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5/5冷庫環(huán)境下貨架的設(shè)計(jì)與應(yīng)用史必諾物流設(shè)備/昌翰摘?要:冷庫較高的建設(shè)和維護(hù)成本,是當(dāng)前制約冷鏈物流發(fā)展的重要因素。強(qiáng)化貨架系統(tǒng)在冷庫中的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與應(yīng)用,為企業(yè)提高冷庫作業(yè)效率與冷庫利用率提供了切實(shí)可行的解決方案。本文列出設(shè)計(jì)冷庫貨架時需考慮的主要因素,并結(jié)合史必諾物流設(shè)備在危地馬拉實(shí)施項(xiàng)目中庫架合一的實(shí)際案例,對相關(guān)問題進(jìn)行了具體分析。關(guān)鍵詞:冷庫、貨架、設(shè)計(jì)、應(yīng)用近年來,中國冷鏈物流呈快速增長的勢頭,逐漸成為物流行業(yè)中發(fā)展最快、最具活力的領(lǐng)域之一。然而,冷庫較高的建設(shè)和維護(hù)成本,是當(dāng)前制約冷鏈物流發(fā)展的重要因素。在此情況下,強(qiáng)化貨架系統(tǒng)在冷庫中的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與應(yīng)用,為企業(yè)提高冷庫作業(yè)效率與冷庫利用率提供了切實(shí)可行的解決方案。設(shè)計(jì)冷庫貨架需考慮的因素設(shè)計(jì)冷庫貨架時,首先需要區(qū)分冷庫。高溫冷庫,需要將產(chǎn)品溫度控制在0℃至4℃或6℃之間,儲存類型較多的產(chǎn)品為:蔬菜、水果、新鮮牛奶、冷鮮肉等;低溫冷庫,需要將產(chǎn)品溫度控制在-18℃或-20℃,儲存類型較多的產(chǎn)品為:冷凍肉類;速凍食品,如速凍水餃、速凍面點(diǎn);冰激凌等。實(shí)際案例中,常見的為-18℃的冷庫。和常溫庫相比,貨架應(yīng)用在冷庫中時,通常需要從以下幾個方面考慮設(shè)計(jì)環(huán)節(jié):選擇合適的貨架鋼材材質(zhì)低溫環(huán)境對鋼材應(yīng)用有具體要求,應(yīng)具有良好的低溫韌性和延展性,以避免發(fā)生脆性破壞。貨架中常用的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235,有Q235A、Q235B、Q235C、Q235D、Q235E不同等級之分,主要是因?yàn)闆_擊的溫度有所不同。A指不做沖擊,B是在20℃以上,C是在0℃以上,D是在-20℃以上、E是在-40℃以上,A到E所不同的,是它們各自性能中沖擊溫度的不同。其次,普通碳素結(jié)構(gòu)鋼A/B/C/D也代表著微量元素的含量不同,參見表1。A/B/C/D由于微量元素的含量成分不同,質(zhì)量等級越來越高,在低溫中的性能表現(xiàn)也越來越好。一般情況下,會使用Q235D作為冷庫貨架的主要材質(zhì)。緊固件的制作,在低溫環(huán)境下通常采用高鎳鉻(如Cr18Ni9型)合金鋼或者有色金屬(如銅、鋁)材料,它們幾乎不表現(xiàn)出低溫脆性。鋼質(zhì)材熱膨脹系數(shù)為1.2×10-5/℃;混凝土熱膨脹系數(shù)約為0.7×10-5/℃,兩者比較接近,在溫差40℃以時均可有效連接。2.選擇合適的貨架系統(tǒng)冷庫可以毫不夸的用“寸土寸金”來形容,選擇合適的貨架系統(tǒng),為客戶用足每一立方米,達(dá)到最大的倉庫利用率,是貨架供應(yīng)企業(yè)需要著重考慮的因素。以下為幾種常見的冷庫貨架類型:庫架合一:庫架合一是理想的高位存儲系統(tǒng),把倉庫屋頂和側(cè)墻直接固定在貨架上,免去了倉庫的建造工作。倉庫利用率最高,長期投資回報(bào)率也最高。同時,對貨架的技術(shù)要求也很高。穿梭式貨架系統(tǒng):是由穿梭式托盤貨架、穿梭車以與叉車組成的完整的高密度存儲系統(tǒng)。這種高效率的存儲方式,為提高倉庫空間利用率帶來全新的選擇。穿梭式貨架系統(tǒng)是目前非常流行的半自動化系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)較低投資下的冷庫半自動化。同時也可以結(jié)合子母車、堆垛機(jī)、倉庫管理軟件變身為中小型的穿梭式立體倉庫系統(tǒng)。駛?cè)胧截浖芟到y(tǒng):是傳統(tǒng)的高密度存儲系統(tǒng),叉車駛?cè)胴浖芤源嫒⊥斜P,這些托盤被置于懸臂導(dǎo)軌上,可以在貨架系統(tǒng)移動。這種系統(tǒng)相對來說投資最小,但是對叉車工的要求相對較高,對于流量比較大的冷庫,可能需要較多的叉車工進(jìn)行操作。當(dāng)然,還有其他的貨架類型,如雙深度托盤式貨架、后推式貨架系統(tǒng)、重力式貨架系統(tǒng),主要根據(jù)客戶的不同要求來選擇??傮w來說,沒有最好,只有最適合。3.選擇合適的貨架表面處理方式噴涂(環(huán)氧聚酯靜電粉末噴涂)是最常見的貨架表面處理方式。對于防腐防銹要求不是很嚴(yán)苛的冷庫,適用性非常好,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。相對于噴涂,熱鍍鋅(熱浸鋅和熱浸鍍鋅)成本更高,造價高出40%左右。熱鍍鋅是將除銹后的鋼件浸入500℃左右融化的鋅液中,使鋼構(gòu)件表面附著鋅層,從而起到防腐的目的。如果客戶對防腐防銹要求比較高而且對成本不太敏感,可以采用熱鍍鋅的表面處理方式。很多情況下也可以靈活處理,根據(jù)具體情況采取不同的表面處理方式以達(dá)到最優(yōu)解,比如駛?cè)胧较到y(tǒng),主體貨架采用噴涂方式,放于地面的地導(dǎo)軌可以用熱鍍鋅,從而達(dá)到最好的成本優(yōu)勢和使用效果。4.其他方面的考慮冷庫貨架設(shè)計(jì)還需考慮其他因素,如:冷庫中焊縫焊條的選擇,需對應(yīng)焊接母材材質(zhì)與焊接工藝要求,并確保焊縫焊接質(zhì)量。應(yīng)考慮冷庫中結(jié)霜的特性,計(jì)算貨架選型時應(yīng)適當(dāng)考慮其增重,并考慮客戶制冷、除霜工藝對結(jié)構(gòu)噴涂層的抗腐蝕要求。貨架立柱柱腳處地腳錨栓的冷橋(房屋外墻轉(zhuǎn)角、外墻交角、樓屋面與外墻搭接角處,會產(chǎn)生水霧吸附于墻面的現(xiàn)象,這時會出現(xiàn)外墻的墻體露水凝結(jié)“流淚”、“冒汗”、“發(fā)霉”、房屋潮濕、霉變的現(xiàn)象)作用需要考慮與避免。具體到每個工程,以上因素是否全部考慮或考慮得是否經(jīng)濟(jì)合理,需要根據(jù)具體情況具體分析。結(jié)合工程實(shí)際,了解并響應(yīng)客戶的實(shí)際需求,竭誠為客戶創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益,是工程設(shè)計(jì)的根本宗旨。具體實(shí)施案例下面以史必諾在危地馬拉實(shí)施項(xiàng)目中庫架合一冷庫為例,結(jié)合實(shí)際,整體展示史必諾冷庫貨架的設(shè)計(jì)過程。此項(xiàng)目位于中美洲危地馬拉,一期庫架合一由雙深度托盤貨架組成,占地1200平方米,二期由雙深度托盤貨架和駛?cè)胧截浖芙M成,占地2000平方米,貨架總高14米,是一個典型的中型冷庫庫架合一方案。此項(xiàng)目的主要目的,是為客戶打造一個中型實(shí)用型的庫架合一型冷庫。在此方案規(guī)劃前期,由于庫架合一的特殊性,我們需要考慮地震、風(fēng)災(zāi)、雪災(zāi)等因素都會影響到貨架的立柱選型。在滿足客戶儲位條件下,合理的通道方向和布局也是我們需要考慮的。通過有限元分析,我們選用Q345D材質(zhì)制作貨架。和傳統(tǒng)的Q235相比,一樣立柱截面下Q345鋼材有更高的屈服強(qiáng)度,其中D表示質(zhì)量等級更高、在冷庫中的表現(xiàn)更好。在貨架類型選擇中,考慮到客戶要求的經(jīng)濟(jì)適用性,選用雙深度托盤貨架和駛?cè)胧截浖軄泶罱ㄖ黧w,達(dá)到了比較好的投資回報(bào)和較高的倉庫空間利用率。雙深度托盤貨架叉車每邊可以取兩托貨物,比傳統(tǒng)的單深度托盤貨物效率高很多,平均貨位利用率為90%,隨時存儲率50%,地面使用率45%。駛?cè)胧截浖芊浅_m合于大批量的貨物存儲,一般情況下遵循先進(jìn)后出的取貨順序(除非是貫通式),平均貨位利用率70%,隨時存儲率25%,地面使用率65%。上述兩種貨架系統(tǒng)都比較適合在冷庫環(huán)境中使用。當(dāng)然,在一個庫架合一倉庫中同時出現(xiàn)兩種不同的貨架系統(tǒng),會給設(shè)計(jì)帶來較大難度。這種情況下需要特別注意兩個系統(tǒng)之間頂拉門片的連接,特別是連接件的力學(xué)性能與穩(wěn)定性,適當(dāng)?shù)牡胤叫枰M(jìn)行現(xiàn)場焊接。由于集裝箱長度的限制,一根14米長的立柱需要由兩根立柱拼接,需要注意低溫環(huán)境對拼接的影響。拼接的節(jié)點(diǎn),需使用適合冷庫環(huán)境下的高強(qiáng)螺栓。安裝過程中,底座需預(yù)裝,門片也應(yīng)預(yù)先拼裝好以后整體起吊,也可以一個單元掛好橫梁以后整體起吊,這對吊裝提出了更高的要求,吊裝吊點(diǎn)基本控制在貨架長度的1/3處,這樣整體穩(wěn)定性最好。冷庫中風(fēng)機(jī)需安裝在貨架橫梁上,置于貨架最頂層。在工作現(xiàn)場,項(xiàng)目經(jīng)理需要強(qiáng)化規(guī)管理,以保證項(xiàng)目安全、整體進(jìn)度和實(shí)施質(zhì)量,以滿足客戶的要求。此案例一期于2013年5月至2014年2月完成設(shè)計(jì),制造與安裝得到了客戶高度評價。目前二期倉庫貨架正在生產(chǎn)制造中。三、未來發(fā)展趨勢目前,隨著人們對高品質(zhì)生活的追求不斷提高,冷庫需求增加,也對冷庫貨架的設(shè)計(jì)水平提出了更高的要求。發(fā)展趨勢上,冷庫貨架呈現(xiàn)出了向更密集、半自動化/自動化的方向靠攏。如,穿梭車貨架系統(tǒng)逐步替代傳統(tǒng)的駛?cè)胧截浖芟到y(tǒng),越來越被企業(yè)所
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