片煙貯存養(yǎng)護氮氣保護法

1、片煙貯存養(yǎng)護氮氣保護法標準編制說明項目組2018年 4月目錄一、工作簡況11 任務來源12 項目承擔單位、協(xié)作單位及主要分工13 主要工作過程1二、相關領域的國、內外標準研究和制修訂情況2三、相關領域的國、內外標準研究和制修訂情況31 標準適用范圍32 標準編制原則33 標準主要內容確定的依據34 本標準與被修訂標準在標準技術內容、水平方面的對比情況8四、標準預期產生的社會、經濟效益8五、采用國際標準和國外先進標準的情況9六、與有關的現行法律、法規(guī)和強制性標準的關系9七、重大分歧意見的處理經過和依據9八、作為強制性標準或推薦性標準的建議及主要依據9九、標準宣貫的要求和措施建議9十、廢止現行有關

2、標準的建議10十一、其他應予以說明的事項10一、工作簡況1 任務來源片煙貯存養(yǎng)護氮氣保護法 行業(yè)標準， 是國家煙草專賣局關于印發(fā)2017年度煙草行業(yè)標準制修訂項目計劃的通知 （國煙科 2017185 號）下達的標準制定項目，項目類別： YC/Z 制訂。該項目為標準制訂項目,歸口卷煙分標委。2 項目承擔單位、協(xié)作單位及主要分工本項目承擔單位為廣東中煙工業(yè)有限責任公司， 協(xié)作單位為中國煙草專賣局經濟運行司、 湖南中煙工業(yè)有限責任公司， 上海煙草集團有限責任公司、 紅塔遼寧煙草有限責任公司、甘肅煙草工業(yè)有限責任公司、 湖南華望熏蒸消毒有限公司。廣東中煙工業(yè)有限責任公司負責項目總體方案制定、 試驗驗證

3、、試驗報告匯總等工作；中國煙草專賣局經濟運行司負責資料文獻的調研、 參與方案制定等工作；湖南中煙工業(yè)有限責任公司， 上海煙草集團有限責任公司、 紅塔遼寧煙草有限責任公司、甘肅煙草工業(yè)有限責任公司、 湖南華望熏蒸消毒有限公司等負責參與方案制定、標準文稿起草、工業(yè)驗證、標準材料完善等工作。3 主要工作過程3.1 前期調研、資料分析及初稿編寫2017 年 4 月一 9 月，項目組開展了本項目的前期調研工作。項目組對當前國內片煙貯存養(yǎng)護現狀進行廣泛地調研，主要包括倉儲養(yǎng)護模式、 蟲害治理現狀、庫房現狀等；同時對前期氮氣保護技術研究資料、論文、專利等進行了整理，將廣東中煙工業(yè)有限責任公司、 上海煙草集團

4、有限責任公司、 紅塔遼寧煙草有限責任公司、湖南華望熏蒸消毒有限公司等單位前期相關研究項目及實倉應用的相關數據和結論進行了整理和分類，為標準草稿的編制提供了堅實的基礎；2017 年 10 月一 11 月，項目組在廣東中煙企業(yè)標準物理氣調法的基礎上，結合調研情況，編制了片煙貯存養(yǎng)護氮氣保護法標準初稿。3.2 項目啟動及標準初稿研討2017 年 11 月 26 日一 28 日，項目組在廣東召開項目啟動暨研討會，湖南中煙工業(yè)有限責任公司，上海煙草集團有限責任公司、 紅塔遼寧煙草有限責任公司、甘肅煙草工業(yè)有限責任公司、 湖南華望熏蒸消毒有限公司的代表參加了會議，并邀請中國煙草標準化中心相關專家對標準編制

5、工作的開展進行了指導。會上，項目組對不同區(qū)域片煙貯存養(yǎng)護的現狀和問題進行了簡要研討， 重點介紹項目基本情況與主要研究內容，研討項目實施方案，明確項目下一步工作內容及任務分工；同時，會議對項目組前期的調研成果進行了詳細介紹， 并對片煙貯存養(yǎng)護氮氣保護法標準初稿進行了討論，對標準的范圍、框架、結構、具體條款及關鍵技術參數進行了認真、細致的研討，對其中存在的一些問題進行了重點討論，大幅度調整了標準的整體結構，基本確定了標準的范圍、 結構、具體條款等主要內容；最后，會議對下一步的標準工業(yè)驗證工作進行了具體的部署， 對標準工業(yè)驗證的內容、時間和地點進行了確定。3.3 標準工業(yè)驗證2018 年 3 月一

6、8 月，項目組在廣東中煙工業(yè)有限責任公司和湖南中煙工業(yè)有限責任公司相關部門的協(xié)助、配合下，完成了片煙貯存養(yǎng)護氮氣保護法行標的工業(yè)驗證工作，對標準中的相關工藝要求和關鍵技術參數進行了現場驗證，獲取了詳實的驗證數據，為標準的修改和完善提供了科學的依據。3.4 行業(yè)調研2018 年 9 月 -10 月，項目組向湖南中煙工業(yè)有限責任公司、上海煙草集團有限責任公司、重慶中煙工業(yè)有限責任公司等行業(yè)內11 家單位發(fā)送片煙貯存養(yǎng)護氮氣保護法 調查問卷，就氮氣保護法應用現狀及對本標準擬稿廣泛征求行業(yè)內意見和建議，并最終收到11 家單位的回函。2018 年 11 月，項目組對調查問卷結果進行了整理，梳理出如下結論

7、：行業(yè)內普遍認識到磷化氫熏蒸的危害性，氮氣保護法由于具有安全環(huán)保的特點，雖然目前在占煙葉養(yǎng)護總量較小， 但有很大的發(fā)展與推廣空間， 廣東中煙工業(yè)有限責任公司采用氮氣保護法養(yǎng)護的片煙比例較大，到2018 年底為止，采用該技術養(yǎng)護的片煙占庫存原料總量的50%。各調研單位就標準框架、 指標、條款和參數提出了相關修改意見，項目組已作出相應修改和答復。二、相關領域的國、內外標準研究和制修訂情況國外尚未查詢到有關使用氮氣保護技術進行片煙貯存養(yǎng)護的技術標準。國內關于片煙貯存養(yǎng)護的相關技術標準主要有YC/T 300片煙貯存養(yǎng)護自然醇化法、YC/T 322片煙氣調貯存養(yǎng)護技術規(guī)范 、YC/T 146煙葉打葉復烤

8、工藝規(guī)范、YC/T 147打葉煙葉質量檢驗和 YC/T 205煙草及煙草制品倉庫設計規(guī)范。項目組在標準制訂時， 對上述標準進行了深入分析和對比， 進行了一定程度的借鑒和參考。 在制定本標準時， 部分共性內容基本與上述標準保持一致， 體現行業(yè)標準之間的協(xié)調一致性。三、相關領域的國、內外標準研究和制修訂情況1 標準適用范圍本標準規(guī)定了氮氣保護法技術要求、異常情況處理的相關內容。本標準適用于應用氮氣保護法對片煙進行貯存養(yǎng)護的全過程。應用氮氣保護法貯存煙梗、碎片、煙末和造紙法再造煙葉時亦可參照使用。2 標準編制原則標準在制定過程中， 項目組充分調研現有的倉儲模式和片煙養(yǎng)護模式， 同時對氮氣保護技術的前

9、期研究成果進行了整理， 擬定了標準編制的思路。 標準編制工作，重點從兩個方面進行把握： 一方面要體現標準的導向性和科學性， 即推廣安全、環(huán)保的片煙養(yǎng)護技術理念； 另一方面充分考慮目前片煙貯存養(yǎng)護現狀及儲存條件，在確保安全和質量的前提下合理的設定標準中的技術條款。總的來說，本標準編制遵照 “既要體現標準的先進性， 又要考慮到標準的合理性”的原則，力求標準科學性、先進性和適用性；既起到指導和規(guī)范氮氣保護技術的推廣和使用，又服務于煙草行業(yè)發(fā)展的作用。3 標準主要內容確定的依據3.1 一般要求的確定片煙入庫時其質量符合YC/T 300-2018 片煙貯存養(yǎng)護自然醇化法中的相應條款，但片煙入庫后往往因為

10、需要進行入庫檢查、抽樣檢測、自然醇化等，不能馬上進行密封作業(yè)， 在此期間片煙將直接受到外界環(huán)境的影響，使片煙含水率出現變化，一旦出現此類情況， 在使用氮氣保護法進行養(yǎng)護時片煙的養(yǎng)護安全將得不到保障，所以本標準規(guī)定在密封時應確保所養(yǎng)護片煙的含水率在 11%-13%。 3.2 制氮設備要求的確定項目組通過前期與國家糧食局科學研究院、 河南工業(yè)大學糧油食品學院等單位開展了氮氣防治貯煙蟲害技術研究， 以及后期分別在廣東中煙工業(yè)有限責任公司、上海煙草集團有限責任公司上海煙草儲運公司、紅塔遼寧煙草有限責任公司等地進行的項目驗證中一致得出的實驗結果表明，當密封堆垛內氧氣濃度在 2% 以下時，可以殺滅煙草甲、

11、煙草粉螟成蟲、幼蟲、蟲卵等各蟲態(tài)害蟲，尤其殺滅蟲卵效果更佳。 因此，本標準依據文獻調研的結果和本行業(yè)氮氣殺蟲的相關研究成果，提出氮氣制備設備所產生的氮氣純度應大于 98%，以保障采用氮氣保護法能有效的殺滅儲煙害蟲。3.3 氮氣輸送管網要求的確定氮氣輸送管網技術參數的確定根據新頒布的特種設備目錄 ，公稱直徑小于150mm，且最高工作壓力小于 1.6MPa（表壓）的輸送無毒、不可燃、無腐蝕氣體的管道為非壓力管道。氮氣保護法選用的氮氣制備裝置出口壓力最高不超過 0.8MPa，氮氣屬于一種無毒、不可燃、無腐蝕的氣體，因此，當管徑小于 150mm 時，氮氣輸送管網屬于非壓力管道。當氮氣輸送管網公稱直徑

12、150mm，或輸氣管網內的工作壓力 1.6MPa時，參考 GB/T20801壓力管道規(guī)范 -工業(yè)管道相關規(guī)定執(zhí)行。氮氣輸送管網氣體流速的確定為了保證輸氮管網運行的安全性和操作的簡便性， 同時在滿足工藝要求的前提下，根據化工工藝手冊 （2009 年第四版）的推薦規(guī)定氮氣流速為 10m/s25m/s。氮氣輸送管網管徑計算公式首先管徑、流量與流速關系為：=2（1）制氮機的產氮量一般以標準狀態(tài)計算， 因此輸氮管網中實際流量根據波義爾定律計算為：P1V1=P2V2（2）將（ 2）式帶入一式，得到氮氣輸送管網的管徑參考下列公式：=2式中：是氮氣輸送管網直徑(m)；V是制氮機產氣量 (m3/h)；P1是標準

13、大氣壓 (Pa)；v是管道內氣體流速 (m/s)；P2是管道工作壓力 (Pa)。3.4 氮氣保護工藝要求的確定煙垛密封要求的確定煙垛密封氣密性要求依據GB/T 25229-2010糧油儲藏平房倉氣密性要求中氣調儲糧一級氣密性要求： 從-300 帕升至 -150 帕的半衰期時間 5min確定，若半衰期 5min，則堆垛密封效果良好，半衰期時間越長，堆垛密封效果越好。采用 PA/PE 復合薄膜熱封工藝密封的帳幕完全可達到此要求，詳細情況參考帳幕氣密性研究實驗數據。氧氣調控過程要求的確定氧氣調控方式的確定根據氮氣在帳幕內和煙箱內擴散速率的差異，氮氣保護法降氧分為間歇式調控和連續(xù)式調控。間歇式調控在煙

14、箱內和帳幕內氮氣平衡后循環(huán)進行抽氣和充氣操作，直至垛內氮氣濃度達到目標值；連續(xù)式調控通過不斷補充氮氣，將煙箱內氧氣排除到煙垛外，達到降低垛內氧氣濃度的目的。采用間歇式降氧模式，帶內襯薄膜的煙垛經過 8-9 次降氧后，垛內氧氣濃度穩(wěn)定在 2%以下，不帶內襯薄膜的煙垛經過 6 次降氧后，垛內氧氣濃度穩(wěn)定在 2% 以下。采用連續(xù)式降氧模式， 不帶內襯薄膜的煙垛經過72h 后，垛內氧氣濃度穩(wěn)定在 2%以下，而帶內襯薄膜的煙垛相應的需耗時 134h，帶內襯的煙箱采用連續(xù)式降氧耗時過長， 同時能耗急劇增加， 因此，帶內襯薄膜的煙垛采用間歇式降氧更科學、能耗更低。本標準提供兩種調控方式有利于現場根據實際情況

15、進行選擇。密封帳幕充氣壓力的確定制氮機制備的氮氣通過輸氮管道輸送至煙垛的壓力遠遠超出氣調薄膜的承受壓力。為了調控氮氣壓力， 一方面需在氮氣出口安裝減壓閥調節(jié)輸出壓力，另一方面需在煙垛進氣端控制充氣壓力。項目組以PE/PA 復合薄膜作為煙垛密封材料，通過熱封工藝對不同大小規(guī)格的煙垛反復進行密封帳幕充氣壓力試驗，結果表明，煙垛充氮時， 密封帳幕內最大壓力設定為5Pa 最為合適， 既能有效保障作業(yè)安全，又兼顧作業(yè)效率，具體情況詳見項目試驗技術報告相關內容。煙箱內外氮氣平衡時間的確定通過文獻調研，項目組發(fā)現氮氣在煙箱內的濃度變化規(guī)律鮮有報道。因此 , 進行氮氣保護法時， 掌握帳幕空間和煙箱內部在充氮降

16、氧和氧氣回調過程中的氮氣濃度動態(tài)變化 ,對正確控制降氧時間及調氧時間提供依據。項目組選取帶內襯薄膜與不帶內襯薄膜的片煙作為實驗煙垛， 密封前在煙垛的不同方位安裝多個氣體取樣探頭，同時測量帳幕空間和煙箱內部的氮氣濃度變化趨勢， 得出有內襯薄膜的片煙煙垛最長靜置時間近 12h 時，帳幕空間與煙箱內部氮氣濃度趨于平衡，無內襯薄膜的片煙煙垛最長靜置 4h 時，帳幕空間與煙箱內部氮氣濃度達到平衡，具體情況詳見項目試驗技術報告相關內容。3.5 害蟲治理要求的確定項目組成員湖南華望熏蒸消毒有限公司于 2009 年至 2015年分別與廣東中煙工業(yè)有限責任公司、 上海煙草集團和紅塔遼寧煙草有限責任公司就氮氣保護

17、法在蟲害治理上的效果和質量進行了研究， 在韶關、上海和營口三地開展了大量的實驗，實驗結果如下表所示：實驗單位溫度氧氣濃度致死時間最終殺蟲時間卵：15天0-2%幼蟲： 25.9 天26 天廣東中煙工業(yè)有限責成蟲： 20.9 天卵： 14.5 天任公司15 -251%-1.5%幼蟲： 24.7 天25 天湖南華望熏蒸消毒有成蟲： 18.3 天限公司卵： 13.5 天1.5%-2.0%幼蟲： 24.8 天25 天成蟲： 16.9 天上海煙草集團有限責卵：12天任公司上海煙草儲運0-1%幼蟲： 20 天20 天公司15 -25成蟲： 15 天湖南華望熏蒸消毒有1%-2%卵：30天30 天限公司幼蟲：

18、30 天紅塔遼寧煙草有限責任公司湖南華望熏蒸消毒有限公司成蟲： 30 天卵：15天0-1%幼蟲： 20 天20 天25 -30成蟲： 15 天卵：15天1%-2%幼蟲： 20 天20 天成蟲： 15 天卵：10天0-1%幼蟲： 25 天25 天20 -30成蟲： 10 天卵：10天1%-2%幼蟲： 30 天30 天成蟲： 10 天卵：15天0-1%幼蟲： 30 天30 天18 -24成蟲： 25 天卵：15天1%-2%幼蟲： 30 天30 天成蟲： 25 天卵：10天0-1%幼蟲： 25 天25 天23 -26成蟲： 25 天卵：10天1%-2%幼蟲： 30 天30 天成蟲： 25 天另據文獻

19、充氮氣調對煙草甲的防治效果試驗中所記載， 在環(huán)境溫度高于30時，密封煙垛內1%的氧氣濃度持續(xù)20d，煙垛內的煙草甲成蟲和幼蟲死亡率均能達到 100%。根據前期的研究結論，項目組分析確定氮氣保護法蟲害治理與溫度密切相關，結合倉儲害蟲治理的實際情況，項目組設定15 25、 25 30和30 35三組溫度區(qū)間分別進行了工業(yè)驗證。當溫度區(qū)間在15 25時，密封煙垛保持 2%以下氧氣濃度 30 天，能有效的殺滅煙草害蟲各蟲態(tài)； 當溫度區(qū)間在 25 30和 30 35時，密封煙垛氧氣濃度維持在2%以下，殺滅煙草害蟲各蟲態(tài)均需25 天?？紤]到國內不同區(qū)域不同季節(jié)煙葉倉庫溫度和爆發(fā)蟲情的差異，規(guī)定了在不同溫度

20、條件下采用氮氣保護法進行害蟲治理所需時間，對于指導煙葉倉儲殺蟲管理和實踐具有重要意義。具體情況詳見技術報告相關章節(jié)。3.6 拆垛使用技術要求的確定依據 GB 8958-2006缺氧危險作業(yè)安全規(guī)程當作業(yè)場所空氣中的氧氣含量低于 0.195 的狀態(tài)稱為缺氧狀態(tài)。空氣中氮氣含量過高（氧氣濃度下降到19.5%以下時）使吸入氧氣分壓下降，引起缺氧窒息。缺氧的影響與癥狀件下表。氧氣（ % 體積）影響與癥狀21一般情況下空氣中氧氣濃度。19.5最低“安全含量” 。15-19缺氧的最初征兆。努力工作的能力降低。身體方面可能會產生某些早起癥狀，如冠狀動脈，肺及循環(huán)系統(tǒng)出現問題。12-14呼吸加速，脈搏跳動劇烈

21、，肌肉協(xié)調能力降低，知覺和判斷力下降。10-12呼吸急促，幾乎失去判斷力，嘴唇發(fā)紫。8-10精神迷亂，昏厥，失去知覺，臉色蒼白，嘴唇發(fā)紫，惡心，嘔吐，身體無法自動移動。6-86 分鐘 50%死亡的可能性， 8 分鐘 100%死亡可能性。4-640 秒后昏迷，痙攣，呼吸停止，死亡。為了確保氮氣保護法操作過程中的拆垛安全，項目組在庫內門窗緊閉和打開（或啟動通風設施） 的情況下分別檢測拆垛過程中垛內氧氣變化規(guī)律。當庫內門窗緊閉時拆垛，帳幕空間在30s 內達到 19.5%；當庫內門窗打開（或啟動通風設施）時拆垛，帳幕空間在10s 內達到 19.5%。為了確保作業(yè)過程人員安全，項目組認為片煙拆垛后需等待

22、30s 后方可進入下一步作業(yè)。4 本標準與被修訂標準在標準技術內容、水平方面的對比情況本標準未涉及本項內容。四、標準預期產生的社會、經濟效益本標準實施以后，將促進行業(yè)應用全物理、安全、環(huán)保的煙葉養(yǎng)護新技術，對煙葉殺蟲、養(yǎng)護有著重要的意義。首先，能有效的指導和推動煙葉倉庫應用氮氣保護法對儲煙蟲害進行治理、養(yǎng)護，消除磷化氫熏蒸作業(yè)帶來的安全和環(huán)保隱患。以每年7000 萬擔磷化氫熏蒸煙葉蟲害處理量計算，散氣時庫房磷化氫平均濃度在 300mg/m3 左右，向大氣中排放的磷化氫氣體直接減少近 21000kg，同時去除了磷化氫熏蒸易燃易爆特性的重大安全隱患。其次，氮氣保護法作業(yè)過程無廢渣產生， 解決了除氧劑殘渣處理問題， 以目前業(yè)內每年 1000 萬擔氣