Как обнаружить самосогревание зерна и предотвратить потери: признаки, действия, профилактика

Самосогревание зерна представляет собой один из наиболее опасных процессов, происходящих при хранении зерновой массы. Температура зерна в очаге самосогревания может достигать шестидесяти-семидесяти градусов Цельсия за несколько суток. При такой температуре зерно полностью теряет товарные качества, становится непригодным даже для использования на фуражные цели, приобретает затхлый или гнилостный запах, темнеет. Потери от одного случая самосогревания могут составлять от ста до пятисот тонн зерна, что при средней цене восемнадцать тысяч рублей за тонну означает убытки от двух до девяти миллионов рублей.

По данным отраслевых исследований, самосогревание зерна происходит на пятнадцати-двадцати процентах элеваторов ежегодно. Причины разнообразны — от закладки на хранение зерна повышенной влажности до нарушения режимов вентилирования, от неравномерного распределения влажности по высоте насыпи до развития очагов заражения вредителями. Критически важным фактором является время обнаружения проблемы. При выявлении самосогревания на начальной стадии, когда температура повысилась на три-пять градусов выше нормы, зерно можно спасти охлаждением или перемещением. При обнаружении развитого очага с температурой выше пятидесяти градусов зерно уже безвозвратно испорчено.

В этой статье детально разберём физику процесса самосогревания, признаки начала проблемы на разных стадиях, методы раннего обнаружения, пошаговые инструкции экстренных действий при выявлении очага, способы профилактики самосогревания и современные системы автоматического контроля температуры зерна. Материал основан на научных исследованиях процессов хранения зерна и практическом опыте предотвращения самосогревания на десятках элеваторов.

---

Физика самосогревания: почему зерно начинает греться

Самосогревание зерна не происходит мгновенно. Это результат сложного взаимодействия биологических, физических и химических процессов, развивающихся в зерновой массе при определённых условиях. Понимание механизма самосогревания помогает предотвратить его или остановить на ранней стадии.

Дыхание зерна как источник тепла

Зерно представляет собой живой организм, в котором продолжаются процессы жизнедеятельности даже после уборки. Основной из этих процессов — дыхание. Зерновка поглощает кислород из воздуха между зёрнами и выделяет углекислый газ и водяные пары. При дыхании происходит окисление органических веществ, содержащихся в зерне, с выделением энергии в виде тепла.

Интенсивность дыхания зерна зависит от нескольких факторов. Первый фактор — влажность зерна. При влажности двенадцать-тринадцать процентов дыхание идёт медленно, выделение тепла минимально. При повышении влажности до пятнадцати-шестнадцати процентов интенсивность дыхания возрастает в три-четыре раза. При влажности восемнадцать-двадцать процентов дыхание становится в десять-пятнадцать раз интенсивнее по сравнению с сухим зерном.

Второй фактор — температура зерновой массы. Дыхание ускоряется с ростом температуры. При температуре пять-десять градусов Цельсия дыхание идёт медленно. При повышении температуры до двадцати-двадцати пяти градусов интенсивность дыхания удваивается-утраивается. Это создаёт положительную обратную связь: зерно дышит, выделяя тепло, нагревается, что ускоряет дыхание, которое выделяет ещё больше тепла. Процесс становится самоускоряющимся.

Третий фактор — содержание примесей в зерновой массе. Сорные примеси, битые и щуплые зёрна, семена сорняков дышат значительно интенсивнее, чем целое зерно. Участки зерновой массы с повышенным содержанием примесей становятся зонами повышенного тепловыделения, откуда начинается самосогревание.

Роль микроорганизмов в развитии самосогревания

Помимо дыхания самого зерна, источником тепла являются микроорганизмы — бактерии, плесневые грибы, дрожжи, которые всегда присутствуют на поверхности зерна. При благоприятных условиях — повышенной влажности и температуре — микроорганизмы начинают активно размножаться, потребляя органические вещества зерна и выделяя тепло.

Развитие микрофлоры происходит поэтапно. На начальной стадии, при температуре зерна десять-двадцать градусов и влажности четырнадцать-пятнадцать процентов, активны плесневые грибы рода аспергиллус и пенициллиум. Они развиваются медленно, выделение тепла невелико. При повышении температуры до двадцати пяти-тридцати градусов и влажности выше шестнадцати процентов начинают развиваться термофильные бактерии, которые активны при повышенных температурах.

Термофильные бактерии являются основной причиной интенсивного самосогревания. Они размножаются чрезвычайно быстро при температуре выше тридцати градусов, выделяя большое количество тепла. Температура зерна в очаге самосогревания может возрастать на пять-десять градусов в сутки. При достижении температуры пятьдесят-шестьдесят градусов начинается обугливание органических веществ, зерно темнеет, приобретает запах гари. При температуре выше семидесяти градусов возможно самовоспламенение зерновой массы, что приводит к пожару.

Факторы, провоцирующие самосогревание

Самосогревание не начинается само по себе. Для его возникновения необходимо сочетание нескольких неблагоприятных факторов. Первый и главный фактор — повышенная влажность зерна. Зерно с влажностью выше критической для данной культуры является группой риска. Для пшеницы критическая влажность составляет четырнадцать с половиной — пятнадцать с половиной процентов. Зерно с влажностью шестнадцать-восемнадцать процентов почти гарантированно начнёт самосогреваться при хранении без активного охлаждения.

Второй фактор — неравномерное распределение влажности по объёму зерновой массы. Даже если средняя влажность партии находится в безопасных пределах, наличие отдельных участков с повышенной влажностью создаёт очаги потенциального самосогревания. Неравномерность влажности возникает при смешивании зерна разных партий с различной влажностью, при конденсации влаги на холодных поверхностях силоса, при миграции влаги вследствие температурных градиентов.

Третий фактор — повышенная температура зерна при загрузке на хранение. Свежеубранное зерно имеет температуру двадцать пять-тридцать градусов в летний период. Если такое зерно сразу загружается в силос без охлаждения, процессы дыхания и развития микрофлоры идут интенсивно с первых дней хранения. Накопление тепла в центре насыпи, где теплоотдача затруднена, приводит к повышению температуры и запуску самосогревания.

Четвёртый фактор — наличие в зерновой массе примесей, битого зерна, органических остатков. Эти компоненты имеют повышенную влажность и интенсивно дышат, создавая зоны локального перегрева. Содержание сорной примеси более пяти процентов значительно повышает риск самосогревания.

Пятый фактор — заражение зерновой массы вредителями. Насекомые и клещи выделяют тепло в процессе жизнедеятельности. При высокой плотности популяции вредителей выделяемое ими тепло становится дополнительным фактором, провоцирующим самосогревание. Кроме того, продукты жизнедеятельности вредителей создают благоприятную среду для развития микроорганизмов.

Динамика развития очага самосогревания

Самосогревание начинается локально, в небольшом участке зерновой массы, где сложились неблагоприятные условия — повышенная влажность, температура, наличие примесей. Размер начального очага может составлять от нескольких десятков килограммов до нескольких тонн зерна. В этом очаге температура начинает повышаться со скоростью один-два градуса в сутки.

По мере развития процесса скорость нарастания температуры увеличивается. Когда температура достигает тридцати-тридцати пяти градусов, начинается интенсивное развитие термофильных бактерий, и скорость повышения температуры может достигать пяти-десяти градусов в сутки. Очаг самосогревания расширяется, захватывая окружающее зерно. Скорость распространения очага составляет от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров в сутки в зависимости от условий.

Одновременно с повышением температуры происходит миграция влаги. Водяные пары, выделяющиеся при дыхании зерна и микроорганизмов, конденсируются на более холодном зерне вокруг очага, повышая его влажность. Это создаёт кольцо повышенной влажности вокруг очага, которое становится зоной распространения самосогревания. Процесс развивается по нарастающей, пока не будет предпринято вмешательство или пока не будет исчерпано всё зерно в силосе.

Если самосогревание не остановлено, температура в центре очага может достичь шестидесяти-семидесяти градусов и выше. При таких температурах зерно теряет всхожесть, клейковина денатурирует, белки разрушаются, крахмал частично карамелизуется. Зерно приобретает коричневый или чёрный цвет, затхлый, гнилостный или обугленный запах. Использование такого зерна даже на корм скоту нежелательно из-за возможного содержания токсинов, образующихся при развитии микроорганизмов.

---

Признаки самосогревания на разных стадиях

Успешное предотвращение серьёзных потерь от самосогревания зависит от своевременного обнаружения проблемы. Чем раньше выявлен очаг, тем проще его ликвидировать и тем меньше будет объём испорченного зерна. Признаки самосогревания различаются в зависимости от стадии развития процесса.

Начальная стадия: повышение температуры на три-пять градусов

На начальной стадии самосогревание выявляется только инструментальными методами — измерением температуры зерна в различных точках насыпи. Визуально и по запаху определить проблему невозможно, так как зерно ещё не изменило своих органолептических свойств.

Признаки начальной стадии при измерении температуры: в одной или нескольких точках измерения температура на три-пять градусов выше, чем в остальной массе зерна. Если средняя температура зерна в силосе составляет пятнадцать градусов, а в одной точке термоподвеска показывает восемнадцать-двадцать градусов, это сигнал о начале самосогревания.

Важный диагностический признак — динамика температуры. Температура зерна в силосе обычно изменяется медленно, следуя за изменением температуры наружного воздуха. Повышение температуры на два-три градуса за сутки в отдельной точке при стабильной температуре в остальной массе однозначно указывает на самосогревание.

На начальной стадии объём поражённого зерна невелик — от пятидесяти до трёхсот килограммов. Зерно ещё не потеряло качества, его можно спасти охлаждением или перемещением. Критически важно обнаружить проблему именно на этой стадии. Время от начала самосогревания до перехода на следующую стадию составляет от трёх до семи суток при неблагоприятных условиях и до двух-трёх недель при умеренных условиях.

Развитая стадия: температура выше тридцати градусов

На развитой стадии температура в очаге превышает тридцать-тридцать пять градусов. Начинается интенсивное развитие термофильных бактерий, скорость нарастания температуры увеличивается. Объём поражённого зерна составляет от одной до пяти-десяти тонн.

Признаки развитой стадии становятся заметны не только при измерении температуры, но и визуально. Первый признак — конденсат на внутренней поверхности крышки силоса или на стенах в верхней части силоса. Водяные пары, выделяющиеся при интенсивном дыхании зерна в очаге самосогревания, поднимаются вверх и конденсируются на холодных поверхностях. Наличие капель влаги на крышке силоса при отсутствии дождя однозначно указывает на самосогревание.

Второй признак — специфический запах при открытии люка силоса. Запах затхлости, плесени, слегка кисловатый или гнилостный запах свидетельствует о развитии микроорганизмов в зерновой массе. Запах ощущается при открытии верхнего люка силоса, так как газы, образующиеся в очаге, поднимаются к поверхности насыпи.

Третий признак — изменение внешнего вида зерна на поверхности насыпи над очагом самосогревания. Зерно становится более тёмным, слипается в комки из-за конденсации влаги, может быть покрыто налётом плесени. При прикосновении рукой к поверхности зерна над очагом ощущается повышенная температура.

На развитой стадии зерно в центре очага уже начало терять качество. Всхожесть снижается, содержание клейковины у пшеницы уменьшается, появляется нехарактерный запах. Однако зерно ещё может быть использовано на кормовые цели после удаления наиболее поражённых участков. Объём безвозвратных потерь на этой стадии составляет от десяти до тридцати процентов массы зерна в очаге.

Время развития от начальной стадии до развитой составляет от трёх до десяти суток при благоприятных для самосогревания условиях — высокой влажности зерна, тёплой погоде, отсутствии вентилирования. При менее благоприятных условиях процесс может растянуться на две-четыре недели.

Критическая стадия: температура выше пятидесяти градусов

На критической стадии температура в очаге превышает пятьдесят-шестьдесят градусов. Происходит обугливание органических веществ, зерно приобретает коричневый или чёрный цвет, запах становится резким, обугленным. Объём поражённого зерна может составлять от десяти до нескольких сотен тонн в зависимости от размера силоса и скорости распространения очага.

Признаки критической стадии видны невооружённым глазом даже без открытия силоса. Первый признак — выделение дыма или пара из вентиляционных отверстий силоса или из щелей в местах соединения секций. Дым может быть белым от водяных паров или сероватым от продуктов термического разложения органики. Выделение дыма указывает на критически высокую температуру в очаге.

Второй признак — характерный запах горелого зерна, ощутимый на расстоянии нескольких метров от силоса. Запах резкий, едкий, напоминает запах горелых семечек или жжёной крупы. Этот запах невозможно не заметить при приближении к силосу.

Третий признак — деформация металлоконструкций силоса в месте локализации очага. При температуре зерна выше шестидесяти градусов металлические стенки силоса нагреваются, что может вызвать их тепловое расширение и деформацию, особенно при больших размерах очага.

Четвёртый признак — изменение показаний датчиков температуры. Если в силосе установлены термоподвески, показания одного или нескольких датчиков резко возрастают, достигая предельных значений измерения (обычно шестьдесят-восемьдесят градусов для стандартных датчиков). В автоматизированных системах срабатывает аварийная сигнализация превышения температуры.

На критической стадии зерно в центре очага полностью испорчено и подлежит утилизации. Зерно в зоне вокруг очага сильно повреждено, может быть использовано только на кормовые цели с ограничениями или также подлежит утилизации. Безвозвратные потери составляют от пятидесяти до ста процентов массы зерна в очаге, что может означать потерю от ста до пятисот тонн зерна в крупном силосе.

На критической стадии существует реальный риск самовоспламенения зерновой массы. При температуре выше семидесяти-восьмидесяти градусов в присутствии кислорода возможно возгорание. Пожар в силосе распространяется медленно из-за ограниченного доступа воздуха, но создаёт угрозу для всего элеватора, так как может перекинуться на соседние силосы и здания.

---

Методы обнаружения самосогревания

Своевременное обнаружение самосогревания является ключевым фактором минимизации потерь. Существует несколько методов контроля состояния зерновой массы при хранении, от простых ручных до автоматизированных систем непрерывного мониторинга.

Ручной контроль температуры термометрами

Традиционный метод контроля температуры зерна — использование ручных термометров, которые опускаются в зерновую массу через люки в крышке силоса или специальные отверстия в стенках. Термометр представляет собой металлический стержень длиной от одного до трёх метров с температурным датчиком на конце и индикатором температуры на рукоятке.

Процедура измерения выглядит следующим образом. Оператор поднимается на крышку силоса, открывает люк, погружает термометр в зерно на определённую глубину, выдерживает несколько минут для выравнивания температуры датчика с температурой зерна, затем извлекает термометр и считывает показания. Измерение проводится в нескольких точках по площади силоса для получения представления о распределении температуры.

Преимущества ручного метода: простота, не требует дорогостоящего оборудования, термометры надёжны и долговечны. Недостатки: трудоёмкость, низкая периодичность контроля (обычно раз в неделю или две недели), человеческий фактор (оператор может пропустить измерение или неправильно зафиксировать показания), опасность для персонала при подъёме на высокие силосы.

Ручной контроль эффективен для небольших элеваторов с ограниченным числом силосов, где можно обеспечить регулярные измерения без значительных трудозатрат. Для крупных элеваторов с десятками силосов ручной контроль становится неэффективным из-за больших затрат времени персонала.

Автоматические термоподвески

Термоподвеска представляет собой вертикальный кабель с несколькими датчиками температуры, размещёнными на разной глубине насыпи. Типичная термоподвеска для силоса высотой двадцать метров имеет десять-пятнадцать датчиков с интервалом один-два метра. Датчики подключены к контроллеру, который опрашивает их с заданной периодичностью (от одного раза в час до одного раза в сутки) и передаёт данные в систему мониторинга.

Установка термоподвесок производится при строительстве нового силоса или при модернизации существующего. Кабель подвешивается от крышки силоса и свободно висит в зерновой массе. При загрузке зерна кабель погружается в насыпь, датчики оказываются на разной глубине, измеряя температуру зерна в вертикальном столбе. В одном силосе устанавливается от одной до пяти-семи термоподвесок в зависимости от диаметра силоса для контроля температуры в различных зонах по площади.

Данные от датчиков отображаются на компьютере оператора в виде таблиц или графиков. Современные системы визуализации показывают распределение температуры в виде цветовой карты, где холодные зоны отображаются синим цветом, нормальные — зелёным, тёплые — жёлтым, горячие — красным. Оператор видит состояние всех силосов на одном экране и может быстро обнаружить аномалии.

Преимущества термоподвесок: непрерывный мониторинг температуры, высокая точность измерений, отсутствие необходимости ручного труда, возможность настройки аварийной сигнализации при превышении пороговых значений температуры. Недостатки: высокая стоимость оборудования (от ста пятидесяти до трёхсот тысяч рублей на один силос в зависимости от количества датчиков), необходимость периодической калибровки датчиков, уязвимость кабелей к механическим повреждениям при загрузке и выгрузке зерна.

Термоподвески являются оптимальным решением для элеваторов средней и большой мощности, где важен постоянный контроль состояния зерна. Инвестиции в систему автоматического мониторинга окупаются предотвращением одного-двух случаев самосогревания. Подробнее о современных системах автоматизации элеваторов читайте в соответствующей статье.

Беспроводные датчики температуры

Новое поколение систем мониторинга температуры зерна — беспроводные датчики, которые размещаются непосредственно в зерновой массе при загрузке силоса. Датчик представляет собой компактное устройство размером с шайбу диаметром пять-семь сантиметров, оснащённое температурным сенсором, аккумулятором и радиопередатчиком.

При загрузке зерна в силос датчики подаются вместе с зерновым потоком через транспортёр. Они распределяются в зерновой массе случайным образом, покрывая весь объём силоса. Количество датчиков на один силос составляет от десяти до тридцати штук в зависимости от объёма. Датчики измеряют температуру окружающего зерна и передают данные по радиоканалу на приёмник, установленный на крышке силоса или снаружи. Приёмник транслирует данные в систему мониторинга.

Преимущества беспроводных датчиков: трёхмерный контроль температуры по всему объёму силоса, отсутствие кабелей, которые могут повреждаться, простота установки, возможность использования датчиков повторно при выгрузке зерна (датчики собираются вместе с зерном и отделяются на сепараторе). Недостатки: высокая стоимость (от пяти до десяти тысяч рублей за один датчик), ограниченный срок службы аккумулятора (обычно один-два сезона хранения), возможность потери датчиков при выгрузке зерна.

Беспроводные датчики пока не получили широкого распространения в России из-за высокой стоимости, но представляют перспективное направление развития систем мониторинга. Они особенно эффективны для силосов большого диаметра, где одна-две термоподвески не могут обеспечить полный контроль температуры по всей площади.

Дистанционные методы контроля

Разрабатываются методы дистанционного контроля температуры зерна без физического контакта датчиков с зерновой массой. Один из таких методов — тепловизионное обследование силосов. Тепловизор регистрирует инфракрасное излучение от поверхности силоса. Зоны повышенной температуры зерна внутри силоса проявляются как более тёплые участки на поверхности стенок.

Преимущества тепловизионного метода: быстрота обследования (весь элеватор можно обследовать за несколько часов), отсутствие необходимости установки датчиков в зерно, возможность обнаружения очагов самосогревания даже в силосах без термоподвесок. Недостатки: низкая точность определения температуры зерна внутри силоса, влияние температуры наружного воздуха и солнечного излучения на показания, невозможность контроля центра насыпи в больших силосах, необходимость специального оборудования и обученного персонала.

Тепловизионное обследование используется как дополнительный метод контроля, позволяющий быстро выявить силосы с потенциальными проблемами для последующего детального обследования. Оно не заменяет контроль температуры датчиками, но дополняет его.

---

Что делать при обнаружении самосогревания: пошаговая инструкция

Обнаружение признаков самосогревания требует немедленных действий. Промедление даже на один-два дня может привести к значительному расширению очага и увеличению объёма испорченного зерна. Действия зависят от стадии развития самосогревания и имеющихся возможностей по охлаждению или перемещению зерна.

Действия на начальной стадии (повышение температуры на три-пять градусов)

Шаг первый: подтверждение самосогревания повторным измерением температуры. Иногда повышение показаний одного датчика может быть вызвано его неисправностью или кратковременным внешним воздействием. Необходимо провести повторное измерение через два-четыре часа. Если температура продолжает расти или остаётся повышенной, это подтверждает начало самосогревания.

Шаг второй: определение локализации очага. Если в силосе установлены термоподвески, анализируются показания всех датчиков для выявления зоны с максимальной температурой. Если используется ручной контроль, проводятся дополнительные измерения в точках вокруг места первоначального обнаружения повышенной температуры для уточнения размера и формы очага.

Шаг третий: включение активного вентилирования силоса. Продувка зерновой массы наружным воздухом снижает температуру, замедляет процессы дыхания и развития микроорганизмов. Вентилирование наиболее эффективно в ночное время, когда температура наружного воздуха минимальна. Продолжительность вентилирования составляет от двенадцати до двадцати четырёх часов непрерывно.

Шаг четвёртый: контроль динамики температуры после вентилирования. Измерения температуры проводятся каждые четыре-шесть часов в течение первых суток после начала вентилирования. Если температура начала снижаться и через сутки снизилась на два-три градуса, это означает, что вентилирование эффективно. Продолжаем вентилирование до полного охлаждения зерна.

Шаг пятый: если вентилирование не даёт результата или температура продолжает расти, принимается решение о перемещении зерна. Зерно из силоса с признаками самосогревания выгружается и перемещается в другой силос, проходя через норийный элеватор и транспортёры. В процессе перемещения зерно перемешивается, очаг самосогревания разрушается, горячее зерно смешивается с холодным, температура выравнивается.

При перемещении важно обеспечить охлаждение зерна. Если позволяет погода, перемещение проводится в ночное время, когда температура воздуха ниже. Зерно транспортируется открытыми транспортёрами или пропускается через зону охлаждения с продувкой холодным воздухом. После перемещения зерно размещается в другом силосе, где за ним устанавливается усиленный контроль температуры.

На начальной стадии самосогревания охлаждение вентилированием или перемещением позволяет полностью остановить процесс без потерь качества зерна. Критически важно действовать быстро, не откладывая меры на следующий день.

Действия на развитой стадии (температура выше тридцати градусов)

На развитой стадии вентилирование уже недостаточно эффективно, так как температура в центре очага слишком высока. Основной метод борьбы — срочное перемещение зерна с разрушением очага.

Шаг первый: оценка объёма поражённого зерна и принятие решения о масштабе операции. Если очаг локализован в верхней части насыпи, возможно выборочное удаление горячего зерна с поверхности силоса. Если очаг находится в толще насыпи или распространился по значительному объёму, требуется полная выгрузка силоса.

Шаг второй: организация выгрузки зерна из поражённого силоса. Зерно выгружается через стандартные системы разгрузки — норийные элеваторы и транспортёры. Темп выгрузки максимальный, насколько позволяет производительность оборудования. Цель — быстро удалить зерно из зоны самосогревания, не допустив дальнейшего распространения процесса.

Шаг третий: визуальный контроль качества выгружаемого зерна. В процессе выгрузки оператор периодически отбирает пробы зерна и осматривает их. Зерно из здоровых участков имеет нормальный цвет и запах. Зерно из зоны самосогревания имеет потемневший цвет, затхлый или кисловатый запах, повышенную температуру. Поражённое зерно отделяется и направляется отдельно для последующей оценки возможности его использования.

Шаг четвёртый: охлаждение зерна при перемещении. Зерно пропускается через систему охлаждения (если она имеется) или размещается тонким слоем на открытых площадках для охлаждения атмосферным воздухом. Если ни один из методов недоступен, зерно загружается в другой силос с немедленным включением вентилирования для принудительного охлаждения.

Шаг пятый: после полной выгрузки силоса проводится его осмотр изнутри. Часто на днище или стенках обнаруживаются следы самосогревания — потемневшее или обугленное зерно, скопления влажной массы, налёт плесени. Эти остатки полностью удаляются, силос очищается и проветривается перед повторной загрузкой зерна.

На развитой стадии потери неизбежны. Объём испорченного зерна составляет от пяти до двадцати процентов от массы зерна в силосе в зависимости от размера очага. Важно быстро остановить процесс, чтобы не допустить перехода на критическую стадию с потерей половины или всей партии зерна.

Действия на критической стадии (температура выше пятидесяти градусов)

На критической стадии ситуация становится аварийной. Зерно в центре очага безвозвратно испорчено, существует риск самовоспламенения и пожара. Действия направлены на предотвращение распространения огня и минимизацию потерь здорового зерна.

Шаг первый: оценка риска возгорания. Если из силоса идёт дым, ощущается запах гари, металлические стенки силоса горячие на ощупь в месте локализации очага, существует высокий риск пожара. Необходимо немедленно оповестить пожарную службу и подготовить средства пожаротушения. Персонал элеватора должен быть готов к эвакуации.

Шаг второй: срочная выгрузка зерна из силоса. Выгрузка проводится максимально быстро, но с соблюдением мер безопасности. Не допускается нахождение персонала вблизи силоса, так как в случае воспламенения возможен выброс горячих газов через люки и вентиляционные отверстия. Выгрузка осуществляется дистанционно, управлением с безопасного расстояния.

Шаг третий: поражённое зерно отделяется от здорового. Зерно с явными признаками обугливания, чёрного или тёмно-коричневого цвета, с резким запахом гари направляется на утилизацию. Это зерно непригодно ни для каких целей и должно быть уничтожено. Зерно с менее выраженными признаками повреждения может быть направлено на кормовые цели после лабораторного анализа на содержание токсинов.

Шаг четвёртый: если в процессе выгрузки происходит воспламенение зерна внутри силоса, немедленно прекращается подача воздуха в силос, закрываются все люки и вентиляционные отверстия для ограничения доступа кислорода. Применение воды для тушения пожара внутри силоса неэффективно и даже опасно, так как вода, попадая на горячую зерновую массу, мгновенно испаряется, создавая избыточное давление, что может привести к разрыву силоса.

Основной метод тушения пожара в силосе — прекращение доступа кислорода. Силос герметизируется, внутрь может подаваться инертный газ (углекислый газ или азот) для вытеснения кислорода. Без кислорода горение прекращается. Однако охлаждение зерновой массы происходит медленно, и открывать силос можно только через несколько суток, когда температура снизится до безопасных значений.

Шаг пятый: после ликвидации аварии проводится расследование причин самосогревания. Анализируются условия хранения зерна, качество зерна при загрузке, режимы вентилирования, периодичность контроля температуры. Выявляются нарушения и разрабатываются меры по недопущению подобных случаев в будущем. О правильной организации длительного хранения зерна с контролем всех критических параметров подробно рассказано в специализированной статье.

На критической стадии потери катастрофические. Может быть потеряно от тридцати до ста процентов зерна в силосе, что составляет от нескольких сотен до тысячи тонн в крупном силосе. Помимо прямых потерь зерна, возможны повреждения оборудования и конструкций силоса, затраты на ликвидацию аварии, штрафы от контролирующих органов.

---

Профилактика самосогревания: как не допустить проблему

Лучший способ борьбы с самосогреванием — его предотвращение. Комплекс профилактических мер позволяет минимизировать риски возникновения самосогревания до приемлемого уровня. Профилактика начинается ещё на этапе приёмки зерна и продолжается в течение всего периода хранения.

Контроль качества зерна при приёмке

Первая линия защиты от самосогревания — приёмка на хранение только зерна кондиционной влажности и чистоты. Установление жёстких требований к качеству принимаемого зерна исключает закладку на хранение зерна группы риска.

Для пшеницы безопасная влажность для длительного хранения составляет двенадцать-тринадцать процентов. Зерно с влажностью четырнадцать-пятнадцать процентов можно хранить краткосрочно (до трёх-четырёх месяцев) при условии охлаждения и регулярного контроля температуры. Зерно с влажностью выше пятнадцати процентов подлежит немедленной сушке, закладка на хранение без сушки недопустима.

Содержание сорной примеси в зерне не должно превышать двух-трёх процентов. Зерно с содержанием примесей более пяти процентов требует предварительной очистки перед загрузкой в силосы длительного хранения. Очистка проводится на зерноочистительных машинах, которые удаляют крупные и мелкие примеси, лёгкие фракции, битые зёрна. Подробнее об организации процесса очистки зерна читайте в соответствующей статье.

Температура зерна при приёмке также имеет значение. Свежеубранное зерно с температурой двадцать пять-тридцать градусов не следует сразу загружать в силосы без охлаждения. Зерно пропускается через охладительную колонку с продувкой холодным воздухом или размещается временно в бункерах с активным вентилированием для снижения температуры до пятнадцати-двадцати градусов перед загрузкой в силосы долгосрочного хранения.

Правильная организация загрузки зерна в силосы

Способ загрузки зерна влияет на равномерность его распределения по объёму силоса и однородность физических свойств. Неправильная загрузка создаёт зоны с повышенной концентрацией примесей или влажности, которые становятся очагами потенциального самосогревания.

При загрузке через центральную трубу зерно падает в центр силоса и образует конус. Крупные и тяжёлые зёрна скатываются к стенкам, мелкие и лёгкие остаются в центре. Это создаёт неоднородность по фракционному составу. Центральная часть насыпи обогащена мелкими зёрнами, битыми зёрнами, примесями, которые имеют повышенную влажность и интенсивно дышат. Именно в центре насыпи чаще всего возникает самосогревание.

Для обеспечения равномерности загрузки применяются распределители зерна. Распределитель установлен в верхней части силоса и направляет падающий поток зерна не в центр, а по всей площади, обеспечивая более равномерное распределение фракций. Использование распределителя снижает риск образования зон с повышенной концентрацией примесей.

Другой метод — послойная загрузка зерна с уплотнением каждого слоя вентилированием. Зерно загружается слоями по три-пять метров, после загрузки каждого слоя включается вентилирование на несколько часов для выравнивания влажности и температуры, затем загружается следующий слой. Этот метод трудоёмок, но обеспечивает наилучшую однородность зерновой массы.

Охлаждение зерна сразу после загрузки

Одна из наиболее эффективных мер профилактики самосогревания — активное охлаждение зерна сразу после загрузки в силос. Охлаждение снижает температуру зерна до пяти-десяти градусов, что резко замедляет процессы дыхания и развития микроорганизмов.

Охлаждение проводится методом активного вентилирования. Через зерновую массу снизу вверх продувается наружный воздух с помощью вентиляторов производительностью семьдесят-сто кубических метров в час на тонну зерна. Продолжительность вентилирования для охлаждения зерна с двадцати пяти до десяти градусов составляет от двадцати до сорока часов в зависимости от высоты насыпи и температуры наружного воздуха.

Вентилирование наиболее эффективно в ночное время осенью или весной, когда температура наружного воздуха составляет пять-пятнадцать градусов. В дневное время при тёплой погоде вентилирование прекращается, чтобы не нагревать зерно тёплым воздухом. Контроллер системы вентилирования может автоматически включать и отключать вентиляторы в зависимости от температуры и влажности наружного воздуха.

Охлаждённое зерно с температурой пять-десять градусов может храниться без риска самосогревания в течение длительного времени даже при влажности, близкой к критической. Процессы дыхания при низкой температуре идут настолько медленно, что выделение тепла не приводит к повышению температуры зерновой массы.

Регулярный контроль температуры в процессе хранения

Даже при соблюдении всех мер профилактики существует остаточный риск возникновения самосогревания из-за непредвиденных факторов — локального повышения влажности зерна, развития очага заражения вредителями, неисправности систем вентилирования. Поэтому необходим регулярный контроль температуры зерна в течение всего периода хранения.

Периодичность контроля зависит от условий хранения. Для зерна кондиционной влажности, охлаждённого и хранящегося в осенне-зимний период, достаточно контролировать температуру раз в две недели. Для зерна повышенной влажности, не прошедшего охлаждение, или при хранении в тёплый период года контроль должен проводиться еженедельно. При обнаружении тенденции к повышению температуры частота контроля увеличивается до ежедневного.

Автоматизированные системы мониторинга с термоподвесками обеспечивают непрерывный контроль температуры с опросом датчиков каждый час или несколько раз в сутки. Данные анализируются программным обеспечением, которое автоматически выявляет отклонения от нормы и сигнализирует оператору о потенциальных проблемах. Это позволяет обнаружить самосогревание на самой ранней стадии, когда температура повысилась всего на один-два градуса, и принять меры до развития серьёзного очага.

Своевременное вентилирование зерна

Вентилирование зерновой массы проводится не только для охлаждения после загрузки, но и периодически в процессе хранения для выравнивания температуры, удаления избыточной влаги, освежения воздуха в межзерновом пространстве. Режимы вентилирования зависят от сезона и состояния зерна.

В осенне-зимний период вентилирование проводится для охлаждения зерна до температуры близкой к нулю. Холодное зерно может храниться без риска самосогревания в течение всей зимы и весны. В весенне-летний период вентилирование проводится для предотвращения нагрева зерна. Включение вентиляторов в ночное время, когда температура воздуха ниже температуры зерна, позволяет поддерживать температуру зерна на низком уровне даже при жаркой погоде днём.

Важно не проводить вентилирование при неблагоприятных условиях наружного воздуха. Вентилирование влажным воздухом (относительная влажность более восьмидесяти процентов) может привести к увлажнению зерна. Вентилирование тёплым воздухом, температура которого выше температуры зерна, приведёт к нагреву зерна. Автоматические системы управления вентиляцией контролируют параметры наружного воздуха и включают вентиляторы только при благоприятных условиях.

Борьба с вредителями зерна

Заражение зерновой массы вредителями — насекомыми и клещами — повышает риск самосогревания. Вредители выделяют тепло, повышают влажность зерна продуктами своей жизнедеятельности, создают благоприятные условия для развития микроорганизмов. При высокой плотности популяции вредителей может возникнуть очаг самосогревания даже в зерне кондиционной влажности.

Профилактика заражения вредителями включает несколько мер. Первая — тщательная очистка силосов перед загрузкой зерна. Остатки старого зерна, пыль, паутина являются местами обитания вредителей. Полная очистка и дезинфекция силосов перед каждой новой загрузкой исключает перенос вредителей на новую партию зерна.

Вторая мера — охлаждение зерна. При температуре ниже десяти градусов большинство вредителей прекращают развитие и размножение. При температуре ниже пяти градусов вредители погибают в течение десяти-пятнадцати суток. Поддержание зерна в охлаждённом состоянии является эффективным методом борьбы с вредителями без применения химических средств.

Третья мера — применение инсектицидов при обнаружении заражения. Зерно обрабатывается препаратами на основе фосфина или пиретроидов, которые уничтожают вредителей на всех стадиях развития. Обработка проводится специализированными организациями, имеющими лицензию на работу с пестицидами, с соблюдением всех требований безопасности.

---

Часто задаваемые вопросы

Можно ли хранить зерно повышенной влажности без риска самосогревания?

Хранить зерно повышенной влажности (выше критической) можно краткосрочно — не более одного-двух месяцев — при условии обязательного охлаждения до температуры близкой к нулю и ежедневного контроля температуры. Для длительного хранения зерно должно быть высушено до безопасной влажности. Попытки длительного хранения влажного зерна неизбежно приводят к самосогреванию.

На какой стадии самосогревания зерно ещё можно спасти?

На начальной стадии, когда температура повысилась на три-пять градусов, зерно полностью сохраняет качество и может быть спасено охлаждением или перемещением. На развитой стадии (температура тридцать-пятьдесят градусов) зерно в центре очага начинает терять качество, но большая часть партии ещё пригодна для использования. На критической стадии (температура выше пятидесяти градусов) зерно в очаге безвозвратно испорчено.

Как часто нужно контролировать температуру зерна при хранении?

Для зерна кондиционной влажности, охлаждённого и хранящегося в холодный период года, достаточно контролировать температуру раз в две недели. Для зерна повышенной влажности или при хранении в тёплый период — еженедельно. При автоматизированной системе мониторинга контроль ведётся непрерывно с опросом датчиков каждый час.

Что эффективнее для предотвращения самосогревания — сушка или охлаждение зерна?

Сушка зерна до безопасной влажности является наиболее надёжным методом профилактики. Сухое зерно может храниться без риска самосогревания при любой температуре. Охлаждение эффективно для краткосрочного хранения зерна повышенной влажности, но при потеплении зерна процессы порчи возобновляются. Оптимально — комбинация сушки и охлаждения.

Нужна ли автоматическая система мониторинга температуры или достаточно ручного контроля?

Для небольших элеваторов с несколькими силосами достаточно ручного контроля при условии регулярных измерений. Для элеваторов средней и большой мощности автоматическая система мониторинга обязательна. Инвестиции в систему окупаются предотвращением одного-двух случаев самосогревания. Система обеспечивает раннее обнаружение проблемы, когда её ещё легко устранить.

Можно ли использовать зерно после самосогревания?

Зависит от степени повреждения. Зерно из зоны начального самосогревания с незначительным повышением температуры полностью пригодно для использования. Зерно из развитого очага с температурой тридцать-пятьдесят градусов может быть использовано на кормовые цели после лабораторного анализа. Зерно из критического очага с обугливанием непригодно и подлежит утилизации.

---

Заключение: бдительность и системный подход — основа предотвращения потерь

Самосогревание зерна остаётся одной из главных угроз при его хранении, несмотря на развитие технологий и совершенствование методов контроля. Ежегодно от самосогревания теряются тысячи тонн зерна, что означает миллионные убытки для элеваторов и сельхозпроизводителей. Большинство этих потерь можно предотвратить при правильной организации хранения и своевременном обнаружении проблемы.

Ключевые факторы успешной профилактики самосогревания: приёмка на хранение только зерна кондиционного качества, обязательное охлаждение зерна после загрузки, регулярный контроль температуры с использованием автоматизированных систем, немедленное реагирование при обнаружении признаков самосогревания. Инвестиции в системы контроля и оборудование для охлаждения зерна многократно окупаются предотвращением потерь.

ТЕХНИКОН предлагает комплексные решения для предотвращения самосогревания зерна:

Системы автоматического мониторинга температуры с термоподвесками, контроллерами и программным обеспечением для визуализации данных и аварийной сигнализации.

Оборудование для активного вентилирования силосов — вентиляторы, воздуховоды, системы автоматического управления вентиляцией в зависимости от параметров наружного воздуха.

Зерносушильное оборудование для снижения влажности зерна до безопасных значений перед закладкой на длительное хранение.

Консультационные услуги по организации правильного хранения зерна, обучение персонала методам контроля и профилактики самосогревания.

Экстренную техническую поддержку при обнаружении признаков самосогревания — рекомендации по действиям, помощь в организации охлаждения или перемещения зерна.

За тридцать лет работы мы оснастили системами контроля температуры более 2000 элеваторов. Наши клиенты отмечают значительное снижение случаев самосогревания после установки автоматизированных систем мониторинга, быстрое обнаружение проблем на ранних стадиях, минимизацию потерь зерна.

Нужна помощь в организации контроля температуры зерна?

Инженеры ТЕХНИКОН проведут обследование вашего элеватора, подберут оптимальное решение для мониторинга температуры, рассчитают стоимость и сроки установки оборудования. Консультация бесплатна.

Телефон: +375 (29) 6373256 — Директор

+375 (29) 6363765 — Главный инженер

+375 (29) 3875063 — Руководитель направления продаж элеваторного оборудования
Email: info@technikonprom.ru

Предотвратите самосогревание — сохраните каждую тонну зерна.

---

Читайте также: полезные материалы по теме

Предотвращение самосогревания тесно связано с правильной организацией всех процессов хранения зерна. Для более полного понимания темы рекомендуем изучить следующие материалы:

Длительное хранение зерна: режимы, условия и сохранение качества — комплексное руководство по организации длительного хранения зерна. Три режима хранения, критические параметры контроля, экономика процесса. Самосогревание является одним из главных рисков при длительном хранении.

Хранение зерна: полное руководство по организации процесса — базовые принципы организации хранения зерна, выбор типа хранилищ, расчёт вместимости, системы вентиляции. Правильная организация хранения с самого начала минимизирует риски самосогревания.

Автоматизация элеватора: АСУТП и системы контроля — современные системы автоматизации обеспечивают непрерывный мониторинг температуры зерна, автоматическое управление вентиляцией, раннее обнаружение проблем. Окупаемость инвестиций в автоматизацию, выбор оборудования, этапы внедрения.

Сушка зерна: технологии, оборудование и экономика процесса — сушка зерна до безопасной влажности является наиболее надёжным методом профилактики самосогревания. Типы зерносушилок, режимы сушки, расчёт производительности и энергозатрат.

Очистка зерна: современное оборудование и методы — удаление сорных примесей, битых зёрен перед закладкой на хранение снижает риски самосогревания на тридцать-сорок процентов. Технологии очистки, выбор оборудования по производительности.

Подготовка элеватора к сезону приёмки урожая: чек-лист и план работ — своевременная подготовка систем контроля температуры, калибровка датчиков, проверка систем вентилирования перед началом сезона предотвращает проблемы в период интенсивной работы элеватора.