南方散裝樓房倉儲糧應用初探*

張初陽 栗 婷

(廣州天河糧食儲備管理有限公司 510500)

糧食儲備是糧食供需平衡的一個調節器,是糧食季產年銷的“時間調節器”,同時也是產銷區間平衡“空間調節器”,是糧食供給一個重要來源,糧食安全儲藏關系軍需民食,關系國家安全和社會生活穩定,同時糧食儲存安全是全世界的難題。據聯合國糧農組織的調查統計,全世界每年糧食霉變及蟲害等損失約占糧食總產量的8%左右。2022年《經濟日報》報道:據估算我國每年在儲藏、運輸、加工等環節損失的糧食在700億斤以上,餐桌浪費食物價值高達2000億元,按年產1.3萬億斤的糧食產量,損失率5.4%。要做好糧食儲備,良好的倉房是必不可少的基礎條件。中國建國后從利用民房、祠堂儲糧,到“蘇式倉”“機械倉”,“世行項目”的高大平房倉、立筒倉、淺圓倉等新式倉型,在此發展過程還逐漸出現大直徑筒倉、氣膜倉,以及樓房倉、散裝樓房倉等特色倉型。由于城市經濟的發展,土地資源使用集約化,加上儲備任務獲得不確定性,使用靈活的散裝樓房倉成為南方部分糧食儲備企業新建倉型的首選。

1 散裝樓房倉發展簡況

1.1 初步發展階段——包裝樓房倉改用或改造

樓房倉由于用地節約,在缺地的城市比較常見,上世紀80年代廣州地區東圃糧庫就建設有4座3層樓房倉,1990年代初續建了4座3層樓房倉,區域內其他糧庫陸續建設,其中深圳平湖糧庫甚至建設有4棟5層樓房倉,原中央儲備糧新沙港直屬庫作為“世行項目”也配套了4層框架結構樓房倉群,但這些樓房倉都是設計為存儲包裝糧倉型,雖然也配套一部分機械化作業設備,如上樓皮帶輸送機、樓面平行輸送機等,但糧食進出倉效率低,同時也不符合散裝、散運、散卸、散存“四散”的糧食現代化物流發展的趨勢,所以倉容占比非常小。20世紀末國家大面積建倉選定的高大平房倉、淺圓倉和立筒倉,平房倉倉容比例就將近占了80%。國家“八五”期間的機械化庫建設中,樓房倉的倉容比例僅有5%,主要用于存放包裝糧。樓房倉沒有被推廣的原因之一,就是樓房倉單層存放包裝糧要預留通道,單倉面積有近1/3被浪費[1]。因此嘗試將樓房倉儲存糧食改造成大堆“包打圍”“包改散”存放[2],或者直接散裝存放儲糧,雖解決了倉容利用率低的問題,但還沒有解決出入庫效率的問題。后續的科技工作者開始了散裝樓房倉的研究。

1.2 專業化散裝樓房倉發展情況

2009年全國首例散存樓房倉在天津建成[3],2015年,云南首例、全國第二例散糧樓房倉投入使用[4]。而廣州地區從2013年國家要求地方要增加儲備后,就開始新倉建設,其中不少單位選擇了散裝樓房倉這類倉型,2016年后新型散裝樓房倉陸續出現投產,該倉型相對以往樓房倉除了解決倉容用地問題,更是解決出入庫機械化和倉房通用性問題。2022年5月深圳龍崗西坑糧庫建設的散裝樓房倉凸顯了“五個高”:土地利用率高、裝糧高度高、樓房倉建筑高度高、自動化程度高、節能減排高。其中,散裝樓房倉裝糧高度實現了兩個“最高”:單層裝糧高度最高17 m,目前國內其他糧庫裝糧線一般為8 m;糧倉總裝糧高度可達56 m,國內其他糧庫裝糧最高約21 m。

2 散裝樓房倉儲糧技術應用

2.1 散裝樓房倉進出倉

2.1.1 利用原出入庫設備 將原來包裝糧使用的設備改為散裝糧使用,費用較低。利用出入庫設備配合人力,將散裝糧食入庫后,利用自溜出庫。由于部分儲備糧出入庫不頻繁,要經過2或3年儲存期后才會出庫,此方式可避免設備閑置,相對經濟、簡單實用。

2.1.2 配套專門出入庫機械設備 糧食入庫工藝,類似于立筒倉群或淺圓倉設置工作塔,將糧食提升到作業層,通過自溜管道配送到每層倉房內。設備層的下一層,類似立筒倉或者淺圓倉的設計,再往下則通過設置封閉自溜管道與上一層隔開進行“注入”。而出庫工藝,同樣設計自溜管隔開各層,流到底層輸送帶后,通過工作塔出庫。部分還利用側口自溜,如廣州番禺港口糧庫。廣州白云區良田糧庫采用了“管鏈提升機”技術[6],該項目是全國第一家在儲備糧庫應用管鏈提升機的智能糧庫。

2.2 散裝樓房倉儲糧保管技術

2.2.1 常規保管方式 散裝糧樓房倉大部分的底層糧溫相對較低,糧情穩定,但最高層糧溫相對偏高,通過在最高層以上設置設備層,頂層增加空調設備,來解決這個問題。在廣州地區部分企業結合自身運作特點,將倉容量降低,類似高大平房倉進行內部分隔,有效減少單倉入庫時間,加快滿倉,保障同倉糧食同期入庫,確保糧食質量均勻;同時增加隔墻作為承重,單個倉房面積小,在同樓層處于中間位置的糧溫相對較低、糧情也相對穩定。

2.2.2 新時期綠色儲糧方式 隨著其他倉型應用綠色儲糧技術,如低溫儲糧、充氮氣調技術等,不少散裝倉開始進行相應配置,如廣州番禺港口庫配置了低溫設備,并形成一套行之有效的管理方法,該套方法也形成了企業標準。2022年投產的廣州白云區良田糧庫增加了充氮氣調設備。

3 問題與討論

3.1 建設需求即建設必要性情況

樓房倉是土地集約化的需要,具有存放靈活性的特點,不放糧食時可以放其他物品,可以改為冷藏庫、低溫庫等,也可以作為其他物流倉,散裝樓房倉由于其樓面良好承重,甚至可作為重物存放或改為廠房和立體自動倉房等。廣州地區根據其儲備糧管理及當地的糧油市場環境,儲備任務多通過公共交易平臺公開承儲招標的方式落實到承儲企業,即承儲企業獲得儲備任務具有不確定性,所以部分企業建倉就不能考慮僅單一存放糧食的倉型。

3.2 建設成本即經濟可行性情況

2022年10月投產的廣州白云區良田糧庫項目總投資4.42億元,不僅應用了綠色儲糧、準低溫儲糧、氣調儲糧等綠色生態的先進儲糧技術,還配備了智能糧情監控、機械通風技術、環流熏蒸技術和谷物冷卻機低溫儲糧技術的“四合一”應用,全方位實現了糧庫的過程可管控、數據可追溯和遠程可視化管理。深圳龍崗區西坑糧庫總投資5.1億元,占地76.5畝(5.10萬m2),含地價造價3333元/t,地價按3500～4000元/m2估算,折算建設成本2000元/t。番禺港口糧庫二期總投資3億元,包括3棟樓房倉及相關配套,配有低溫、一站式服務中心等,不含地價,造價2688元/t。按當地儲備糧噸保管費收入,10年～15年可實現建設成本回收。

3.3 散裝樓房倉儲糧存在的若干缺點及對策

3.3.1 散裝樓房倉占地面積大,外立面面積大,增加建筑成本及保管成本。從建筑的角度分析,同樣占地面積,方型的周長大于圓形,也就是同樣建筑高度下,方形倉外立面的面積更大,更容易受到外部環境影響。

3.3.2 散裝樓房倉存在倉房內壁受力不均衡問題,導致建筑成本增加。而從倉房內壁受力即受糧食側壓力的情況看,圓筒倉各點受到的只是徑向力,同高度界面倉壁受力均衡,而方型倉倉壁受力不同,出現某一點受力相對較大,為保障安全必然要加大建筑安全系數,從而增加了建筑成本。從建筑學角度分析,方形倉由于儲存糧食內壓產生的彎曲作用,需要較大的截面積來抵抗,相對圓形的筒倉來說,缺少經濟性。

3.2.3 倉壁、倉底受力不均衡易導致倉房傾斜風險加大 圓筒倉內受力是軸向對稱的,但散裝樓房倉由于倉型的原因,多數不對稱,所以在進出設計的時候,出入口同截面要有對稱的出入口,降低糧食自重以及出入庫時帶來的側壓力不均衡,從而導致對地基傳導壓力長期不同而傾斜。所以散裝樓房倉存糧要注意平衡對稱,出入庫口使用頻率也要均衡對稱。具體可以參照立筒倉群的出入庫對稱原則以及新倉第一次入庫需“壓倉”要求進行,以便于均衡向下傳導,減少傾斜風險。

3.4 對新建散裝樓房倉有關工藝建議

3.4.1 盡量通用化設計 如采用現有淺圓倉、立筒倉、高大平房倉的常用參數,便于設備選擇方便,減少專門的設計,降低建設成本及運營成本。

3.4.2 單倉倉容不宜太大 單倉倉容應結合出入庫輸送設備輸送能力、來糧速度、糧源籌措情況,單倉倉容不宜太大?？紤]供應商的供貨能力,汽車來糧進度、廣州地區建議2000 t或以2000 t為模式,單倉或廒間采用500 t,1000 t,4000 t進行設計即可。

3.4.3 出入設備應結合儲備糧品種及輪換模式進行選配?？紤]使用頻率、保養需求、投入成本等,出入庫固定設備結合儲備品種的輪換模式進行設備選擇。若是常輪常新的動態輪換模式,可加大出入庫的自動化、機械化、出入庫產能,提高市場應對能力;若是靜態存放的模式則減少固定的自動化、機械化設備,減少固定資產投入,減少入庫后設備閑置及保養。

總之,散裝樓房倉的建設經濟性、保管成本、出入庫要求等均不具備相對優勢,其得到推廣的主要原因,除了與筒倉相同的用地節約外,最主要的就是其使用的靈活性,可以存放散裝糧食,也可存放包裝糧,在某些特定情況下還可以存放其他物資,應急狀態下可以多面作業,提高出倉效率。靈活性需求的實質對應的問題根源就是儲備任務獲得的不確定性,從專業儲糧需求化的角度而言,散裝樓房倉是特殊時期建設單位為應付不確定承儲任務而進行的創新和選擇。