科技日?qǐng)?bào)記者?馬愛(ài)平?實(shí)習(xí)記者?孫明源

(資料圖)

4月4日，成都新津，中儲(chǔ)糧成都儲(chǔ)藏院設(shè)計(jì)工程師薛飛盯著操作面板上不斷跳動(dòng)的氣壓參數(shù)，仔細(xì)進(jìn)行維檢。本月，經(jīng)過(guò)水鐵公聯(lián)運(yùn)長(zhǎng)途運(yùn)輸，從鎮(zhèn)江入境的進(jìn)口大豆將優(yōu)先“住”進(jìn)糧食氣膜倉(cāng)。

作為全球首創(chuàng)的架空式糧食氣膜倉(cāng)，在中央儲(chǔ)備糧四川新津直屬庫(kù)，這樣的倉(cāng)體共有4座，每座高36.1米、直徑23米，單倉(cāng)就能儲(chǔ)糧7500噸。按每個(gè)成年人每天消耗半斤口糧計(jì)算，一倉(cāng)糧可滿足七萬(wàn)人一年的口糧。

潔白的“膚色”、獨(dú)特的“身姿”，加上肩負(fù)的特殊使命，使糧食氣膜倉(cāng)成為當(dāng)?shù)氐男碌貥?biāo)，并成功入選“2022年度央企十大超級(jí)工程”。

移花接木，倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)跨界轉(zhuǎn)化

中儲(chǔ)糧成都儲(chǔ)藏院研究設(shè)計(jì)中心主任余鵬彪一直都在糧食倉(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域耕耘，尋找新一代綠色“大國(guó)糧倉(cāng)”是他工作三十余年來(lái)最大的心愿。

2017年9月14日，在北京舉行的一次央企創(chuàng)新成果展上，中煤能源集團(tuán)“中煤雷奧”氣膜鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)球倉(cāng)，牢牢地吸引了中儲(chǔ)糧集團(tuán)參觀人員的目光。該倉(cāng)型采用新穎的建造工藝和特別的結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)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(zhǎng)時(shí)間保留在倉(cāng)內(nèi)，大大降低能耗，提升綜合經(jīng)濟(jì)效益。

既然氣膜倉(cāng)可以儲(chǔ)煤，那么它能不能儲(chǔ)糧呢？

遠(yuǎn)在成都的余鵬彪等研究人員，聽(tīng)說(shuō)這個(gè)設(shè)想非常心動(dòng)。他們第一時(shí)間奔赴中煤建安集團(tuán)，和中煤的研究人員坐下來(lái)算了一筆賬——糧食氣膜倉(cāng)的建設(shè)成本與傳統(tǒng)糧倉(cāng)相當(dāng)，但可實(shí)現(xiàn)低溫儲(chǔ)糧，運(yùn)行能耗同比預(yù)計(jì)節(jié)約30%以上。

研究團(tuán)隊(duì)敏銳地察覺(jué)到，這正是大家苦苦尋覓的新一代綠色“大國(guó)糧倉(cāng)”。

然而，金燦燦的糧食和黑黝黝的煤炭天差地別，儲(chǔ)煤倉(cāng)并不適合直接儲(chǔ)存糧食，糧食對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)條件的要求比起煤炭堪稱苛刻。

“煤倉(cāng)對(duì)溫度沒(méi)有特殊的要求，而糧倉(cāng)溫度需要長(zhǎng)期保持在低溫（15℃以下）或準(zhǔn)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(duì)穩(wěn)定的溫濕度條件下儲(chǔ)存；煤倉(cāng)倉(cāng)壁只要求不漏風(fēng)、不漏雨、不漏氣即可，而糧倉(cāng)倉(cāng)壁還要求光滑平整……”余鵬彪說(shuō)，這只是他們要面對(duì)挑戰(zhàn)的冰山一角。

這樣的技術(shù)轉(zhuǎn)化工作，無(wú)法由單個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)完成，必須依靠跨界聯(lián)合。2017年，兩家央企——中儲(chǔ)糧成都儲(chǔ)藏院和中煤建安集團(tuán)共同組建了糧食氣膜倉(cāng)研發(fā)小組，開(kāi)啟了糧食氣膜倉(cāng)的技術(shù)攻關(guān)之旅。

新津建倉(cāng)，“兩條腿”蹚出“金標(biāo)準(zhǔn)”

研究生畢業(yè)后，薛飛進(jìn)入了糧食氣膜倉(cāng)課題組。一畢業(yè)就能接觸如此重大的項(xiàng)目，他倍感鼓舞和興奮。

激動(dòng)之余，薛飛發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)接踵而至。研究團(tuán)隊(duì)要研發(fā)建設(shè)的，是全球首創(chuàng)的架空糧食氣膜倉(cāng)，每個(gè)組件、步驟、節(jié)點(diǎn)都得從頭開(kāi)始研究、設(shè)計(jì)。

“比如，光一個(gè)膜材就由主要的三層構(gòu)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(lái)后不變形？每層斷裂強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、透光率規(guī)定多少合適？”薛飛說(shuō)，膜的問(wèn)題很復(fù)雜，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是唯一難點(diǎn)。

跑遍全國(guó)，經(jīng)過(guò)與多所科研院所、大學(xué)機(jī)構(gòu)的各領(lǐng)域?qū)＜曳磸?fù)探討，糧食氣膜倉(cāng)研發(fā)小組發(fā)現(xiàn)，把煤倉(cāng)改成糧倉(cāng)需要“脫胎換骨”，連最基礎(chǔ)的倉(cāng)體構(gòu)型都必須重新設(shè)計(jì)。

面對(duì)重重難題，研究團(tuán)隊(duì)決定兩條腿走路，一方面建小號(hào)的“實(shí)驗(yàn)倉(cāng)”開(kāi)展模擬實(shí)驗(yàn)，另一方面將理論在軟件上進(jìn)行模擬計(jì)算。

中煤建安集團(tuán)成都分公司總工程師李利軍回憶，氣膜糧倉(cāng)設(shè)計(jì)近似“白紙作畫(huà)”，很難通過(guò)反復(fù)修改一個(gè)模型找到最優(yōu)方案。四年間，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在研究基地建造了三個(gè)“實(shí)驗(yàn)倉(cāng)”，比較不同設(shè)計(jì)方案的參數(shù)表現(xiàn)。“三管齊下”的建模方式十分特殊，但通過(guò)這種方式，在最短時(shí)間內(nèi)測(cè)試、比較，得出了建設(shè)氣膜糧倉(cāng)所需的眾多參數(shù)。

“面對(duì)時(shí)間壓力，我們兩面開(kāi)工，把最大膽的設(shè)想第一時(shí)間用在‘實(shí)驗(yàn)倉(cāng)’上。”李利軍說(shuō)，就是這樣堅(jiān)持“兩條腿”走路，在未知領(lǐng)域蹚出了一個(gè)個(gè)“金標(biāo)準(zhǔn)”。

2021年3月，作為中儲(chǔ)糧集團(tuán)重點(diǎn)科技項(xiàng)目，中儲(chǔ)糧新津糧食氣膜鋼筋混凝土圓頂倉(cāng)設(shè)施設(shè)備專項(xiàng)試點(diǎn)研究項(xiàng)目正式啟動(dòng)實(shí)施。

“從0到1”，為新一代“大國(guó)糧倉(cāng)”奠基

“準(zhǔn)備！三二一開(kāi)始！”

“打開(kāi)閥門、啟動(dòng)風(fēng)機(jī)、充氣增壓……”

2022年6月7日18時(shí)45分，經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)調(diào)試、展膜、環(huán)基固定等多道前期工藝流程，該項(xiàng)目首座圓頂倉(cāng)4#倉(cāng)歷時(shí)105分鐘拔地而起。

“這是我見(jiàn)過(guò)性能最好的一個(gè)糧倉(cāng)！經(jīng)過(guò)剛才的壓力測(cè)試，顯然我們的糧食氣膜倉(cāng)的氣密性更強(qiáng)！”國(guó)家糧食局鄭州糧倉(cāng)機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)測(cè)試中心主任孫慧男報(bào)出了亮眼的數(shù)據(jù)——糧食氣膜倉(cāng)的氣密性特別優(yōu)秀，從500Pa到250Pa的半衰期三次檢測(cè)結(jié)果分別為2987秒、4312秒和3485秒。

這3個(gè)數(shù)據(jù)意味著什么？“要知道國(guó)家對(duì)高標(biāo)準(zhǔn)糧倉(cāng)氣密性要求是300秒，糧食氣膜倉(cāng)氣密性超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)9倍，這意味著它的保溫隔熱性能非常優(yōu)秀。”看到數(shù)據(jù)，余鵬彪按捺不住內(nèi)心的激動(dòng)，眼眶濕潤(rùn)了起來(lái)。

“黨的二十大報(bào)告作出了‘全方位夯實(shí)糧食安全根基’‘全面落實(shí)糧食安全黨政同責(zé)’的重要部署。在糧食氣膜倉(cāng)的研發(fā)過(guò)程中，面對(duì)各種困難我們從未想過(guò)放棄，因?yàn)槲覀冎溃瑖?guó)家的糧食安全需要它！”余鵬彪說(shuō)。

下一步，糧食氣膜倉(cāng)將在糧食行業(yè)示范推廣。科技工作者在研發(fā)、建設(shè)中收獲的“從0到1”的經(jīng)驗(yàn)，將為未來(lái)在大江南北拔地而起的無(wú)數(shù)座糧食氣膜倉(cāng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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