的除害处理场所办理业务，以达到智能化货物除害处理的目地。6设计内容本项目的主要设计内容为熏蒸库库体建设及中央控制系统、自动加热、自动施药系统、环流系统、排放系统、气密检测系统、警示系统、熏蒸电子监管及远程视频监控系统。1）中央控制系统：包含PLC程序的设计、组态软件的开发，及控制操作台的制作、电器元器件的配盘等。2）自动施药系统：包含称重测量装置、气化系统、施药管路及控制阀体的设计。3）环流系统：包含循环风机及管路的设计。4）排放系统：包含排放风机管路设计、排风风机控制系统设计。5）气密检测系统：试压风机管路设计、压力传感器选型设计及风机控制系统设计。6）警示系统：警示选择设计、警示器件选择、警示控制系统设计。7）熏蒸电子监管系统：浓度、温度电子监管系统。8）视频监控系统：视频电子监管，便于企业领导和检验检疫远程监管。图1 熏蒸库体简单示意图（此次设计仅右边三个库或者左边三个）图2 设备位置安装示意图 图3 熏蒸处理库建设参考示意图图4 熏蒸库全自动控制系统示意图7项目功能设计介绍7.1熏蒸库主体建设7.1.1熏蒸库技术要求1）熏蒸处理库应位于出入境货物检疫处理区内，用于大蒜熏蒸，包括熏蒸库、施药室、控制室以及相关配套设施。2）熏蒸库是用于存放熏蒸对象并对其实施熏蒸处理的场所。库房规格分小、中、大三种，库房内部容积分别为40、80和120立方米，库房内部高度一般不低于3米。此处选用中型库，尺寸为4*9*2.5米。3）熏蒸室内壁不能被熏蒸剂穿透，接口必须焊接或用密封材料处理，门和通风道必须配有合适的垫圈和垫片，导线、温度计、管道系统、用作压力渗漏接测试的连接器等的所用开口都必须是密封的。熏蒸室的内壁无论是金属、水泥、混凝土及贴砖，还是用胶合板装修，都必须涂上环氧树脂、贴上尼龙塑料或在底层刷上沥青，这样处理后可以降低内壁对熏蒸剂的吸附作用。降低吸附作用是维持气体浓度的一个重要因素。砖石结构熏蒸室，混凝土砌块的层与层之间灰浆应结合好，内壁表面涂1-2cm厚硬质水泥并使表面光滑坚实。用混凝土浇注的结构，表面也应光滑和坚实。4）熏蒸室门结构，门可从顶部或侧面用合叶安装。安装在熏蒸室顶部的门很少出现下垂现象，如果门安装在侧面应使用冰箱合叶。沿门的周围必须装上高质量的氯丁（二烯）橡胶垫圈，还必须使用一致的垫圈以求获得最佳密闭效果。建议选用国际标准集装箱门作为熏蒸室门。熏蒸库房大门向外开启，门前应铺设坡度合适的斜坡，大门尺寸适宜，以方便叉车等机械装卸工具进出库房作业。一般内部地面比库房外地面至少高15厘米。此处考虑查验台以方便装卸货物。5）熏蒸库房内照明设备用电源，照明设备应具备防爆功能。照明控制设施开关设在相邻的控制室。库房外设置夜间作业照明设施。6）熏蒸库房应配套建设消防水池、沙池、消防栓等消防设施，满足消防安全要求。7.1.2施药室技术要求1）施药室是用于存放现场熏蒸药物和进行熏蒸操作的场所，面积不小于10平方米，密闭性能要求良好，室内地面比室外地面至少高15厘米。2）施药室设置双重铁门，向室外开启，并符合防火、防盗要求。3）施药室内设置换气设备、照明设备用电源，照明设施应具备防爆功能。排气和照明设施控制开关设在相邻的控制室。4）墙上挂防毒面具等防护用品，张贴常见溴甲烷应急处理措施。7.1.3控制室技术要求1）控制室是检验检疫工作人员对熏蒸处理进行操作和监控的场所，面积不小于15平方米，与熏蒸库房、施药室相邻建设。2）控制室与施药室之间的间隔墙设置密封的防爆观察玻璃窗，窗体长200cm，高100cm，窗下离地面120cm，通过观察窗应能观察施药室内排气设施运作情况。控制室内靠近熏蒸库房观察窗一侧设置电源接口，用于安装温度、浓度监测等仪器设备。3）控制室内设置排气、照明和空调设备电源，其中，排气开关设在控制室外。控制室内安装熏蒸库房、施药室的排气、照明设施控制开关。4）张贴熏蒸操作规范流程。张贴警戒标志：在熏蒸库周围20 m挂出毒气熏蒸危险告示。参考现场图片。7.2控制系统整体简介图5 熏蒸操作流程图简要说明： 第一步：在出境货物电子监管系统中建立批次信息并提交除害处理申请，得到局端允许生产回执后方可进行熏蒸处理。第二步：对相应设备作相应的检查，以防止在运行过程中出现异常。第三步：进行装货，装货完毕后关闭库门。第四步：进行温度检测根据温度传感器测量结果反馈给总控制平台，总控制平台根据设定值提示是需要升温，同时启动气密性检测系统测试熏蒸库的气密性，为熏蒸投药提供必要的条件。第五步：投药，按照熏蒸体积计算出投药量，按照标准进行投药。第六步：投药完毕后，进行检漏。完成后启动环流装置进行药物环流，环流装置根据总控制平台指令进行环流。第七步：熏蒸气体扩散均匀后，启动浓度实时监控系统进行浓度实时检测，熏蒸气体浓度监测系统主要完成3大任务。 （1）对熏蒸库内熏蒸药物进行实时浓度监测，并以实时曲线、led、历史曲线、历史报表、批次曲线、批次报表等多种形式反馈给操作管理者。 （2）报警输出功能，当熏蒸气体浓度监测系统检测到熏蒸库内浓度或者温度等条件低于熏蒸标准时，给总控制平台发出警示指令，提醒操作者和管理者做出相应的处理。（3）熏蒸气体浓度监测系统通过internet网络将检测数据传送到检验检疫“出境货物电子监管平台”中，完成检验检疫部门远程监管的作用。第八步：24小时熏蒸结束后，总控制平台根据各项监控数据对比来确定排风系统的开启时间和状态，通风散气时间到达后方可开启库门。 第九步：货物熏蒸完毕后，进行标识施加，并根据“出境货物电子监管平台”要求填写产品销售、核销情况。7.3中央控制系统熏蒸处理中央控制系统是整个熏蒸处理的核心，主要完成熏蒸作业时各种执行机构的运行及监测任务。中央控制系统完成的控制有：自动称重施药系统、自动控温环流系统、高空排放系统、气密检测系统及声光警示系统。为达到最佳控制级效果，控制系统采用工业级PLC可编程序控制器为核心控制系统，组态王设计人机界面，以动态画面来显示当前处理的工作流程、工作时间以及工作状态。操作员只需软件上进行各项参数的设定，则控制系统会自动按照参数设定和一定的逻辑关系完成气密检测、称重、气化施药、环流控温、自动排放整个熏蒸的操作流程。系统功能强大，适用性广，性能稳定可靠，同时具有手动/自动切换功能。其主要性能如下：、计算机界面显示，界面丰富灵活；、显示温度、浓度、重量、压力、风机及阀门状态等，可记录温度、浓度历史数据，记录时间可自由设定；3、可与PC机连接，可在上位PC机上运行组态系统来读取当前系统的工作状况；4、提供RS485输出，利用一中央处理微机能同时对多台控制系统进行数据采集。7.4气密性检测 为了保障熏蒸处理效果，对熏蒸处理空间的泄漏情况有严格的要求，并在每次熏蒸处理前检测气密性。本装置使用压力衰减法测量，即通过测定在设置好的压力范围内压力衰减到设定值时所需时间来表示气密性。所有阀门全部采用气动蝶阀，动作速度快，费用低性价比高。为确保熏蒸室所具有的性能，批准使用后仍需进行周期性的压力渗漏测试。压力检测记录为15秒时，熏蒸室应每隔个月重新检查一次，记录为20秒或更长时间时，应每年重新检查一次。 7.5自动加热系统在大蒜熏蒸以前，必须达到处理温度，即必须符合处理方法中允许的温度范围。熏蒸室内空气温度要达到处理的温度。此处采用电加热。主要考虑大蒜熏蒸周期短，要求升温速度快。7.4称重、气化施药系统 称重、气化、施药管路系统组成一套完整的自动施药系统。称重系统为电子压力传感器，中央控制系统通过电子压力传感器反馈回来的值来判定施药的重量及结束时间。气化系统采用水域电加热自动控制，投药阀后端设置吹扫系统已达到施药管路施药后净化的作用。同时在程序设计时考虑到换罐施药的连锁控制。 投药工艺说明：投药一般采用两种方式，直接投药和环流投药，两种方式都很常用。此处我们选直接投药。主要考虑大蒜熏蒸周期短，环流投药多个库相互影响较大，主要是投药环流不能同时进行。直接投药：药从汽化器直接通过投药管到熏蒸库。 气化器由一个螺旋状的金属管和一个热源组成。并浸没在盛有水温保持在60-70的水浴内，出气口温度不低于20。熏蒸剂的充分蒸发，保证了熏蒸剂更有效的扩散及穿透性，避免产生雾滴伤害大蒜，降低杀虫效果。因为经气发的熏蒸剂必须在熏蒸室内与空气很好的混合，熏蒸剂的出口安装在气体循环系统（或气体搅拌系统）循环风机出风口上。 汽化器装有循环泵，以便水或防冻液均匀受热。7.5环流系统鼓风机气流速度每分钟应使室内的气体几乎循环一遍在常压熏蒸室内的环流速度，应当是在1-3分钟内室内熏蒸剂分布基本均匀。环流时开启对应库的进阀和出阀，开启循环风机。推荐环流时间为30分钟。此处我们采用管道环流的方式，3个库一套自动环流。注意：1）每个库在一个熏蒸周期定时循环多次。2）可以通过置换的方式平衡两个库的浓度，用于某一个库熏蒸完毕后，将残留的溴甲烷置换到另外一个库。7.6高空排放系统在熏蒸气体排放上，采用同一管路集中排放的原则进行设计，每个熏蒸库安装一个进气口，一个回气口，一个鲜气口，每个口都有独立气动阀门进行控制，回气口管路与高空烟囱相连，由循环风机进行排气。排气时鲜气阀自动打开进新鲜空气。排气设备应能以每分钟最低排气量相当于熏蒸容积的三分之一的速率排气排气管应高于附近的建筑物，按照当地环保部门的要求安装。一般高于房顶6米，鲜气管道直径250mm。7.7浓度检测及电子监管 在熏蒸度检测系统的设计上要符合国家检验检疫局出境货物木质包装检验检疫监督办法（69号令）的要求，同时具备数据不可更改性。在系统选择上选择检科院北京陆桥商检新技术公司开发研制的企业质量控制系统，该系统可支持32个熏蒸库的同时监测，同时该系统扩展功能强大，支持在线升级。该系统06年9月份通过了国家局电子监管平台的联合测试工作，并被国家局通关司定义为“木质包装专业版”系统软件，同时该系统可用于食品温度监控监管等各种温度监控监管领域。ZSY-M3台式熏蒸气体自动监测系统是针对企业的熏蒸库及检验检疫电子监管的需求进行研发并设计的检测仪器，每个熏蒸库设3个采集点（采样点分为高中低点，分别位于熏蒸库的3面墙体上），每个采集点同时进行浓度的采集及传输。该系统与计算机进行通讯，将检测到的浓度温度进行实时监测并记录在计算机硬盘内，以实时曲线、历史曲线、LED显示、历史报表等形式反馈给用户。同时通过Internet网络与全国检验检疫系统的出口电子监管平台（局端）进行数据传输、数据交换。软件可进行远程自动更新。图6 现场浓度检测仪设备图图7 出境木质包装质量控制监测系统界面该系统设计：实时数据、历史曲线、历史报表、批次曲线、批次报表、批次申请、批次生产、结果报告、标识施加、销售核销、基本信息、数据管理、系统配置、本地帮助15个功能模块。图8 电子监管平台界面7.8卤化物检漏仪卤化物检漏仪常用于检查非易燃含卤素气体。在熏蒸消毒方面，被广泛用来探查用溴甲烷熏蒸时的漏气情况。除了检测漏气情况外，还可以用来测定熏蒸的货物中是否存有残余气体，以确定其是否可以进行装卸。7.9视频监控系统为加快检验检疫监管模式改革，确保“提速、增效、减负、严密监管”的要求，结合检验检疫电子监管的要求，我公司在原有电子监管企业端软件的基础上，根据目前市场上成熟的视频监控设备，拓展开发的适用于检验检疫电子监管要求的远程视频监控系统，该监控系统是把摄像头安装在监管现场生产的关键环节，通过电脑网络将生产情况实时传输到检验检疫主管部门，检验检疫工作人员在办公室就能对生产现场的情况进行严密有效的远程监控。检验检疫人员坐在办公室就可清楚监控到产前、产中、产后全过程的质量控制。启用此监控系统，一是有效地将监管工作前移到生产的各个环节，加强了对产品质量的全面监控；二是能很好地处理报检工作量日益增大而一线检验检疫力量相对不足的矛盾；三是减少企业往返办理检验检疫业务和检验检疫工作人员下厂监管次数，节省有关费用；四是加快了产品检验检疫的验放速度和通关提速，达到生产企业快进快出的目的。视频监管的核心硬件设备是网络视频服务器，该设备具有高性能、高可靠性、低功耗、免维护等特点。嵌入式结构，具有高度的稳定性。体积小巧，方便安装。并且，可以通过网络远程设置和管理，包括软件升级，无需现场人工维护和操作，极大的方便了系统的安装和维护。 这套系统与传统的视频监控有着本质的区别，实现了真正的数字化网络传输图像和声音，具有强大的可扩展性，在网络可以到达的任意地点，都可以安装前端设备以达到视频传输的目的。与模拟监控系统相比，大大减少了扩容系统所需费用。 高性能的硬件产品和功能强大的管理软件共同组成了这套视频监控系统，通过多次的实践和论证，本系统完全符合对视频监控系统的要求。图9 出入境检疫处理视频监控系统界面附1大蒜熏蒸标准QT2341-2 有害生物：短脚象属Brachycerus spp.和洋葱/大蒜毛虫Dyspeea ulula处理方法：溴甲烷真空熏蒸（380mmHg）温度（）剂量（g/m3）熏蒸时间（h）32.235.6321.526.632.132221.126.540215.621.048210.015.54834.49.9484附2实际现场图片图10 熏蒸库图11 投药间，称重台，投药台，汽化器图12 循环风机，打压风机，气泵图13 熏蒸库内（涂环氧树脂）图14 控制柜图15 环流管道图16 警示标志1图17 警示标志2附3部分成功案例菏泽绿洁进出口商品服务中心 15个熏蒸库，半自动绵阳检疫熏蒸库 1个热处理库，1个熏蒸库 全自动洋浦检疫熏蒸库 2个熏蒸库 全自动亚鲁熏蒸库 5个熏蒸库 全自动中泰熏蒸库 3个熏蒸库 全自动