片烟贮存养护氮气保护法

1、片烟贮存养护氮气保护法标准编制说明项目组2018年 4月目录一、工作简况1.1 任务来源1.2 项目承担单位、协作单位及主要分工1.3 主要工作过程1.二、相关领域的国、内外标准研究和制修订情况2.三、相关领域的国、内外标准研究和制修订情况3.1 标准适用范围3.2 标准编制原则3.3 标准主要内容确定的依据3.4 本标准与被修订标准在标准技术内容、水平方面的对比情况8四、标准预期产生的社会、经济效益8.五、采用国际标准和国外先进标准的情况9.六、与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系9.七、重大分歧意见的处理经过和依据9.八、作为强制性标准或推荐性标准的建议及主要依据9.九、标准宣贯的要求

2、和措施建议9.十、废止现行有关标准的建议1.0十一、其他应予以说明的事项1.0、工作简况1 任务来源片烟贮存养护氮气保护法行业标准，是 国家烟草专卖局关于印发2017年度烟草行业标准制修订项目计划的通知（国烟科2017185 号） 下达的标准制定项目，项目类别：YC/Z 制订。该项目为标准制订项目,归口卷烟分标委。2 项目承担单位、协作单位及主要分工本项目承担单位为广东中烟工业有限责任公司，协作单位为中国烟草专卖局经济运行司、湖南中烟工业有限责任公司，上海烟草集团有限责任公司、红塔辽宁烟草有限责任公司、甘肃烟草工业有限责任公司、湖南华望熏蒸消毒有限公司。广东中烟工业有限责任公司负责项目总体方案

3、制定、试验验证、试验报告汇总等工作；中国烟草专卖局经济运行司负责资料文献的调研、参与方案制定等工作； 湖南中烟工业有限责任公司，上海烟草集团有限责任公司、红塔辽宁烟草有限责任公司、甘肃烟草工业有限责任公司、湖南华望熏蒸消毒有限公司等负责参与方案制定、标准文稿起草、工业验证、标准材料完善等工作。3 主要工作过程3.1 前期调研、资料分析及初稿编写2017 年 4 月一 9 月，项目组开展了本项目的前期调研工作。项目组对当前国内片烟贮存养护现状进行广泛地调研，主要包括仓储养护模式、虫害治理现状、库房现状等；同时对前期氮气保护技术研究资料、论文、专利等进行了整理，将广东中烟工业有限责任公司、上海烟草

4、集团有限责任公司、红塔辽宁烟草有限责任公司、 湖南华望熏蒸消毒有限公司等单位前期相关研究项目及实仓应用的相关数据和结论进行了整理和分类，为标准草稿的编制提供了坚实的基础；2017 年 10 月一 11 月，项目组在广东中烟企业标准物理气调法的基础上，结合调研情况，编制了片烟贮存养护氮气保护法标准初稿。3.2 项目启动及标准初稿研讨2017年 11 月 26日一 28日，项目组在广东召开项目启动暨研讨会，湖南中烟工业有限责任公司，上海烟草集团有限责任公司、红塔辽宁烟草有限责任公司、甘肃烟草工业有限责任公司、湖南华望熏蒸消毒有限公司的代表参加了会议，并邀请中国烟草标准化中心相关专家对标准编制工作的

5、开展进行了指导。会上， 项目组对不同区域片烟贮存养护的现状和问题进行了简要研讨，重点介绍项目基本情况与主要研究内容，研讨项目实施方案，明确项目下一步工作内容及任务分工；同时， 会议对项目组前期的调研成果进行了详细介绍，并对 片烟贮存养护氮气保护法标准初稿进行了讨论，对标准的范围、框架、结构、具体条款及关键技术参数进行了认真、细致的研讨，对其中存在的一些问题进行了重点讨论，大幅度调整了标准的整体结构，基本确定了标准的范围、结构、 具体条款等主要内容；最后， 会议对下一步的标准工业验证工作进行了具体的部署，对标准工业验证的内容、时间和地点进行了确定。3.3 标准工业验证2018 年 3 月一 8

6、月，项目组在广东中烟工业有限责任公司和湖南中烟工业有限责任公司相关部门的协助、配合下，完成了片烟贮存养护氮气保护法行标的工业验证工作，对标准中的相关工艺要求和关键技术参数进行了现场验证，获取了详实的验证数据，为标准的修改和完善提供了科学的依据。3.4 行业调研2018年 9月 -10 月，项目组向湖南中烟工业有限责任公司、上海烟草集团有限责任公司、重庆中烟工业有限责任公司等行业内11 家单位发送片烟贮存养护氮气保护法调查问卷，就氮气保护法应用现状及对本标准拟稿广泛征求行业内意见和建议，并最终收到11 家单位的回函。2018年 11 月，项目组对调查问卷结果进行了整理，梳理出如下结论：行业内普遍

7、认识到磷化氢熏蒸的危害性，氮气保护法由于具有安全环保的特点，虽然目前在占烟叶养护总量较小，但有很大的发展与推广空间，广东中烟工业有限责任公司采用氮气保护法养护的片烟比例较大，到2018 年底为止，采用该技术养护的片烟占库存原料总量的50%。 各调研单位就标准框架、指标、 条款和参数提出了相关修改意见，项目组已作出相应修改和答复。二、相关领域的国、内外标准研究和制修订情况国外尚未查询到有关使用氮气保护技术进行片烟贮存养护的技术标准。国内关于片烟贮存养护的相关技术标准主要有YC/T 300片烟贮存养护自然醇化法 、 YC/T 322片烟气调贮存养护技术规范、 YC/T 146烟叶打叶复烤工艺规范

8、、 YC/T 147打叶烟叶质量检验和YC/T 205烟草及烟草制品仓库设计规范 。项目组在标准制订时，对上述标准进行了深入分析和对比，进行了一定程度的借鉴和参考。在制定本标准时，部分共性内容基本与上述标准保持一致，体现行业标准之间的协调一致性。三、相关领域的国、内外标准研究和制修订情况1 标准适用范围本标准规定了氮气保护法技术要求、异常情况处理的相关内容。本标准适用于应用氮气保护法对片烟进行贮存养护的全过程。应用氮气保护法贮存烟梗、碎片、烟末和造纸法再造烟叶时亦可参照使用。2 标准编制原则标准在制定过程中，项目组充分调研现有的仓储模式和片烟养护模式，同时对氮气保护技术的前期研究成果进行了整理

9、，拟定了标准编制的思路。标准编制工作，重点从两个方面进行把握：一方面要体现标准的导向性和科学性，即推广安全、环保的片烟养护技术理念；另一方面充分考虑目前片烟贮存养护现状及储存条件，在确保安全和质量的前提下合理的设定标准中的技术条款。总的来说，本标准编制遵照 “既要体现标准的先进性， 又要考虑到标准的合理性”的原则，力求标准科学性、先进性和适用性；既起到指导和规范氮气保护技术的推广和使用，又服务于烟草行业发展的作用。3 标准主要内容确定的依据3.1 一般要求的确定片烟入库时其质量符合YC/T 300-2018片烟贮存养护自然醇化法中的相应条款，但片烟入库后往往因为需要进行入库检查、抽样检测、自然

10、醇化等，不能马上进行密封作业，在此期间片烟将直接受到外界环境的影响，使片烟含水率出现变化，一旦出现此类情况，在使用氮气保护法进行养护时片烟的养护安全将得不到保障，所以本标准规定在密封时应确保所养护片烟的含水率在11%-13%。3.2 制氮设备要求的确定项目组通过前期与国家粮食局科学研究院、河南工业大学粮油食品学院等单位开展了氮气防治贮烟虫害技术研究，以及后期分别在广东中烟工业有限责任公司、上海烟草集团有限责任公司上海烟草储运公司、红塔辽宁烟草有限责任公司 等地进行的项目验证中一致得出的实验结果表明，当密封堆垛内氧气浓度在2%以下时，可以杀灭烟草甲、烟草粉螟成虫、幼虫、虫卵等各虫态害虫，尤其杀灭

11、 虫卵效果更佳。因此，本标准依据文献调研的结果和本行业氮气杀虫的相关研究 成果，提出氮气制备设备所产生的氮气纯度应大于 98%,以保障采用氮气保护法 能有效的杀灭储烟害虫。3.3 氮气输送管网要求的确定3.3.1 氮气输送管网技术参数的确定根据新颁布的特种设备目录，公称直径小于150mm,且最高工作压力小 于1.6MPa （表压）的输送无毒、不可燃、无腐蚀气体的管道为非压力管道。氮 气保护法选用的氮气制备装置出口压力最高不超过0.8MPa,氮气属于一种无毒、不可燃、无腐蚀的气体，因此，当管径小于150mm时，氮气输送管网属于非压力管道。当氮气输送管网公称直径150mm,或输气管网内的工作压力1

12、.6MPa 时，参考GB/T20801压力管道规范-工业管道相关规定执行。3.3.2 氮气输送管网气体流速的确定为了保证输氮管网运行的安全性和操作的简便性， 同时在满足工艺要求的前 提下，根据化工工艺手册（2009年第四版）的推荐规定氮气流速为 10m/s 25m/so3.3.3 氮气输送管网管径计算公式首先管径、流量与流速关系为：上2上（1）制氮机的产氮量一般以标准状态计算，因此输氮管网中实际流量根据波义尔 定律计算为：P1V1=P2V2 （2）将（2）式带入一式，得到氮气输送管网的管径参考下列公式：=2式中：小是氮气输送管网直径（m）;V是制氮机产气量（m3/h）;P1是标准大气压（Pa）

13、;v是管道内气体流速（m/s）;P2是管道工作压力（Pa）。3.4 氮气保护工艺要求的确定3.4.1 烟垛密封要求的确定烟垛密封气密性要求依据GB/T 25229-2010粮油储藏平房仓气密性要求中气调储粮一级气密性要求：从-300帕升至-150帕的半衰期时间5min!定，若 半衰期5min则堆垛密封效果良好，半衰期时间越长，堆垛密封效果越好。采 用PA/PE复合薄膜热封工艺密封的帐幕完全可达到此要求，详细情况参考帐幕 气密性研究实验数据。3.4.2 氧气调控过程要求的确定3.4.2.1 氧气调控方式的确定根据氮气在帐幕内和烟箱内扩散速率的差异，氮气保护法降氧分为间歇式调控和连续式调控。间歇式

14、调控在烟箱内和帐幕内氮气平衡后循环进行抽气和充气操作， 直至垛内氮气浓度达到目标值；连续式调控通过不断补充氮气，将烟箱内氧气排除到烟垛外，达到降低垛内氧气浓度的目的。采用间歇式降氧模式，带内衬薄膜的烟垛经过8-9 次降氧后，垛内氧气浓度稳定在2%以下，不带内衬薄膜的烟垛经过6 次降氧后，垛内氧气浓度稳定在2%以下。采用连续式降氧模式，不带内衬薄膜的烟垛经过72h 后， 垛内氧气浓度稳定在2%以下，而带内衬薄膜的烟垛相应的需耗时134h,带内衬的烟箱采用连续式降氧耗时过长，同时能耗急剧增加，因此， 带内衬薄膜的烟垛采用间歇式降氧更科学、能耗更低。本标准提供两种调控方式有利于现场根据实际情况进行选

15、择。3.4.2.2 密封帐幕充气压力的确定制氮机制备的氮气通过输氮管道输送至烟垛的压力远远超出气调薄膜的承受压力。 为了调控氮气压力，一方面需在氮气出口安装减压阀调节输出压力，另一方面需在烟垛进气端控制充气压力。项目组以PE/PA 复合薄膜作为烟垛密封材料， 通过热封工艺对不同大小规格的烟垛反复进行密封帐幕充气压力试验，结 果表明，烟垛充氮时，密封帐幕内最大压力设定为5Pa最为合适，既能有效保障 作业安全，又兼顾作业效率，具体情况详见项目试验技术报告相关内容。3.4.2.3 烟箱内外氮气平衡时间的确定通过文献调研，项目组发现氮气在烟箱内的浓度变化规律鲜有报道。因此 进行氮气保护法时，掌握帐幕空

16、间和烟箱内部在充氮降氧和氧气回调过程中的氮 气浓度动态变化，对正确控制降氧时间及调氧时间提供依据。项目组选取带内衬 薄膜与不带内衬薄膜的片烟作为实验烟垛，密封前在烟垛的不同方位安装多个气 体取样探头，同时测量帐幕空间和烟箱内部的氮气浓度变化趋势，得出有内衬薄膜的片烟烟垛最长静置时间近12h时，帐幕空间与烟箱内部氮气浓度趋于平衡， 无内衬薄膜的片烟烟垛最长静置 4h时，帐幕空间与烟箱内部氮气浓度达到平衡， 具体情况详见项目试验技术报告相关内容。3.5 害虫治理要求的确定项目组成员湖南华望熏蒸消毒有限公司于 2009年至2015年分别与广东中烟工业有限责任公司、上海烟草集团和红塔辽宁烟草有限责任公

17、司就氮气保护法在 虫害治理上的效果和质量进行了研究， 在韶关、上海和营口三地开展了大量的实验，实验结果如下表所示：实验单位温度氧气浓度致死时间最终杀虫时间广东中烟工业有限责任公司湖南华望熏蒸消毒有限公司15 C-25 C0-2%卵：15天26天幼虫：25.9天成虫：20.9天1%-1.5%卵：14.5天25天幼虫：24.7天成虫：18.3天1.5%-2.0%卵：13.5天25天幼虫：24.8天成虫：16.9天上海烟草集团有限责任公司上海烟草储运公司湖南华望熏蒸消毒有限公司15 C-25 C0-1%卵：12天20天幼虫：20天成虫：15天1%-2%卵：30天30天幼虫：30天成虫：30天25 C

18、 -30 C0-1%卵：15天20天幼虫：20天成虫：15天1%-2%卵：15天20天幼虫：20天成虫：15天20 C -30 C0-1%卵：10天25天幼虫：25天成虫：10天1%-2%卵：10天30天幼虫：30天成虫：10天红塔辽宁烟草后限责任公司湖南华望熏蒸消毒有限公司18 C-24 C0-1%卵：15天30天幼虫：30天成虫：25天1%-2%卵：15天30天幼虫：30天成虫：25天23 C -26 C0-1%卵：10天25天幼虫：25天成虫：25天1%-2%卵：10天30天幼虫：30天成虫：25天另据文献充氮气调对烟草甲的防治效果试验 中所记载，在环境温度高于 30c时，密封烟垛内1%

19、的氧气浓度持续20d,烟垛内的烟草甲成虫和幼虫死亡 率均能达到100%。根据前期的研究结论，项目组分析确定氮气保护法虫害治理与温度密切相关，结合仓储害虫治理的实际情况，项目组设定15 c25 C、25c30c和30c35c三组温度区间分别进行了工业验证。当温度区间在15c25c时，密封烟垛保持2%以下氧气浓度30天，能有效的杀灭烟草害虫各虫态；当温度区 间在25c30c和30c35c时，密封烟垛氧气浓度维持在 2%以下，杀灭烟草 害虫各虫态均需25天。考虑到国内不同区域不同季节烟叶仓库温度和爆发虫情的差异， 规定了在不 同温度条件下采用氮气保护法进行害虫治理所需时间，对于指导烟叶仓储杀虫管 理

20、和实践具有重要意义。具体情况详见技术报告相关章节。3.6 拆垛使用技术要求的确定依据GB 8958-2006缺氧危险作业安全规程当作业场所空气中的氧气含 量低于0.195的状态称为缺氧状态。空气中氮气含量过高（氧气浓度下降到19.5% 以下时）使吸入氧气分压下降，引起缺氧窒息。缺氧的影响与症状件下表。氧气（%体积）影响与症状21一般情况下空气中氧气浓度。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。身体方面可能会产生某些早 起症状，如冠状动脉，肺及循环系统出现问题。12-14呼吸加速，脉搏跳动剧烈，肌肉协调能力降低，知觉和判断力下降。10-12呼吸急促，几乎失去判断力

21、，嘴唇发紫。8-10精神迷乱，昏厥，失去知觉，脸色苍S,嘴唇发紫，恶心，呕吐，身 体无法自动移动。6-86分钟一50%死亡的可能性，8分钟一100%死亡可能性。4-640秒后昏迷，痉挛，呼吸停止，死亡。为了确保氮气保护法操作过程中的拆垛安全， 项目组在库内门窗紧闭和打开（或启动通风设施）的情况下分别检测拆垛过程中垛内氧气变化规律。当库内门窗紧闭时拆垛，帐幕空间在30s内达到19.5%;当库内门窗打开（或启动通风设 施）时拆垛，帐幕空间在10s内达到19.5%。为了确保作业过程人员安全，项目 组认为片烟拆垛后需等待30s后方可进入下一步作业。4本标准与被修订标准在标准技术内容、水平方面的对比情况本标准未涉及本项内容。四、标准预期产生的社会、经济效益本标准实施以后，将促进行业应用全物理、安全、环保的烟叶养护新技术, 对烟叶杀虫、养护有着重要的意义首先，能有效的指导和推动烟叶仓库应用氮气保护法对储烟虫害进行治理、养护，消除磷化氢熏蒸作业带来的安全和环保隐患。以每年7000 万担磷化氢熏蒸烟叶虫害处理量计算，散气时库房磷化氢平均浓度在300mg/m3左右，向大气中排放的磷化氢气体直接减少近21000kg， 同时去除了磷化氢熏蒸易燃易爆特性的重大安全隐患。其次， 氮气保护法作业过程无废渣产生，解决了除氧剂残渣处理问题，以目前业内每年1000万担