Силос чи підлоговий склад? Нова концепція, що змінює правила гри зберігання зерна на елеваторі

Сьогодні, 09:00

Зерно, яке вирощується на ланах в Україні, умовно можна розділити на два потоки: зерно — яке буде відправлено на експорт та зерно — яке буде перероблятися в межах України. Для експортного зерна потрібні більш динамічні процеси: намолотив, висушив, накопичив, відправив. З цією задачею справляються сучасні елеватори з металевими ємностями.

Чому металеві силоси програють у довгостроковому зберіганні?

Псування зерна від великої висоти металевих ємностей, в яких зерно зберігається. Висота падіння зерна при завантаженні металевого силоса зазвичай знаходиться в межах (25 – 35) м. При падінні з такої висоти зерно руйнується, якість його знижується. Крім того, за рахунок високого шару зберігання зерна в силосі, зерно плющиться від тиску самого зерна, яке знаходиться в вищих шарах над ним, а це додатково погіршує якість зерна.
Металеві силоси схильні до різких перепадів температур. Сонячне випромінювання нагріває метал силосу з одного боку, а з протилежного боку температура силосу може відрізнятися на десятки градусів. В той же час температура зерна в середині силосу практично не міняється. Тому на границі перепаду температур утворюється конденсат, а це підґрунтя для подальшого псування зерна: проростання зерна, грибки, пліснява і далі по списку.
Подібна картина з конденсатом, якій утворюється під металевим дахом металевих силосів. Конденсат з даху капає на верхній шар зерна в силосі, утворюючи «коржі» з пророслого, запліснявілого зерна. Під дахові вентилятори та багато шарова структура металу, який використовують для дахових панелей, цієї проблеми повністю не усувають.

В підсумку, за рахунок постійного термометричного контроля зерна, та зменшення термінів зберігання зерна в металевих силосах, особливо в період несприятливих погодних умов, наявні недоліки стараються мінімізувати. А те зерно, що вкрай зіпсувалось, покривається за рахунок неврахованих обсягів, які є практично на кожному елеваторі.

Для зерна, яке буде перероблятися в межах маркетингового року (далі МР) існують вже інші пріоритети зберігання. На перший план виходять якість зерна, та наявність умов для довгострокового його зберігання без втрати якості. Зерно бажано заготовити в період його збирання, з можливістю його переробки в необхідних обсягах до урожаю в наступному році.

Для довгострокового зберігання зерна краще використовувати склади підлогового зберігання. В підлогових складах, за рахунок відносно низької висоти зернового бурту, в межах (6 – 12) м, а також за рахунок більш стабільних температурних умов при збереженні зерна, втрати від псування збіжжя можна отримати мінімальні.

На теперішній час в межах України основні обсяги підлогових зернових складів – це склади, які були побудовані в радянські часи, (60 – 80) років тому. Ще десять років тому, загальний об’єм цих зернових складів становив майже 19 мільйонів тон зерна, що на той час складало майже 30% від загальних елеваторних об’ємів в країні. Зараз точних підрахунків немає, але можна припустити, що це в межах (17 – 18) мільйонів тонн зерна.

Нові підлогові склади будуються в відносно невеликій кількості, але в основному в безкаркасному варіанті, який самий дешевий, але має ті ж вади що і металеві силоси.

В підсумку, до цього часу, акцент будівництва елеваторів в Україні був спрямований на найшвидше забезпечення агровиробника необхідними елеваторними потужностями в потрібних обсягах. При дефіциті обсягів зберігання зерна, кращій економічний ефект дає будівництво елеваторів з металевими ємностями. Також цьому сприяла експортна орієнтація зернового ринку в Україні. Але, розумні люди вчяться на чужих помилках. Тому треба зробити певні висновки з проблем, які має:

Китай, від винятково експортної орієнтації своєї промисловості;
Росія, від експортної орієнтації енергоносіїв;
Деякі африканські країни, від експортної орієнтації корисних копалина.

А Україна міцно присіла на «сировинну голку» в експорті зерна. Експорт сировини ніколи нікого не зробить багатим, тому що розбещує свідомість, та перетинає потребу в еволюційному розвитку. Показовий приклад, народи, які живуть в джунглях. Їжа у них є, тепло у них є, одежі їм багато не потрібно – і все, нема потреб, нема розвитку. Українцям свою землю треба берегти, а не виснажувати її, весь світ ми не нагодуємо, а чорнозем перетворити в пустелю зараз можна дуже швидко. Прийшов час проявити своє амбіції в переробній галузі. Якщо перейти до аналогії, то елеватора галузь — це арифметика, переробна галузь —це алгебра, глибока переробка зерна — це математичний аналіз. Аграрна галузь України явно затрималася в початковій школі, треба вчитись у військових (ВСУ).

Для розвитку переробної зернової галузі в Україні потрібно побудувати сучасні підлогові зернові склади, на заміну існуючим, експлуатація яких економічно недоцільна. Для будівництва – необхідно мати будівельний проект, а для проекту треба мати концепцію майбутнього проекту.

Нова концепція монолітно-каркасних підлогових складів

Головна ідея нової концепції, це забезпечити кращі умови для довгострокового зберігання якісного зерна, використовуючи сучасні технології будівництва, а саме:

монолітно-каркасну технологію будівництва;
технологією будівництва металевих ємностей, за допомогою болтових з’єднань;
використанню сендвіч панелей для даху, та сучасних фасадних конструкцій з профлистом.

На кресленні показано дві проекції подовжнього та поперечного перерізу підлогового складу з частковою механізацією. Зовнішні габарити підлогового складу: довжина – 64 м; ширина – 20 м; висота – 21 м; об’єм складу – 13 тис. м³, або 9,5 тис. т зерна пшениці (0,75 т/м³).

Варіант №1: підлоговий склад з трьох рівнів

Перший — на рівні землі. В ньому розміщено чотири ланцюгові транспортери, для вивантаження зерна зі складу, які розташовані паралельно поздовжній осі складу.
Другий рівень, зона збереження зерна. Висота цього рівня дорівнює висоті дванадцяти ярусів хвилястих металевих панелей (на вимогу Замовника -люба). Підлога цього рівня, бетонна монолітна плита, ~ +2,5м, над рівнем землі. Внутрішні стіни виконані з хвилястих металевих панелей на болтових з’єднаннях, з обпиранням їх на вертикальні гнуті профілі (аналогічно як в металевих силосах). Вертикальні гнуті профілі, в свою чергу, опираються та кріпяться до горизонтальних та вертикальних з/б колон монолітного каркасу складу. Вивантаження зерна зі складу відбувається з початку гравітаційним способом, через отвори в підлозі на транспортери, залишки зерна підгрібає фронтальний навантажувач, який заїжджає в склад по пандусу.
Третій рівень складу — зона розташування чотирьох металевих галерей, для ланцюгових транспортерів, які завантажують склад зерном. З торця складу є зовнішній майданчик з тельфером, для підйому/опускання обладнання. В цій зоні розташовані вікна для природнього освітлення в середині складу.
З зовнішньої сторони, стіни складу обшиті профнастилом, який кріпиться до зовнішньої сторони монолітного з/б каркасу складу.
Перекриття складу — сендвіч панелі, укріплені на металевий каркас.

На огляд пропонується декілька варіантів підлогового складу, на основі монолітного з/б каркасу.

Варіант №2, Підлоговий склад з повною механізацією

Зовнішні габарити підлогового складу: довжина — 64 м; ширина — 20 м; висота — 20,5 м; об’єм складу — 12,9 тис. м³, або 9,4 тис. т зерна пшениці (0,75 т/м³).

Відмінність варіанту №2 від варіанту №1:

Відсутність пандусу.
Підлога другого рівня складається з металевих конусів, 14 шт в ряду, х 4 ряди. Ухил стін конусу — 45°, забезпечує вивантаження зерна зі складу гравітаційним способом без залишків. При необхідності, ухил можна збільшити.
Щоб урівняти по загальній висоті склад вар №1 з висотою складу вар. №2, зона зберігання зерна зменшена з 12 ярусів до 11 ярусів.

Зерно це жива істота і відноситись до нього потрібно відповідно:

Зберігатися зерно повинно в очищеному вигляді.
Повинна бути вентиляція зерна, для видалення продуктів його життєдіяльності (СО2, Н2О).
Повинен бути температурний контроль зерна.

Всі ці заходи будуть присутні в запропонованій конструкції підлогових складів, але в межах наданої презентації , увага сконцентрована на самій концепції, без перевантаження додатковою інформацією.

Майбутній проект будівництва підлогових складів з використанням монолітно-каркасних конструкцій буде відповідати всім вимогам існуючих будівельних норм. Тому питання аспірації, пожежної небезпеки, автоматизації, будуть присутні в проекті, вони враховані при розробці концепції, але інформація про все це в презентації не надається.

Для кращого сприйняття пропонуємого технічного рішення, надається креслення монолітного каркасу підлогового складу варіант №1 в форматі 3D.

Синім кольором показано підлогу першого рівня, зона розташування транспортерів вивантаження складу.
Червоним кольором показано підлогу другого рівня , зона зберігання зерна. Вздовж зовнішнього контуру складу, сірим кольором показано з/б огородження, для зручності роботи фронтального навантажувача.
Монолітний з/б каркас складу, вертикальні та горизонтальні конструкції, по зовнішньому контуру — показані сірим кольором.
Жовтим кольором показані вертикальні колони, які розташовані по повздовжній осі в середині складу і на які опираються верхні поперечні з/б балки, на яких будуть розміщені металеві естакади з ланцюговими транспортерами, для завантаження складу зерном.
Зеленим кольором показані поперечні з/б конструкції, які створюють три силових контури, для сприйняття монолітним каркасом навантаження від зерна.

Для кращого сприйняття пропонуємого технічного рішення, надається креслення монолітного каркасу підлогового складу варіант №2 в форматі 3D.

Монолітний каркас складу, в варіанті №2, аналогічний варіанту №1, але є відмінності:

Підлога складу складається з металевих конусних конструкцій, розташованих по всій площі підлоги складу.
Відсутня естакада, для фронтального навантажувача.
Відсутнє з/б огородження по периметру складу.
Відсутні ворота в зоні збереження зерна.

Перспективи розвитку проекту підлогових зернових складів, побудованих за технологією монолітного з/б каркасу

За необхідністю можна побудувати двох-модульний підлоговий склад в варіанті неповної механізації, або в варіанти повної механізації (як показано).

Також можна побудувати двох-модульний склад, коли один модуль буде в варіанті неповної механізації, а другий в варіанті повної механізації

При необхідності, можна побудувати також двох-модульний, двоповерховий зерновий склад.В варіанті, як показано на кресленнях, повна висота двоповерхового складу становить 37,7 м, габаритні розміри в плані 64м х 40м.

Двох-модульний склад, який показано, має загальний об’єм 51 тис. м³, або 38 тис. т по пшениці.

Якщо порівняти ефективність використання земельної ділянки, в варіанті будівництва два ряди металевих силосів (всього 6 шт.) з варіантом будівництва двох-модульного складу, показники підлогового складу будуть на чверть кращі ніж у силосів.

На стадії прийняття рішення, що більше підходить для реалізації конкретного проекту, можна провести розрахунки і порівняти варіант будівництва металевих силосів з варіантом будівництва підлогового складу.

Пропонована концепція будівництва підлогових складів з використанням монолітно-каркасних конструкцій, достаньо опрацьована, але це ще не готовий проект. «М’яч» на полі Замовника.

Дмитро Шкорупеєв, фахівець елеваторної галузі, керівник проектів будівництва, аналітик, технолог, конструктор

Думка експерта