Особенности технических характеристик и комплектации силосов для хранения зерна существенно влияют на срок их службы. Сейчас, когда технологии хранения зерна вышли на новый уровень, многие производители подумывают о длительном (полгода-год) хранении собранного зерна. Услуги существующих элеваторов на сегодняшний день оказываются невыгодными и порой низкокачественными. Поэтому существует необходимость анализа оборудования основных иностранных производителей. В данной статье мы попробуем раскрыть, что стоит за понятием «силос металлический» у разных производителей. Итак, все металлические силосы условно можно разделить на два типа – фермерские и коммерческие.(Опубликовано в №3.2011г.)

Различия между фермерскими и коммерческими силосами

Фермерские силосы обычно делаются без ребер жесткости. В них можно хранить относительно небольшое количество зерна, многократная загрузка/разгрузка зерна в течение года для них нежелательна. Кроме того, такие силосы не выдерживают больших снеговых и ветровых нагрузок, поэтому они не подходят для средней полосы России, Украины и Казахстана.

В коммерческих же силосах более толстые стеновые панели, развитая система ребер жесткости, поэтому они выдерживают значительные снеговые и ветровые нагрузки и в них можно загружать/ выгружать зерно несколько раз в год.

Недавно появился так называемый промежуточный (между фермерскими и коммерческими) класс силосов. Производители позиционируют их как коммерческие, но по несущим нагрузкам они не дотягивают до этого класса. Поэтому, выбирая силос, еще раз обратите внимание на наличие и количество в нем ребер жесткости, а также поинтересуйтесь, какую нагрузку он способен выдержать, и сравните ее с величиной снеговых и ветровых нагрузок в вашей местности.

Цинковое покрытие

Большое значение для силоса имеют толщина и качество цинкового покрытия. Цинк – довольно дорогое, но необходимое удовольствие. Толщина цинкового покрытия у разных производителей в базовом исполнении может варьироваться в пределах от 270 гр/м2 (минимальный стандарт покрытия по американским нормам) до 450 гр/м2 (у европейских производителей). Вопрос толщины, образно говоря, «масла на бутерброде» не является праздным, так как с увеличением толщины покрытия растет не только цена конечного изделия, но и возникает опасность растрескивания слоя (при толщине 350 гр/м2) цинка при механической обработке, что чревато так называемой питтинговой коррозией.

Американцы, которые давно и успешно считают не только свои, но и чужие деньги, предлагают для линейных элеваторов оцинковку 275 гр/м2, а более толстую – 350-420 гр/м2 используют для портовых проектов, поскольку стойкость в условиях морских бризов нужна выше, а увеличение стоимости цинка на силосе компенсируется большей отдачей от силоса в условиях повышенной оборачиваемости зерна. Европейские производители обычно не дают своим клиентам свободу выбора в этом вопросе. Они предлагают 450 гр/м2 «по умолчанию», что также сказывается на цене.

Слишком толстое цинковое покрытие (от 350 гр/м2) может растрескиваться при механической обработке

Евро или доллар?

Американские и европейские силосы очень отличаются по стоимости из-за курсовой разницы между евро и долларом. При курсе 1,3 доллара за евро европейские силосы получаются дороже примерно на 10%. При увеличении курсовой разницы евро/доллар увеличивается и разница в стоимости американских и европейских силосов. Исторически сложилось так, что украинская валюта привязана к доллару, а не к евро. Поэтому прогнозировать курс гривня/доллар немного проще, чем курс гривня/евро, на который кроме внутренних проблем Украины (к которым мы уже привыкли) влияют непонятные для большинства украинцев внешние факторы и взаимоотношения между США и Европой, США и Ближним/ Средним Востоком, США и Китаем, США и Японией. В связи с этим проще построить бюджет проекта, основанный на покупке доллара, чем на покупке евро, тем более что банки Украины закладывают несколько большую маржу при торговле евро, чем при торговле долларом.

Можно было бы предположить, что стоимость перевозки контейнеров из США в Украину должна быть гораздо дороже, чем стоимость перевозки из Европы. Однако на самом деле перевозка контейнера из США стоит около 5 тыс. долларов, а из Европы – более 3,5-4 тыс. евро, что при пересчете дает практически те же 5 тыс. долларов.

Конструктивные особенности силосов

Крыша

Для американских силосов стандартная нагрузка на крышу коммерческого силоса составляет 10 тыс. фунтов, или более 4,5 т. Для силосов до 20 м в диаметре (то есть емкостью до 3 тыс. т) практически все американские производители (кроме Westeel (Канада), у которого нагрузка в два раза меньше) декларируют этот параметр. Европейские производители (например, Symaga, Испания) предлагают 2,5-3 т. Для больших силосов американцы могут повысить эту нагрузку до 9 т (а для силосов диаметром более 30 м – до 11,5 т), Symaga – до 7 т.

Увеличенная нагрузка на верхушку силоса позволяет опирать на него транспортерные галереи без опасения повредить силос. Если допустимая нагрузка заказчика не устраивает, приходится вкладывать деньги в безопорные пролеты транспортерных мостов. В наших условиях, когда «внезапное» выпадение снега в декабре уже никого не удивляет, кроме метеорологов и коммунальщиков, понятие «допустимость снеговой нагрузки» представляется достаточно важным. Россия ввела минимум 180 кг/м2. Украинские и казахские заказчики, естественно, тоже стремятся к такому параметру. Основные американские производители (GSI, Brock, Chief, Behlen и др.) моментально отреагировали и предоставили на рынок силосы с повышенной допустимой снеговой нагрузкой – 180-200 кг/м2. Европейские компании (Symaga, Priv и др.) немного отстают в этом вопросе и обеспечивают прочность силоса в 150-160 кг/м2. Снежная зима прошлого года и неприятности, возникшие на силосах компании Chief (США) в Одесской и Полтавской областях, показали, что пренебрежение этим параметром может дорого стоить как для заказчика, так и для имиджа производителя.

В последнее время на рынок СНГ выходят турецкие компании, декларирующие, что их силосы коммерческие. Например, компания Obial предлагает силосы с допустимой снеговой нагрузкой на крышу 110 кг/м2. Это может быть достаточно для Турции, но не для стран СНГ, в снегах которых замерзло немало захватчиков.

В условиях Украины снеговая нагрузка на крышу силоса составляет минимум 180 кг/м2

Система «стеновые панели – ребра жесткости»

Несущая конструкция силоса должна выдерживать вес крыши и снега, нагрузки от транспортерной галереи, а также гидростатическое давление от хранящегося зерна. При этом она должна сохранять прочность, жесткость, не менять свою форму и не разрушаться. Вертикальная нагрузка от крыши (вес самой крыши + снег) передается на ребра жесткости, а затем на бетонный фундамент. Напомним, мы рассматриваем именно коммерческие силосы, и ребра жесткости в их конструкции играют очень важную роль. Обычно ребра жесткости выполняются из швеллера с развитыми отбортовками на полках, позволяющими повысить критическое напряжение местной потери устойчивости. Для предотвращения общей потери устойчивости ребро жестко в нескольких точках крепится к стеновой панели, поддерживающей его. Для экономии металла ребра жесткости делают переменной толщины и площади поперечного сечения по высоте силоса. При достижении определенной толщины (4-4,5 мм) многие производители вынуждены делать многослойные ребра жесткости из-за технологических проблем при штамповке/просечке более толстых листов металла. Некоторые компании (например, GSI, США) способны работать с толщиной металла более 5 мм, что зачастую позволяет отказаться от многослойных стеновых панелей и ребер жесткости в конструкции силосов со всеми присущими многослойности недостатками.

Практически все производители размещают ребра жесткости с наружной стороны силоса, хотя с точки зрения прочности и жесткости конструкции выгоднее располагать их внутри. Но тогда ребра жесткости немного уменьшают внутренний объем банки и способствуют залеганию и порче зерна в скрытых полостях ребра жесткости и между ребром и стеновой панелью. Полностью вычистить испорченное зерно из таких пазух практически невозможно. Попавшее в такие щели и испортившееся зерно может привести к отравлению зерна нового урожая.

Американская компания Behlen одна из немногих сегодня предлагает конструкции как с внешними, так и с внутренними ребрами жесткости. Нагрузки от гидростатического давления столба зерна, возникающие в стеновых панелях силосов, создают цепное напряжение, которое растет с увеличением диаметра и высоты силоса. Для его восприятия необходима определенная толщина металла, но штамповка/ просечка толстого металла приводит к технологическим сложностям. Чтобы исключить этот недостаток, практически все производители используют гофрированные листы стеновых панелей, что позволяет увеличить площадь поперечного сечения листа, не увеличивая его толщины. Чем меньше шаг гофрировки, тем большую площадь поперечного сечения можно «загнать» в стандартный лист, поэтому шаг гофра – опосредованный параметр, позволяющий отнести силос к той или иной категории (коммерческих или фермерских). Основные производители силосов используют шаг гофра 75-95 мм. Такие компании, как Sukup, Chief (США), Westeel (Канада), Priv (Франция), используют шаг гофра более 100 мм, поэтому их силосы можно отнести к категории переходных (между коммерческими и фермерскими). Производители, использующие негофрированный лист (Araj, Польша), вынуждены на сравнительно небольших силосах использовать двух- и трехслойные листы, а также не имеют возможности свободно увеличивать емкость силосов в соответствии запросами рынка.

Еще один серьезный параметр, определяющий область применения силоса, – ветровая нагрузка (кг/м2), или допустимая скорость ветра (км/ч). Из всех известных на рынке производителей элеваторного оборудования только компания GSI указывает допустимую скорость ветра более 170 км/ч, тогда как остальные производители ограничиваются скоростью 145 км/ч. Возможно, кто-то считает, что в Украине не бывает ветра такой силы и это актуально только для прибрежных океанских районов США, тем не менее для инженера этот параметр может являться индикатором общей прочности сооружения.

Дополнительное оборудование силоса

Практически все производители предлагают комплектовать силос достаточным количеством внутренних и наружных лестниц, зачистными шнеками, системой вентиляции и термометрии. Некоторые европейские производители, понимая, что не могут конкурировать с американскими (из-за описанных выше причин), пытаются сэкономить на лестницах (предоставляя один комплект на 2 или даже 4 силоса) и системе активного вентилирования (предоставляя 1 комплект передвижных вентиляторов на весь комплекс), уменьшая таким образом цену. При эксплуатации силоса это создает определенные неудобства (нужно перетащить и подсоединить к силосу передвижной вентилятор мощностью 30-40 кВт и весом более полутоны, причем для каждого силоса необходимо 2 или 4 таких вентилятора).

Хорошее дополнение системы вентилирования силоса – кровельный вентилятор. О том, что при хранении зерно дышит, знают практически все. При этом оно, как и любой живой организм, выделяет влагу, которая конденсируется на обратной стороне ската крыши и через какое-то время начинает капать внутри силоса на зерно. При повышении влажности верхние слои зерна начинают преть, прорастать, превращаться в корку. В общем, теряются для производителя и отравляют прилегающие к нему нижние слои. Вот от этого и защищает кровельный вентилятор, под скатом крыши он создает сквозняк, подсушивающий конденсирующийся пар. Для силосов диаметром до 25 м достаточно одного кровельного вентилятора мощностью 1,5-2 кВт. Для больших диаметров требуется большее количество вентиляторов.

Кровельный вентилятор подсушивает конденсирующийся на стенках пар, благоприятно влияя таким образом на сохранность верхних слоев зерна

При выборе зачистного шнека нужно знать требуемую производительность зачистки. При заключении договора немногие производители указывают, что недорогие шнеки малого диаметра и производительности (диаметром до 200 мм и производительностью до 60 т/ч) необходимо вынимать из силоса до наполнения его зерном и вставлять обратно только для зачистки. В результате шнеки портятся после первого же сезона использования, но случай не является гарантийным, поскольку в техническом описании (которое обычно хранится в офисе, а не у главного инженера элеватора) об этом говорится.

Дверь силоса – очень важный элемент. Если 10 лет назад заказчик довольствовался стандартной круглой дверью диаметром 0,6-0,7 м, то сейчас все больше заказчиков, понимая необходимость нормальной работы в силосе, заказывают полноразмерную дверь высотой в 1,5-2 стеновые панели (около 1,5 м). Для определения температуры хранящегося зерна внут ри силоса используется система термометрии. Она может быть простой аналоговой с выводом коммутационных разъемов на бок силоса. Однако снижение стоимос ти цифровых блоков привело к тому, что все большую распространенность получают цифровые системы термометрии с RS-232 или RS-485 интерфейсом передачи данных на компьютер заказчика. В последнее время начали даже появляться беспроводные (WiFi) системы передачи сигналов с коммутационного блока, расположенного на крыше силоса, на компьютер заказчика. Хотя надо признать, что при необходимости ремонта и обслуживания аналоговый прибор считывания температуры (собственно говоря, омметр) чинится с помощью отвертки и паяльника, а цифровые обычно не ремонтируются, а меняются блочно, что, конечно, обходится дороже.

Определение уровня продукта в силосе – тоже достаточно увлекательная задача.

Производители силосов обычно предлагают какой-то один тип дискретных датчиков, с которым они работают. В связи с тем, что современный рынок промышленной электроники довольно динамичный и на нем предлагается большое количество дискретных и аналоговых датчиков (в том числе датчиков уровня) по привлекательным ценам, по этому вопросу лучше проконсультироваться с компанией, которая будет осуществлять комплексную автоматизацию вашего элеватора, и на месте купить те датчики, которые они посоветуют в рамках общей стратегии автоматизации.

Хорошим дополнением для высоких силосов является система гравитационной боковой разгрузки. Она состоит из трубы, выведенной из стенки силоса, и заслонки. Эта система позволяет без использования зернотранспорта выгрузить часть содержимого силоса на автомобильный/железнодорожный транспорт. Экономия электроэнергии и ресурса зернотранспортной системы при покупке такой опции налицо.

Политика ценообразования

В связи с тем, что силосы изготовлены из металла, на цену конечного изделия в основном влияют две составляющие – стоимость металла в данном регионе и стоимость рабочего времени на создание единицы продукции. Компании, внедряющие высокопроизводительное автоматизированное оборудование, имеют возможность снижать затраты на оплату труда. В таком случае на первое место в затратах на производство силоса выходит стоимость металла. На международном рынке она подвержена сильным колебаниям. В частности, за декабрь прошлого года – январь нынешнего стоимость металла выросла более чем на 15%. В связи с этим все компании делают свои коммерческие предложения с небольшим (2-3 недели) сроком действия. На стоимость металла у конкретного производителя влияют также персональные скидки, зависящие от объемов закупок. Крупные компании, перерабатывающие сотни тысяч тонн металла в год, естественно, имеют большие скидки, что позволяет им удержать удельную стоимость килограмма оцинкованного металла ниже, чем у мелких производителей.

Заказ силоса

Как показывает опыт, производитель часто пытается продать не то, что нужно заказчику, а то, что хочется продать ему самому. Так, при заказе силосов под пшеницу с четким указанием количества тонн при плотности 0,75 многие указывают мелким шрифтом плотность 0,8 + 5-6% уплотнение. Некоторые производители даже не указывают в своих предложениях объем силоса в метрах кубических. Таким образом, заказчик вводится в заблуждение и в результате покупает силос меньшего объема. Поэтому при получении предложения от производителя обязательно проверьте реальную емкость силоса, умножив объем на плотность.

Перед покупкой силоса проверьте его реальную емкость, умножив объем на плотность хранимого зерна

Кроме того, необходимо четко представлять режим работы силосов. Это будет однократное заполнение силоса и постепенная его разгрузка в течение года или неоднократный цикл заполнения и разгрузки в течение сезона. В первом случае можно применять фермерские либо переходные (предпочтительно) модели силосов. Все производители имеют такие модели. Во втором случае предпочтение стоит отдать силосам коммерческого типа. Хотя, как отмечалось выше, производителей таких силосов не так уж и много.

Проектно-строительные работы

Выбор проектно-строительной организации – заключительная фаза работ по приобретению силосов. На этом этапе необходимо быть очень осторожными, так как кризис вытолкнул в нишу строительного бизнеса компании, которые никогда раньше этим не занимались. Как и любое дело, проектирование фундамента силосов и их заливка имеют свою специфику и секреты. При плохом качестве проектных и общестроительных работ во время монтажа силоса приходится проявлять чудеса изобретательности, улавливая центр силоса, рубить лишний бетон, доливать недостающий, чтобы хоть как-то нивелировать вред, нанесенный действиями таких горепроектантов и горе-строителей. Погоня за самым дешевым решением практически всегда приводит к проблемам, за которые потом приходится расплачиваться вдвое, а то и втрое дороже. Принцип «дешева рибка – погана юшка» работает и здесь. Срок жизни металлического силоса – более 25 лет. Что мы оставим нашим детям и внукам – зависит от того, насколько серьезно мы будем подходить к решению возникающих перед нами проблем сейчас.

Каждое предприятие требует индивидуальных решений

Кирк Нельсон,

директор по маркетингу и продажам

Behlen Mfg. Co. (CША):

– Выбор типа конструкции силоса во много определяется условиями эксплуатации и особенностями окружающей среды, которые будут диктовать требования к параметрам выносливости оборудования.

Например, использование внутренних ребер жесткости позволяет добиться отличной ветровой устойчивости силосов с меньшими затратами на их производство и монтаж. Внешние же ребра жесткости увеличивают количество стальных конструкций, которые напрямую подвержены коррозии от агрессивной морской среды.

У нас есть проекты, где стоят емкости, специально разработанные для использования в прибрежных зонах в условиях ветров ураганной силы (190 км/ч или более). В то же время у нас достаточно клиентов, которые не имеют критических проблем с ветровыми нагрузками. Таким образом, заказчик всегда имеет возможность выбора дизайна конструкции. Клиент, которого не беспокоит повышенная ветровая устойчивость, не несет дополнительных затрат, те, кому этот фактор важен, получают высокоустойчивую и прочную конструкцию.

Использование тяжелого цинкового покрытия может быть ключевым решением для одного заказчика, дополнительные расходы, связанные с этим, делают его не лучшим выбором для другого.

Еще один параметр, которой стоит учесть, принимая решение о покупке силоса, – это допустимая снеговая нагрузка и нагрузка на центр крыши (от металлической надсилосной галереи). Практически все аксессуары, которые предлагаются производителями силосов, должны предусматривать индивидуальный подход и комплектацию в зависимости от конкретных условий проекта.

В заключение, опираясь на наш более чем 70-летний опыт в зерновой индустрии, мы рекомендуем уделить внимание ключевым вопросам, которые позволят сделать ваш проект действительно эффективным.

Способно ли оборудование, которое я выбираю, выдержать испытание временем?

Если оборудование не имеет подтверждения качественной эксплуатации в течение длительного периода, то выигрыш от начальной низкой цены, скорее всего, будет сведен на нет вследствие дополнительных затрат на исправление недостатков, а также и низкого качества оборудования.

Выбор подрядчика для строительства – один из самых важных моментов.

Мы рекомендуем искать компанию, которая четко понимает ваши потребности и местные условия, имеет соответствующий опыт и готова выслушать конкретные задачи и профессионально адаптировать проект под них. Это должен быть подрядчик, с которым вы будете комфортно себя чувствовать как в процессе работы над проектом, а так и по окончании ее.

Европейцы умеют считать деньги не хуже американцев

Роман Семерак,

директор компании «Riela Украина»:

– По некоторым вопросам, изложенным в статье, у меня возникли замечания. Я бы хотел дополнить опубликованный материал и осветить некоторые проблемы, связанные с выбором и эксплуатацией силосов.

Цинковое покрытие.

В публикации упоминается о том, что цинковое покрытие от 350 гр/кв. м может растрескиваться при механической обработке. Но это касается непластичной стали. Сталь, которая используется для производства силосов, должна проходить строгий контроль качества и проверяться по всем параметрам. Она не может быть некачественной и растрескиваться при механической обработке. Использование цинкового покрытия 450 гр/кв. м является необходимостью, проверенной годами. Европейцы умеют считать деньги не хуже американцев. Если можно было бы использовать покрытие меньше и при этом силосы сохраняли бы все параметры в течение многих лет без изменения качества в любых погодных условиях (потому что неизвестно, в какой области Украины будет стоять силос), то в целях экономии можно было бы уменьшить количество цинка. Но качество превыше всего.

Крыша.

Расчет нагрузки составляется для каждого силоса отдельно, поскольку существуют разные серии силосов (с разным объемом) и разные по длине галереи, соответственно, ведутся расчеты нагрузки не только на крышу, но и на всю конструкцию, а также определяются места, где крепятся опоры для галерей. Средняя нагрузка на наши силосы составляет более 6,5 т.

Для украинских погодных условий лучше подходят именно европейские конструкции, поскольку климат Украины очень отличается от американского. У европейского производителя требования к силосам по устойчивости к погодным условиям намного выше, что, конечно, отражается на цене.

Снег.

Большая часть Украины расположена в 4 и 5 зонах, а Сумская, Черниговская и Закарпатская области – в 6 зоне («Система надежности и безопасности в строительстве. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. ДБН В 1.2-…-2004»). Это означает, что конструкция крыши должна выдерживать 1600-1800 Па. Европейские силосы Riela выдерживают снеговую нагрузку 336 кг/кв. м, или 3360 Па.

Система «стеновые панели – ребра жесткости».

Главное назначение опор – повышение прочности «банок», а также обеспечение их устойчивости, даже при неправильной выгрузке (когда из-за непрофессионализма обслуживающего персонала выгрузка зерна может проходить из наполненного силоса, через выгрузочные отверстия, открытые только с одной стороны). Главное конструктивное отличие между некоторыми американскими и немецкими опорами заключается в форме и способе соединения их между собой. В американских силосах используются опоры, катаные на прокатных станках. В сечении они имеют плавные изгибы. Соединяются между собой по вертикали «стык в стык» и зажимаются накладной пластиной.

В этом месте при больших нагрузках и происходит разрушение. Европейские производители, в частности Riela, применяют крепления со стойками, что увеличивает прочность и выносливость силоса.

Михаил Стариков,
главный инженер представительства компании GSI в Украине
(Опубликовано в №3.2011г.)