Будівництво спірально-навивних силосів може зекономити господарству час і гроші без зниження якості й тривалості подальшого зберігання зерна.
Із часу появи перших справжніх елеваторів із монолітного залізобетону конструктори й інженери наполегливо шукали варіанти створення зернових силосів без застосування «мокрих» процесів, пов’язаних з укладанням і дозріванням бетону. Один із перших варіантів розв’язання цієї проблеми —зварні суцільнометалеві силоси. Такі споруди забезпечували добрі умови для збереження зерна та відзначалися тривалим терміном експлуатації (до 30–50 років). Однак поширенню такого типу сховищ перешкоджали його значні недоліки: значна кількість сталі на його зведення, необхідність залучення багатьох кваліфікованих зварювальників і монтажників, складна антикорозійна обробка. Загалом такий силос програвав класичному залізобетонному (монолітному) за всіма параметрами включно з трудомісткістю монтажу.
Спростити монтаж зерносховищ дозволив перехід на болтові з’єднання панелей і вдосконалення конструкції силосів. Сучасний силос — справжній високотехнологічний витвір: спеціальні матеріали та гофрований профіль панелей сприяють економії металу (за рахунок меншої товщини панелі) і забезпечують підвищену стійкість силосу від бокових навантажень (особливо від вітрового на незаповнені силоси). Водночас, щоб компенсувати втрату несучої здатності панелі через гофрований профіль на промислові силоси встановлюють додаткові ребра жорсткості. Уся ця конструкція скріплюється спеціальними болтами та герметизується спеціальними герметиками. Таких болтів на силос ємністю 10 тис. тонн потрібно приблизно 100 тис. Болтове з’єднання, яке сприяло популярності та поширенню металевих силосів, залишається водночас найбільшою їхньою проблемою: кожний болт — це зона концентрації напруги, до того ж неможливо проконтролювати момент затяжки кожного болта. Фактично, надійність болтових з’єднань, а відтак і силосу в цілому, залежить від навичок робітників, їх кваліфікації та дотримання виробничої дисципліни.
Чи є можливості зменшити вплив людського фактора?
Один із варіантів його мінімізації в створенні металевих силосів пропонує розроблена 1969 року Ксав’єром Ліппом система формування поздовжніх фальців. Технологія передбачає подвійне вальцювання металевої стрічки безпосередньо на будівельному майданчику. Невеликий комплект обладнання в складі розмотувача рулонів металевої стрічки, формувального та згинального пристроїв, вальцювального верстата та опорних рам профілює й вигинає за діаметром силоса сталеву стрічку завширшки 495 мм і завтовшки 2–4 мм. Із зовнішнього боку силоса вальцювальний верстат створює вальцьований шов завширшки 30–40 мм, кожен виток якого дає додаткове ребро жорсткості всій конструкції. Усередині з інтервалом в 1 м встановлюють вертикальні стійки, які забезпечують ємності додаткову міцність. Автоматизований процес створення силоса скорочує період будівництва, сталева стрічка формується зі швидкістю 3–5 м/хв, отож термін зведення силоса становить лише 8–12 днів, залежно від його розміру. Крім того, такий монтаж можливий фактично за будь-яких погодних умов. Обслуговує комплект обладнання та виконує допоміжні роботи (установлення конічної покрівлі, внутрішніх стійок) бригада лише із шести спеціалістів. До речі, увесь комплект обладнання можна перевезти на одному вантажному автомобілі.
Згідно з даними німецьких фахівців, спорудження силосів, виготовлених із застосуванням цього обладнання та системи з’єднання у подвійний фальц, почалося з 1972 року. Ця унікальна технологія закономірно зацікавила представників Китаю й інших азійських країн. У 1990 році в Китаї було створено підприємство, у грудні 1999-го компанія пройшла сертифікацію згідно зі стандартом менеджменту якості ISO9000. На користь технології свідчить той факт, що спіральні силоси безаварійно експлуатуються в Європі, США та країнах Азії понад 40 років! Однак висока надійність — не єдина перевага цього типу силосів (табл. 1).
Таблиця 1. Переваги та недоліки спірально-навивних силосів порівняно зі збірними силосами з гофрованих панелей
|
Конструктивні/технологічні особливості |
Результат порівняння |
|
|
спірально-навивних силосів |
збірних сталевих силосів із гофрованих панелей |
|
|
Переваги |
||
|
Механізована система створення силоса |
Ручне збирання за допомогою гайковертів, лебідок талів та крану |
Менша (у рази) трудомісткість і термін спорудження силоса |
|
Механізоване з’єднання елементів силоса за допомогою системи подвійного вальцювання |
Потреба болтових з’єднань і герметиків |
Зменшення ролі людського фактора, ідеальна якість з’єднань, не зафіксовано жодного випадку руйнування спірально-навивного силоса протягом 40 років |
|
Гладка та герметична внутрішня поверхня силоса |
Внутрішня поверхня гофрована й негерметична поверхня силоса |
На відміну від силосів із гофрованих панелей у спірально-навивних можливе збереження дрібнодисперсних продуктів: борошна, комбікормів, цементу тощо |
|
Внутрішнє розміщення вертикальних стійок жорсткості, зовнішнє розміщення горизонтальних спіральних ребер жорсткості |
Зовнішнє розміщення вертикальних стійок жорсткості та горизонтальні ребра жорсткості за рахунок гофрування панелей |
Внутрішнє розміщення вертикальних стійок і зовнішнє горизонтальних ребер надає конструкції додаткову жорсткість і стійкість порівняно із зовнішнім їх розміщенням. Можливе завдяки гладкій внутрішній поверхні силоса, оскільки у разі застосування гофрованих панелей між стійками та порожнинами ребер жорсткості залишається певна кількість зерна, яку неможливо видалити та яка знижуватиме якість нової партії зерна |
|
Герметична конструкція силоса; можливе використання чорного, оцинкованого та нержавіючого металу; ступінь оцинкування не менше ніж 275 г/м², товщина металу 2–4 мм |
Низька герметичність; використання тільки оцинкованого металу; ступінь оцинкування не менше ніж 275 г/м², товщина металу 2–4 мм |
Завдяки герметичній конструкції та можливості використання чорного та нержавіючого металу спірально-навивні силоси можна використовувати для збереження рідин: нафтопродуктів, олив, стічних вод тощо. Також відсутність монтажних отворів забезпечує високу антикорозійну стійкість силоса |
|
Недоліки |
||
|
Обмеження за мінімальним діаметром і максимальним об’ємом силоса 10 тис. м³ |
Можливість створення як малих силосів, так і силосів надвеликого об’єму |
Діаметр корпусу сталевого силоса може бути від 3–4 (залежно від обладнання) до 25 м*, а висота стіни — до 30 м. Однак загальний об’єм обмежений 10 тис. м3. Так, максимальна висота силоса діаметром 25 м буде лише 21 м, силос діаметром 23 м висотою до 25 м |
* У Китаї є приклади створення спірально-навивних силосів діаметром 50м.
Спірально-навивний силос може бути виконаний як із пласким, так і конусним днищем, комплектується покрівлею аналогічною традиційним конструкціям, системою аерації та вентиляції, оглядовими люками, драбинами тощо.
Таблиця 2. Специфікація рекомендованих розмірів спірально-навивних силосів*
|
Діаметр силоса, м |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
Висота силоса |
мін. |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
8 |
8 |
8 |
|
макс. |
20 |
20 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
|
|
Об’єм силоса м³ |
мін. |
71 |
118 |
170 |
231 |
302 |
383 |
628 |
760 |
904 |
|
макс. |
253 |
396 |
707 |
962 |
1256 |
1615 |
1997 |
2375 |
2826 |
|
|
Діаметр силоса, м |
13 |
14 |
15 |
16 |
18 |
20 |
22 |
23 |
25 |
|
|
Висота силоса |
мін. |
9 |
9 |
11 |
11 |
11 |
13 |
13 |
14 |
14 |
|
макс. |
29 |
29 |
29 |
29 |
29 |
25 |
25 |
25 |
21 |
|
|
Об’єм силоса м³ |
мін. |
1194 |
1384 |
1943 |
2210 |
2800 |
4080 |
4940 |
5813 |
6868 |
|
макс. |
3327 |
4420 |
5122 |
5829 |
7378 |
7850 |
9498 |
10382 |
10308 |
|
*Без урахування об’єму даху та внутрішніх стійок.
Широка номенклатура спірально-навивних силосів дозволяє, образно кажучи, із рулону сталі створити повноцінний елеватор: надійний, тривалого терміну експлуатації, та ще й зекономити до того ж значну суму. Так, ПАТ «Феодосійський механічний завод», який придбав відповідне німецьке обладнання, декларує ціну на свої силоси на 30% меншу, ніж на їхні збірні аналоги.
Говорить експерт
Юрій Андрієвський, директор будівельного підприємства
На цю технологію виробництва сталевих силосів ми звернули увагу ще тоді, коли будували у 2010–2011 рр. зерносховища для СП «НІБУЛОН». Наше підприємство виконувало роботи з улаштування фундаментів із підземними галереями та зводило на ці фундаменти силоси на 2–5 тис. тонн. Проте нам довелося стикнутися з низкою труднощів. По-перше, роботи зі зведення силосів треба було виконати в короткий термін. Керівництво «НІБУЛОН» відводило термін на зведення одного силоса — 7–10 днів. Такий темп зобов’язував нас мобілізувати для виконання робіт до 20 кваліфікованих монтажників, які повинні були виконувати монтажні роботи у дві зміни. Технологія збирання гофрованих силосів передбачає залучення бригади у повному комплекті (у разі відсутності одного або кількох монтажників виконати підйом конструкції силоса неможливо), і нам доводилося залучати робітників зі сторони, які не мали певного досвіду. Відсутність досвіду в монтажників може призвести до неякісної герметизації та затягування болтів у з’єднанні гофрованих елементів силоса. Короткий термін монтажу також спонукає до пришвидшення виконання робіт, що збільшує ймовірність помилки навіть серед досвідчених монтажників. У нашому випадку виникали й проблеми з якістю самих гофрованих листів, бо майже 30% потребували додаткової обробки. Деякі з них були деформовані, і нам доводилося їх вирівнювати; не співпадали отвори для болтів, — треба було в умовах будмайданчика свердлити ручним дрилем нові отвори. Герметик за низьких температур втрачав свої властивості, що знижує герметичність споруди. Після повного підйому силоса зовнішні ребра жорсткості необхідно анкерити до бетонного фундаменту. Як правило, це робиться за допомогою хімічних анкерів, що є відповідальним моментом, бо треба витримати радіальні розміри. До цього ж похибка можлива в розмірі не більше ніж 1–2 см на діаметр 24 м. У разі відхилення понад 2 см необхідно повністю переставляти зібраний силос. Наявність зазначених недоліків змусило нас шукати варіанти уникнення цих проблем і зменшення людського фактора. І несподівано виявилось, що є спірально-навивна технологія. Досконально вивчивши її, ми побували у кількох країнах Європи й Азії та дійшли висновку, що силоси, виготовлені автоматизованим методом, мають багато переваг. Затрати на монтаж менші, якість ліпша, не встановлено жодного відпадку падіння силосів протягом 30 років експлуатації. Тому бачимо перспективним для вітчизняного ринку впровадження саме цих технічних рішень.
Олексій Харсун
Усі авторські права на інформацію розміщену в журналі The Ukrainian Farmer та інтернет сторінці журналу за адресою http://www.agrotimes.net/journals належать виключно видавничому дому «АГП Медіа» та авторам публікацій, згідно Закону України “Про авторське право та суміжні права”.
При використання інформації з подальшим будь-яким відтворенням, републікацією, поширенням, переробкою, перекладом, включенням її частин до інших творів обов’язкове посилання на журнал The Ukrainian Farmer з гіперлінком http://www.agrotimes.net/journals.
Використання інформації дозволяється тільки після отримання письмової згоди від видавничого дому «АГП Медіа».
The Ukrainian Farmer
