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1、冷库环境下货架的设计与应用上海史必诺物流设备有限公司 / 孙昌翰摘要：冷库较高的建设和维护成本，是目前制约冷链物流发展的重要因素。强化货架系统在冷库中的规划、设计及应用，为公司提高冷库作业效率及冷库运用率提供了切实可行的解决方案。本文列出设计冷库货架时需考虑的重要因素,并结合上海史必诺物流设备有限公司在危地马拉实行项目中库架合一的实际案例，对有关问题进行了具体分析。核心词:冷库、货架、设计、应用近年来，中国冷链物流呈迅速增长的势头,逐渐成为物流行业中发展最快、最具活力的领域之一。然而,冷库较高的建设和维护成本,是目前制约冷链物流发展的重要因素。在此状况下,强化货架系统在冷库中的规划、设计及应用
2、,为公司提高冷库作业效率及冷库运用率提供了切实可行的解决方案。一、 设计冷库货架需考虑的因素设计冷库货架时,一方面需要辨别冷库。高温冷库，需要将产品温度控制在0至4或之间，储存类型较多的产品为:蔬菜、水果、新鲜牛奶、冷鲜肉等；低温冷库,需要将产品温度控制在-18或-,储存类型较多的产品为：冷冻肉类;速冻食品,如速冻水饺、速冻面点;冰激凌等。实际案例中，常用的为-18的冷库。和常温库相比，货架应用在冷库中时，一般需要从如下几种方面考虑设计环节：1. 选择合适的货架钢材材质低温环境对钢材应用有具体规定,应具有良好的低温韧性和延展性,以避免发生脆性破坏。货架中常用的一般碳素构造钢235,有Q235A
3、、25B、235C、235、Q235不同级别之分,重要是由于冲击的温度有所不同。指不做冲击,B是在以上,是在0以上,D是在-以上、E是在-4以上，到所不同的，是它们各自性能中冲击温度的不同。另一方面，一般碳素构造钢A/B/D 也代表着微量元素的含量不同，参见表1。A/B/C/D由于微量元素的含量成分不同，质量级别越来越高,在低温中的性能体现也越来越好。一般状况下，会使用Q2作为冷库货架的重要材质。紧固件的制作，在低温环境下一般采用高镍铬（如18Ni9型）合金钢或者有色金属(如铜、铝）材料，它们几乎不体现出低温脆性。钢质材热膨胀系数为1.20-5 ；混凝土热膨胀系数约为0.705,两者比较接近，
4、在温差0以内时均可有效连接。2.选择合适的货架系统冷库可以毫不夸张的用“寸土寸金”来形容，选择合适的货架系统,为客户用足每一立方米，达到最大的仓库运用率，是货架供应公司需要着重考虑的因素。如下为几种常用的冷库货架类型：库架合一：库架合一是抱负的高位存储系统，把仓库屋顶和侧墙直接固定在货架上，免除了仓库的建造工作。仓库运用率最高,长期投资回报率也最高。同步，对货架的技术规定也很高。穿梭式货架系统：是由穿梭式托盘货架、穿梭车以及叉车构成的完整的高密度存储系统。这种高效率的存储方式，为提高仓库空间运用率带来全新的选择。穿梭式货架系统是目前非常流行的半自动化系统,可以实现较低投资下的冷库半自动化。同步
5、也可以结合子母车、堆垛机、仓库管理软件变身为中小型的穿梭式立体仓库系统。驶入式货架系统：是老式的高密度存储系统,叉车驶入货架以存取托盘，这些托盘被置于悬臂导轨上,可以在货架系统内移动。这种系统相对来说投资最小,但是对叉车工的规定相对较高，对于流量比较大的冷库，也许需要较多的叉车工进行操作。固然,尚有其她的货架类型，如双深度托盘式货架、后推式货架系统、重力式货架系统，重要根据客户的不同规定来选择。总体来说,没有最佳，只有最适合。.选择合适的货架表面解决方式喷涂(环氧聚酯静电粉末喷涂）是最常用的货架表面解决方式。对于防腐防锈规定不是很严苛的冷库,合用性非常好，经济实用。相对于喷涂,热镀锌（热浸锌和
6、热浸镀锌）成本更高,造价高出4左右。热镀锌是将除锈后的钢件浸入500左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层,从而起到防腐的目的。如果客户对防腐防锈规定比较高并且对成本不太敏感,可以采用热镀锌的表面解决方式。诸多状况下也可以灵活解决,根据具体状况采用不同的表面解决方式以达到最优解，例如驶入式系统,主体货架采用喷涂方式，放于地面的地导轨可以用热镀锌,从而达到最佳的成本优势和使用效果。.其她方面的考虑冷库货架设计还需考虑其她因素，如：冷库中焊缝焊条的选择,需相应焊接母材材质与焊接工艺规定,并保证焊缝焊接质量。应考虑冷库中结霜的特性,计算货架选型时应合适考虑其增重,并考虑客户制冷、除霜工艺对构造喷涂层
7、的抗腐蚀规定。货架立柱柱脚处地脚锚栓的冷桥（房屋外墙转角、内外墙交角、楼屋面与外墙搭接角处，会产生水雾吸附于墙面的现象,这时会浮现外墙的墙体内露水凝结“流泪”、“冒汗”、“发霉”、房屋潮湿、霉变的现象)作用需要考虑与避免。具体到每个工程,以上因素与否所有考虑或考虑得与否经济合理,需要根据具体状况具体分析。结合工程实际，理解并响应客户的实际需求,竭诚为客户发明经济效益，是工程设计的主线宗旨。二、 具体实行案例下面以史必诺在危地马拉实行项目中库架合一冷库为例,结合实际,整体展示史必诺冷库货架的设计过程。此项目位于中美洲危地马拉，一期库架合一由双深度托盘货架构成，占地200平方米,二期由双深度托盘货
8、架和驶入式货架构成，占地平方米,货架总高1米,是一种典型的中型冷库库架合一方案。此项目的重要目的,是为客户打造一种中型实用型的库架合一型冷库。在此方案规划前期，由于库架合一的特殊性，我们需要考虑地震、风灾、雪灾等因素都会影响到货架的立柱选型。在满足客户储位条件下,合理的通道方向和布局也是我们需要考虑的。通过有限元分析,我们选用Q5D材质制作货架。和老式的Q25相比，相似立柱截面下Q345钢材有更高的屈服强度，其中D表达质量级别更高、在冷库中的体现更好。在货架类型选择中，考虑到客户规定的经济合用性,选用双深度托盘货架和驶入式货架来搭建主体,达到了比较好的投资回报和较高的仓库空间运用率。双深度托盘
9、货架叉车每边可以取两托货品，比老式的单深度托盘货品效率高诸多,平均货位运用率为90%，随时存储率50,地面使用率5。驶入式货架非常适合于大批量的货品存储,一般状况下遵循先进后出的取货顺序(除非是贯穿式),平均货位运用率70%,随时存储率25，地面使用率65%。上述两种货架系统都比较适合在冷库环境中使用。固然，在一种库架合一仓库中同步浮现两种不同的货架系统，会给设计带来较大难度。这种状况下需要特别注意两个系统之间顶拉门片的连接，特别是连接件的力学性能及稳定性，合适的地方需要进行现场焊接。 由于集装箱长度的限制,一根14米长的立柱需要由两根立柱拼接，需要注意低温环境对拼接的影响。拼接的节点，需使用
10、适合冷库环境下的高强螺栓。安装过程中,底座需预装,门片也应预先拼装好后来整体起吊,也可以一种单元挂好横梁后来整体起吊,这对吊装提出了更高的规定，吊装吊点基本控制在货架长度的13处,这样整体稳定性最佳。冷库中风机需安装在货架横梁上,置于货架最顶层。在工作现场,项目经理需要强化规范管理，以保证项目安全、整体进度和实行质量,以满足客户的规定。此案例一期于5月至2月完毕设计,制造及安装得到了客户高度评价。目前二期仓库货架正在生产制造中。三、将来发展趋势目前，随着人们对高品质生活的追求不断提高，冷库需求增长，也对冷库货架的设计水平提出了更高的规定。发展趋势上,冷库货架呈现出了向更密集、半自动化/自动化的方向靠拢。如,穿梭车货架系统逐渐替代老式的驶入式货架系统,越来越被公司所接受。同步,随着人工成本的增长,旧冷库原有货架系统的改造也浮现越来越多的案例，值得关注。而对于库架合一系统,目前国外技术比较成熟，但是在国内还存在较大瓶颈。由于国内目前缺少有关的规范,库架合一属于建筑范畴还是货架范畴还没有定论。因此，但愿有关行业规范越来越明晰，使更多优质的存储系统得到更广泛推广应用,进而更好地服务各行各业的广大客户。
