资源描述
LS/T ××××—××××
国家粮食局 发布
××××-××-××实施
××××-××-××发布
二氧化碳气调储粮技术规程
Regulation of carbon dioxide controlled atmosphere storage of grain
(送审稿)
LS ××××—××××
LS
中华人民共和国粮食行业标准
ICS
备案号:
I
LS ××××—××××
目 次
前 言 II
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 技术原理 2
5 设施设备及材料 2
6 操作要求 3
7 评价 5
8 管理要求 5
附 录 A (规范性附录) 二氧化碳气调仓气密性检测与处理方法 7
附 录 B (规范性附录) 二氧化碳气调仓气密性测试记录表 9
附 录 C (规范性附录) 二氧化碳气调储粮记录表 10
附 录 D (规范性附录) 二氧化碳加权平均浓度计算方法 12
I
前 言
本标准的附录A、附录B、附录C为规范性附录。
本标准由国家粮食局提出并归口。
本标准起草单位:国家粮食储备局成都粮食储藏科学研究所。
本标准起草人:吴子丹、靳祖训、杨浩然、王双林、高影、郭道林、兰盛斌、唐柏飞、林风刚、高兴志、杨健、冯任、付鹏程、涂杰、马洪林、梁安宇、陈顺明、马中萍、饶明泉、陶诚、张华昌、严晓平、丁朝明等。
本标准为首次制定,为强制性标准。
11
二氧化碳气调储粮技术规程
1 范围
本标准规定了二氧化碳气调储粮的术语和定义、技术原理、设施设备及材料、操作、评价及管理要求。
本标准适用于稻谷、玉米、小麦、大米的二氧化碳气调储藏。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 150 钢制压力容器
GB 2894 安全标志
GB/T 6052 工业液体二氧化碳
GB/T 8163 输送流体用无缝钢管
GB 10621 食品添加剂 液体二氧化碳
GB/T 12224 钢制阀门 一般要求
GB/T 12237 通用阀门 法兰和对焊连接钢制球阀
GB/T 12241 安全阀 一般要求
GB/T 12244 减压阀 一般要求
GB/T 20569-2006 稻谷储存品质判定规则
GB/T 20570-2006 玉米储存品质判定规则
GB/T 20571-2006 小麦储存品质判定规则
GB 50235 工业金属管道施工及验收规范
HG 20585 钢制低温压力容器技术规定
JB 4726 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件
JB/T 6898 低温液体贮运设备使用安全规则
JB/T 9072 固定式真空粉末绝热低温液体贮槽
JJG 635 一氧化碳.二氧化碳红外线气体分析器检定规程
LS/T 1202 储粮机械通风技术规程
LS/T 1203 粮情测控系统
LS/T ×××× 粮油储藏技术规范
TSG R7001 压力容器定期检验规则
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
二氧化碳气调储粮 carbon dioxide controlled atmosphere storage of grain
在气密性良好的粮仓内充入二氧化碳气体,改变仓房及粮堆内气体组成成分,防治储粮害虫、抑制有害微生物,抑制粮食呼吸,延缓粮食品质下降的储粮技术。
3.2
二氧化碳气调仓 carbon dioxide controlled atmosphere warehouse
气密达到本标准要求,进行二氧化碳气调储粮的仓房。
3.3
压力半衰期 half life of pressure
一定条件下,密闭容器内外压力差从初始值降低一半的时间。
4 技术原理
在气密性良好的粮仓内充入二氧化碳气体,并在一定时间内维持仓房及粮堆内一定的二氧化碳浓度,以防治储粮害虫、抑制有害微生物、抑制粮食呼吸、延缓粮食品质下降。
5 设施设备及材料
5.1 设施设备
5.1.1 气调储粮设施设备包括仓房、二氧化碳供气系统,二氧化碳检测系统,气体环流设施,压力调节装置,氧呼吸器,粮情测控系统,机械通风系统。
5.1.2 仓房
5.1.2.1 仓房的基本要求
仓房的基本要求应符合LS/T ××××《粮油储藏技术规范》的有关规定。
5.1.2.2 气密性要求
5.1.2.2.1 空仓500 Pa降至250 Pa的压力半衰期大于300 s。
5.1.2.2.2 实仓500 Pa降至250 Pa的压力半衰期大于240 s。
5.1.3 二氧化碳供气系统
5.1.3.1 二氧化碳供气系统包括低温液体二氧化碳贮运设备,汽化器,安全阀,减压阀,输气管道及相应压力表,流量计等。
5.1.3.2 贮气罐区应建立围护栏,围护栏高度不低于1.5 m,周围应设置安全标志,安全标志的要求应符合GB 2894的有关规定。
5.1.3.3 输气管道的钢管符合GB/T 8163的规定。
5.1.3.4 钢制锻造法兰及其它锻件,应按JB 4726有关规定执行。
5.1.3.5 低温液体二氧化碳贮运设备符合GB 150,HG 20585,JB/T 9072的有关规定。
5.1.3.6 阀门符合GB/T 12224,GB/T 12237,GB/T 12241,GB/T 12244等相应标准的有关规定。
5.1.4 二氧化碳检测系统
5.1.4.1 二氧化碳检测系统包括二氧化碳气体分析器、气体取样管路等。
5.1.4.2 二氧化碳气体分析器的浓度检测范围 0% ~ 100%,示值误差 ± 2%。
5.1.4.3 红外线二氧化碳气体分析器按JJG 635的规定检定。
5.1.4.4 二氧化碳气体取样管宜使用PU管或PVC管、铜管,不应使用PE管。
5.1.5 气体环流设施
根据仓房大小选择环流风机,使空气置换率大于0.05 h-1。
5.1.6 压力调节装置
可控制仓内外压力差在0 Pa ~ 1000 Pa范围内,可调。
5.1.7 氧呼吸器
5.1.7.1 配置3套以上氧呼吸器。
5.1.7.2 氧呼吸器每次有效使用时间大于1 h。
5.1.8 粮情测控系统
符合LS/T 1203 的要求。
5.1.9 机械通风系统
符合LS/T 1202 的要求。
5.2 气源
5.2.1 用于原粮储藏的液体二氧化碳,其质量应符合 GB/T 6052 的要求。
5.2.2 用于成品粮储藏的液体二氧化碳,其质量应符合GB 10621的要求。
6 操作要求
6.1 粮食入仓
6.1.1 粮食入仓前按附录A进行空仓气密性检测及密封处理,使空仓气密性符合5.1.2.2.1的要求,测试数据填入附录B中。
6.1.2 粮食入仓前布设仓内二氧化碳气体分配管路,通风风道可作为仓内二氧化碳气体分配管路。
6.1.3 入仓粮食水分在当地安全储存水分标准以内,粮食储存品质达到GB/T 20569-2006、GB/T 20570-2006、GB/T 20571-2006“宜存”要求。
6.1.4 粮食入仓操作按LS/T ××××《粮油储藏技术规范》相关规定执行。
6.2 方案制定
充气前应制定实施方案,包括充气时机、进度安排、人员分工及安全措施等内容。
6.3 充气前准备
6.3.1 布置检测点
充气前至少在仓内布设7个二氧化碳浓度检测点,位置分别为:仓房中部的仓顶、粮面、粮堆上层(堆高3/4处 )、中层(堆高1/2处 )、下层(堆高1/4处),仓房空间中部,排气口。
6.3.2 实仓气密性检测及密封处理
按附件A 进行实仓气密性测试及密封处理,使实仓气密性符合5.1.2.2.2要求,测试数据填入附录B中。
6.3.3 按GB 50235进行输气管道泄漏性试验与气密处理,确保二氧化碳输气管路气密性。
6.3.4 检查并保证各个阀门操作的灵活性,流量表(流量计)、压力表(压力计)正常工作。
6.3.5 按使用说明书调试和校验二氧化碳检测系统。
6.3.6 检查并保证供气系统、气体环流、粮情测控系统等能正常工作。
6.3.7 检查压力调节装置,确保正常工作。
6.3.8 气源准备
6.3.8.1 确定二氧化碳目标浓度
根据仓房气密性,按表1选择充气后二氧化碳目标浓度
表1 不同气密性条件下的充气目标浓度
实仓压力半衰期
目标浓度
240 s
300 s
360 s以上
80%
70%
60%
6.3.8.2 计算预期充气量
预期充气量公式(1)计算:
M=1.1×C×(nVb+Vh) × ρ +s×G…………………………………………….(1)
式中:
M — 二氧化碳气体质量,单位kg;
C — 二氧化碳目标浓度,根据表1确定;
n — 粮堆孔隙度,按稻谷50%、小麦45%、玉米45%、大米43%计算;
Vb — 粮堆体积,单位m3;
Vh — 粮堆上部仓房空间体积,单位m3;
s — 粮食吸附二氧化碳质量,单位kg/t,按0.38 kg/t计;
ρ — 二氧化碳密度,单位kg/m3,20℃、一个大气压下二氧化碳密度1.84 kg/m3;
G — 粮食数量,单位 t。
6.3.8.3 准备气源
准备的气源较预期充气量增加0.5 t ~ 1.0 t。
6.3.9 按LS/T ××××《粮油储藏技术规范》规定检测仓内粮堆害虫密度,检测记录填入附录C。
6.3.10 密闭仓房,仓房的每个门都加锁并按GB 2894张贴警示标志。
6.4 充气
6.4.1 充气时机
害虫密度达到LS/T ××××《粮油储藏技术规范》规定的一般虫粮的害虫密度,或根据粮温变化情况预测一个月内将达到一般虫粮的害虫密度时。
6.4.2 工艺要求
6.4.2.1 各检测点二氧化碳浓度维持35%以上的时间大于15 d。
6.4.2.2 充气宜连续进行。
6.4.2.3 充气过程中的仓内外压力差小于300 Pa。
6.4.3 充气操作程序
6.4.3.1 关闭其它仓房的进气阀门,关闭充气仓房的环流阀门,开启充气仓房的进气阀门。
6.4.3.2 根据充气流量的需要,逐渐开启一台或数台汽化器。
6.4.3.3 开启气体流量控制阀门。
6.4.3.4 打开汽化器进液阀门,各进液阀门的开启度应基本一致。
6.4.3.5 缓慢开启二氧化碳贮槽排液阀门向汽化器排液。
6.4.3.6 分别缓慢开启一级与二级减压装置的前后阀门。
6.4.3.7 根据气化量缓慢调整二氧化碳贮槽排液阀门开度大小,并相应调整一级与二级减压装置的前后阀门,使气化稳定后一级减压阀前的压力为1.0 ± 0.2 MPa。
6.4.4 停止充气
6.4.4.1 停止充气条件
各检测点加权平均浓度达到表1所示的目标浓度。
注: 各检测点加权平均浓度按附件D计算
6.4.4.2 停止充气操作程序
依次关闭液体二氧化碳贮槽排液阀门、汽化器进液阀门、粮仓进气阀门,密闭排气口。
6.5 环流
充气完成后2 h内开启环流风机,各检测点二氧化碳浓度高于35%,且最低浓度与最高浓度比在0.85以上时关闭环流风机,并在15 d内再适时环流以促进二氧化碳均匀分布。
6.6 补气
6.6.1.1 充气后15d内仓内检测点二氧化碳浓度维低于35%时,应及时补气。
6.6.1.2 补气完成后应及时环流,促内进二氧化碳均匀分布。
6.7 气调储藏
各检测点二氧化碳浓度维持35%以上的时间达到15 d后,仓内粮食继续在密闭条件下储藏,让仓内二氧化碳自然衰减。
6.8 散气
6.8.1 秋冬季节,当环境温度低于粮温时应适时开窗散气,并采用机械通风排除粮堆内二氧化碳气体和降低粮温。
6.8.2 粮食出仓前,应通风散气,使粮堆内二氧化碳浓度值小于0.5%。
6.9 粮食出仓
6.9.1 粮食出仓前按6.8.2散气
6.9.2 粮食出仓操作符合LS/T ××××《粮油储藏技术规范》的相关要求
6.10 检测及记录
6.10.1 二氧化碳浓度检测
6.10.1.1 充气达到预期充气量的70%后,每间隔1 h检测各检测点二氧化碳浓度。
6.10.1.2 充气达到预期充气量的90%后,各检测点至少每间隔0.5 h检测一次二氧化碳浓度并按附件D计算加权平均浓度。
6.10.1.3 环流前后应检测各检测点二氧化碳浓度。
6.10.1.4 充入二氧化碳浓度达到要求15 d内,每天定时检测二氧化碳浓度1次。
6.10.1.5 记录二氧化碳浓度检测结果,填入附录C。
6.10.2 用气量记录
记录充气量及补气量,填入附录C。
6.10.3 温湿度检测
采用粮情测控系统按LS/T ××××《粮油储藏技术规范》规定检测外温、仓温、粮温、外湿、仓湿。
6.10.4 虫害检测
充气前3天内,及散气前5天内按LS/T ××××《粮油储藏技术规范》规定检测害虫密度,检测记录填入附录C。
6.10.5 粮食品质检测
充气前和散气后按LS/T ××××《粮油储藏技术规范》扦样检测粮食品质。
7 评价
7.1 杀虫效果
散气前5天内检测的害虫密度应符合LS/T ××××《粮油储藏技术规范》规定的无虫粮要求。
7.2 用气量
7.2.1 稻谷的单位用气量应低于3.0 kg/t, 小麦、玉米及大米的单位用气量应低于2.5 kg/t。
7.2.2 单位用气量按公式(2)计算
p=(P1+P2)/G…………………………………………………………………(2)
式中:
p — 单位用气量,单位 kg/t;
P1 — 充气量,单位 kg;
P2 —补气量,单位 kg;
G —粮食数量,单位 t。
8 管理要求
8.1 二氧化碳气调仓应制定紧急情况下应急处理预案。
8.2 二氧化碳气调储粮操作人员应经过专业培训,熟悉操作规程。
8.3 应对压力容器操作人员进行专业培训与安全教育,培训考核工作由地、市级安全监察机构或授权的使用单位负责,压力容器操作人员应持证上岗。
8.4 液体二氧化碳贮槽等压力容器应按JB/T 6898、TSG R7001有关要求进行定期维护与管理。
8.5 低温液态二氧化碳供气管路操作应戴手套。
8.6 操作人员的皮肤因接触低温液体或低温气体而被冻伤时,应及时将受伤部位放入温水中浸泡或冲洗,严重的冻伤应迅速到医院治疗。
8.7 人员出现二氧化碳中毒的症状﹐应立即送到空气新鲜处,保持温暖和安静。如果停止呼吸或表现危险症状﹐应立即进行人工呼吸急救,及时送医院救治。
8.8 气调储粮期间,应减少进仓操作。仓内二氧化碳浓度在2%以上,需要进仓检查时,入仓人员应配戴符合5.1.7要求的氧呼吸器,仓外至少有2人监护,确保安全。
附 录 A
(规范性附录)
二氧化碳气调仓气密性检测与处理方法
A.1 检测原理
正压力衰减试验法。用风机向仓内压入空气,使仓内外达到一定的压力差后停机,根据仓内外压力差随时间的衰减情况,判断仓房的气密性。
A.2 材料与装置
A.2.1 测压风机一台,最高风压700 Pa~1000 Pa。
A.2.2 U型压力计或数字压力计一套,测压范围大于 ± 1000 Pa,精度±10 Pa。
A.2.3 秒表一个,精度 ± 0.1 s。
A.2.4 带阀门的通风口连接装置一套,耐压软管3 m,软管卡子四个或铁丝1 m。
A.3 测试
A.3.1 测试前的准备
A.3.1.1 检查并确保测试的通风道畅通。
A.3.1.2 关闭通风口、二氧化碳进气口及排气口。
A.3.1.3 关闭门窗。
A.3.1.4 将仓房压力调节装置调至600 Pa。
A.3.1.5 在二氧化碳浓度检测装置内取一预留检测管(可利用环流熏蒸检测管),用耐压橡胶管将其与U型压力计或数字压力计连接,并紧固。将U型压力计垂直固定,其高度、位置应便于操作人员观察;并将U型压力计加水至压力计臂高约一半(或将数字压力计连接、调试好,使其能正常使用)。
A.3.1.6 将带阀门的通风口连接装置安装在居中的通风口处,确保通风口连接装置及其与通风道联接的气密性。
A.3.1.7 检查风机状态,调试风机转向。将风机通过密实帆布等与通风口连接装置阀门进行软连接或通过法兰、变径接口等与通风口连接装置阀门相连。
A.3.1.8 操作人员就位。一位负责控制启停风机及开关通风口连接装置阀门,一位负责观察压力变化、记录压力半衰期并通知启停风机及开关通风口连接装置阀门。
A.3.2 测试及记录分析
A.3.2.1 选择无风或微风的天气下进行测试。
A.3.2.2 第一次测试
A.3.2.2.1 启动风机,通过阀门调节空气流量,缓慢给仓房加压(鼓风2 min~5 min使仓房内外压力差达到600 Pa),直到仓内外压力差达到600 Pa左右时,关闭进风阀门,并随即关闭风机。
A.3.2.2.2 观察压力计的压力变化,当压力差下降到500 Pa时,启动秒表计时,当压力差下降到250 Pa时,停止计时,记录秒表读数,即本次测定的该仓房压力半衰期,记录填入附录B。
A.3.2.2.3 测试完毕,缓缓打开进风阀门,排出仓内余气使仓内外压差降到20 Pa以内,关闭进风阀门。
A.3.2.2.4 按A.3.2.2.1-A.3.2.2.3重复测试1次~2次。
A.3.2.3 第二次测试。
A.3.2.3.1 重新打开和关闭粮情检查门,按A.3.2.2测量仓房的气密性。
A.3.2.3.2 新建仓验收应重新开启和关闭门窗,按A.3.2.2测量仓房的气密性。
A.3.2.4 如某次测试压力半衰期未达标,按A.4查漏和气密处理,直至测试气密性达标。
A.3.2.5 拆除测试装置,密闭通风口。
A.3.2.6 每次测试值均达到或超过规程的要求,即认为该仓房的气密性达标。
A.4 查漏和气密处理
A.4.1 查漏
A.4.1.1 观察法。在光线较好的情况下,观察仓内墙面及仓顶等处有无裂缝、孔洞,仓内地面、及地面与墙体交接处有无裂缝,仓内预埋粮情检测箱、电源管、信号电缆管等是否密封妥当。
A.4.1.2 听声法。向仓内压入空气(或从仓内抽出空气),使仓内外压力差达到600 Pa~650 Pa。停止风机,关闭阀门,保持环境的清静。用耳朵贴近门、窗及其它可能漏气部位,如听到“吱吱”风音,说明该处明显漏气,在该处作好标记,查漏完毕后按A.4.2作气密处理。听声时需使仓内外压力差保持300 Pa以上,采用声音放大器或在仓内听声可提高查漏效果。
A.4.1.3 肥皂泡法。用风机向仓内压入空气,使仓内外压力差保持在300 Pa~500 Pa。将2%肥皂水或其它家用洗涤剂与水混合液用喷雾器或喷枪喷射到仓房表层(主要是门窗及周边接缝处),漏气的地方可以观察到气泡,在该处作好标记,查漏完毕后按A.4.2作气密处理。
A.4.1.4 试测法。将不易检测的可能漏气部位如进气口,环流设施进出仓接口用气密性良好的塑料薄膜等密封,如密封后气密性明显改善,则该部位存在明显漏气。
A.4.2 气密处理
A.4.2.1 气密材料
用于气密处理的涂料、胶体、卷材等密封材料应符合下列要求:
—— 粘接强度大于1.0 MPa;
—— 断裂伸长率大于200%;
—— 80℃,2 h无流淌、滑动和集中性气泡;
—— -10℃时, 2 h 弯折无裂纹;
—— 不易变性和老化;
—— 无毒无污染;
—— 不易燃烧或能自熄,不能被虫蛀、霉烂,能防水或不易吸水;
—— 施工方便,易于修补。
A.4.2.2 气密处理方法
A.4.2.2.1 仓内墙面及仓顶的裂缝、孔洞处理。
A.4.2.2.1.1 较宽的裂隙或较大孔洞用水泥沙浆填充、找平,干燥后在补好后的水泥表面及附近涂刷聚氨酯、丙烯酸等气密涂料,待涂料不粘手后,再涂第二次。
A.4.2.2.1.2 较细的裂隙或较小孔洞用中性硅酮胶等气密胶密封,找平。
A.4.2.2.2 仓内地面、地面与墙体交接处的裂缝按仓内地面防潮做法修补。
A.4.2.2.3 进出粮口、通风管道口等通道口漏气,应更换橡胶管、橡胶条等密封材料。
A.4.2.2.4 门窗漏气,应用橡胶管将气密性良好的塑料薄膜嵌入预埋的槽管内进行密封。粮膜宽松,使充气或气密性测试加压时粮膜能紧贴门壁而不因受压脱落。
A.4.2.2.5 进出仓电源管、信号电缆管等漏气,用硅酮胶、发泡聚氨酯等密封。
A.4.2.2.6 进气阀门关闭不严,应更换阀门。
A.4.2.2.7 进气管道及环流管道接口漏气,应更换密封垫圈。
附 录 B
(规范性附录)
二氧化碳气调仓气密性测试记录表
仓号: 仓房体积:
天气: 粮食种类及等级:
风力: 装粮高度(m):
气温(℃): 相对湿度(%):
仓温(℃): 大气压(Pa):
测试序号
压力衰减时间
s
平均值a
s
压力半衰期b
(500 Pa-250 Pa)
s
第一次测试
1
2
3
第二次测试
1
2
3
测试人员签字:
测试时间: 年 月 日
结论及分析c:
a 每次密闭测定2次~3次,计算本次密闭测定的压力衰减时间平均值,填入此栏。
b 求两次密闭测定压力半衰期的平均值,填入此栏,代表本仓房的“压力半衰期”。
c 判定仓房气密性是否达标,如未达标分析原因。
附 录 C
(规范性附录)
二氧化碳气调储粮记录表
仓号: 仓房体积:
粮食种类及等级: 装粮高度(m):
粮食数量(t): 粮食水分(%):
充气前平均粮温(℃):
充气前检查虫口密度: 散气后检查虫口密度:
压力半衰期测定时间: 年 月 日 压力半衰期测定结果(s):
充气开始时间: 年 月 日 时 分 充气完成时间: 年 月 日 时 分
环流开始时间: 年 月 日 时 分 环流停止时间: 年 月 日 时 分
充气量(kg): 补气量(kg): 单位用气量(kg/t):
表 C.1 浓度检测记录表
浓度单位%
时间
仓顶
仓房空间
粮面
上层
中层
下层
排气口
加权平均
表 C.2 统计分析表
浓度单位%
平均浓度a
粮堆表层
排气口
最 低
备 注b
充气完成时
第一次环流开始时
第一次环流停止时
峰值浓度
达到浓度要求5 d
达到浓度要求10 d
达到浓度要求15 d
结论d:
签字:
a 按5.3.3.5计算的各检测点加权平均浓度。
b 注明未尽事宜如:最低浓度部位,浓度达到峰值的时间等。
C 如发生补气情况,简要说明补充原因,补气时间等事宜。
d 判定是否达到二氧化碳气调防治储粮害虫效果。
附 录 D
(规范性附录)
二氧化碳加权平均浓度计算方法
各检测点二氧化碳加权平均浓度按公式(D1)计算:
Cw=(Cb×n×Vb + Ch×Vh)/( n×Vb + Vh) …………………………(D1)
式中:
Cw — 二氧化碳加权平均浓度;
Cb — 粮堆内检测点的二氧化碳浓度算术平均值;
Ch — 仓房空间检测点的二氧化碳浓度算术平均值;
n — 粮堆孔隙度,按稻谷50%、小麦45%、玉米45%、大米43%估算;
Vb — 粮堆体积,单位m3;
Vh — 粮堆上部仓房空间体积,单位m3。
注: 在计算粮堆内检测点的二氧化碳算术平均浓度值和仓房空间检测点的二氧化碳浓度算术平均值时,粮面检测点二氧化碳浓度分别计入,排气口二氧化碳浓度不计入。
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