大型醫(yī)藥食品冷鏈物流建設(shè)的特點與趨勢

時間：2022-07-14作者：深圳沃特華安全技術(shù)有限公司瀏覽：126

冷鏈物流是現(xiàn)代物流的重要組成部分，冷庫主要用作對食品、乳制品、肉類、水產(chǎn)、禽類、果蔬、飲料、花卉、綠植、茶葉、藥品、化工原料、電子儀表儀器、**、酒精飲料等半成品及成品的恒溫恒濕貯藏。一般來說，冷鏈物流所儲存的物品分為食品、藥品、疫苗、血液制品等幾大類。要求各不相同。

食品冷鏈?zhǔn)菓?yīng)用較廣的領(lǐng)域之一，其溫度需求也非常寬泛。如蔬果類產(chǎn)品、鮮花類產(chǎn)品一般在0~15℃之間，每種水果的儲存溫度也略有差異；肉類、海產(chǎn)品的儲存溫度一般在-18~-35℃；有較端類產(chǎn)品需要在零下65℃的環(huán)境下儲存（如金槍魚）。

常規(guī)藥品類的儲存溫度在5~15℃之間，GSP要求的恒溫庫儲存環(huán)境為5~19℃，因為有GSP的嚴(yán)格要求，這一類倉庫應(yīng)用非常廣泛。

疫苗類冷庫主要冷藏儲存在常溫條件下無法保質(zhì)的各類醫(yī)藥產(chǎn)品，在低溫冷藏條件下使藥品不變質(zhì)失效，延長藥品的保質(zhì)期庫溫一般為-5℃~ +8℃。有些需要特殊規(guī)定。如新冠疫苗有的需要在-72℃下儲存和運輸，就是一個例子。

血液制品的儲存要特殊的要求。

所有冷鏈物流對于運輸車輛的要求也非常嚴(yán)格。

近幾年來，隨著人們生活水平的不斷提升，果蔬、肉類、海鮮產(chǎn)品、水產(chǎn)品的需求持續(xù)增加，對冷鏈物流的需求出現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。冷鏈物流逐漸成為物流的熱點之一。隨著市場規(guī)模的不斷擴大，立體化冷庫和自動化冷庫建設(shè)項目逐年增加，并且有快速擴大的趨勢。

與傳統(tǒng)的常溫庫不同，冷庫對庫房和物流工藝設(shè)備的要求有其鮮明的特點。

自動化冷庫的特殊性

大型冷庫一般儲存能力在幾千噸到幾萬噸之間，以肉類、海產(chǎn)品、土豆等產(chǎn)品為主。倉庫建設(shè)可由兩部分構(gòu)成：倉庫本身和庫內(nèi)物流設(shè)備與系統(tǒng)。兩者所要遵循的標(biāo)準(zhǔn)各不相同。我國冷庫建設(shè)時間已經(jīng)有數(shù)十年歷史，有一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，制冷方式、屋面、墻面、地面、基礎(chǔ)、消防、電氣等都有詳細的規(guī)定。但自動化建設(shè)歷史卻相對短很多。

從物流工藝設(shè)備選型和設(shè)計來說，自動化冷庫規(guī)劃與建設(shè)應(yīng)注意幾個方面的特點：

**，單元化

大型冷鏈的特點之一是單元化儲存和輸送，物流單元主要以托盤和周轉(zhuǎn)箱為主。引入單元化物流的設(shè)計思想是冷鏈物流的關(guān)鍵。因為冷庫的作業(yè)區(qū)從節(jié)能的考慮一般不宜設(shè)計過大，單元信息在上下游的一致性，對于貨物的交接管理非常重要。帶板運輸對于減少裝卸貨時間，保持冷鏈的完整性也是至關(guān)重要的。因此，單元化物流將對冷鏈物流帶來革命性的影響。

*二，選擇適應(yīng)于低溫環(huán)境的材料非常關(guān)鍵

低溫環(huán)境下的物流設(shè)備與常溫有很多不同，如很多電器設(shè)備在-15℃以下不能正常工作。因此，要創(chuàng)造一個相對獨立的工作環(huán)境，以保持溫度在 0℃以上，這樣會增加設(shè)計的難度。有些材料在低溫下其力學(xué)性能發(fā)生根本改變，如鋼材、塑料等，貨架、托盤等承重設(shè)備的材料選擇要注意其在低溫下的適應(yīng)范圍，選用不當(dāng)將帶來潛在風(fēng)險。如塑料托盤，在低溫下選用聚乙烯 （polyethylene ，簡稱PE ）材料就比較好，其抗沖擊性以及耐寒性好。在常溫下，聚丙烯（Plastics-Polypropylene ，簡稱PP）材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能。此外，潤滑、照明燈也與常溫下有很大差異，在設(shè)計時應(yīng)予以注意。

*三，消防問題

保險統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，到目前為止，火災(zāi)是對商業(yè)和工業(yè)財產(chǎn)的較大威脅，火災(zāi)占商業(yè)和工業(yè)物業(yè)平均每年遭受的美元損失總額的75%以上。       

冷藏區(qū)的大小和環(huán)境溫度會有所不同，Arctic Fox火災(zāi)探測必須繼續(xù)以較靈敏的狀態(tài)運行，以全天候保護風(fēng)險及其內(nèi)容物。

無論是生產(chǎn)、包裝、物流還是一般冷藏區(qū)，盡管環(huán)境條件低，并且可能結(jié)露，但這些空間的沃特華低溫火災(zāi)探測都必須可靠地運行。

Arctic Fox系列經(jīng)過三年潛心研發(fā)，****專注于低溫冷庫，經(jīng)過大量實驗數(shù)據(jù)及實踐為低溫冷庫環(huán)境下提供可靠的火災(zāi)探測技術(shù)解決方案。Arctic Fox系列采用工業(yè)級別電子元器件，只有經(jīng)過特殊檢測的電子器件才能在冷庫的低溫環(huán)境中正常工作。

Arctic Fox系列探測主機外殼ABS阻燃+PC+UV，IP66防護等級，**抽氣泵采用IP68防護等級，并且所有線路板做四防噴涂（防潮、防鹽霧、防腐蝕、防霉變）；

廣譜LED光源技術(shù)允許沃特華Arctic Fox系列在-40℃ ～ +70℃的溫度范圍內(nèi)使用，所以也可以在冷凍環(huán)境下運行。

冷凝水的積聚會產(chǎn)生高誤報率及影響社保正常運行，并顯著降低整體系統(tǒng)可靠性，沃特華Arctic Fox（北極狐）系列吸氣式火災(zāi)探測系統(tǒng)可在 0℃ 至 –40℃ 的冷藏室中對較細小的煙霧顆粒進行高效、可靠的火災(zāi)探測，非常適合各種規(guī)模的Cold Stores存儲空間。

確保受保護空間內(nèi)的空氣采樣保持一致，通過**防凍夾、外置過濾器及冷凝水分離器，可以充分防止冷凝和灰塵侵?jǐn)_，這些疏水閥可以納入系統(tǒng)設(shè)計中。

冷庫作為一種特殊類型的倉庫，也要嚴(yán)格滿足建筑消防規(guī)范。對于溫度處于0℃以下的倉庫，由于低溫的原因，通常在常溫下的自動噴淋系統(tǒng)不能正常工作。所以，在溫度** 0℃的冷庫內(nèi)不可能設(shè)置自動噴淋系統(tǒng)。有些就不再設(shè)置自動噴淋系統(tǒng)，只有在必要時可考慮其他措施，如采用粉末滅火。此外，在設(shè)計冷庫時，*分區(qū)的面積與常溫庫也有差異。

由于冷庫本身所具有的溫度低的特點，普通的點式煙感和對射式煙感（工作溫度較低只能達到-10℃）都無法在此特殊的場合中使用。所以目前在冷庫行業(yè)的火災(zāi)探測中，吸氣式感煙火災(zāi)探測系統(tǒng)已經(jīng)被越來越多的用戶所了解、使用和認(rèn)可。而在實際的設(shè)計、安裝和使用中，按照探測器主機安裝的位置不同，可以劃分為庫內(nèi)安裝和庫外安裝兩種。以下我們來對比一下這兩種安裝方式有哪些區(qū)別：

目前市場上吸氣式感煙火災(zāi)探測器主流品牌采用LED光源及激光光源探測技術(shù)，探測器的光源決定了探測器技術(shù)的溫度應(yīng)用環(huán)境：

激光光源的應(yīng)用環(huán)境在零度以上，在零度以下的應(yīng)用，激光的穩(wěn)定性不理想，激光**器及接收器容易受到溫度與濕度的影響，這就意味著以激光光源作為探測器的主機無法直接安裝在冷庫內(nèi)部，必須通過加熱器安裝在冷庫外面。

LED光源的探測器，應(yīng)用的溫度范圍較加廣泛，可以達到零下-40至+70°，采樣主機可以直接安裝在冷庫內(nèi)部。

探測安裝在冷庫外面：

如果探測器主機裝在冷庫外面，有以下幾個問題：

1）由于探測器主機必須安裝零度以上環(huán)境，所以必須在隔熱層上穿孔后敷設(shè)管路，穿孔的地方必須保證密封效果，否則暖空氣或水會進入冷凍區(qū)域，降低制冷效果。

2）冷空氣受熱，產(chǎn)生冷凝水，冷凝水未揮發(fā)之前再次受冷庫出來的空氣影響而凍結(jié)，形成冰團重力容易導(dǎo)致采樣管道破裂。

3）冷空氣繼續(xù)受冷庫外暖空氣影響，出現(xiàn)冷凝，管道處產(chǎn)生的冷凝水有可能進入探測器，導(dǎo)致設(shè)備不能正常工作，所以很多情況下都會將探測器進行倒裝。

4）探測器安裝在冷庫外則必須安裝空氣回流管，意味著再次穿孔，破壞墻體和保溫層，增加制冷機的負(fù)荷，導(dǎo)致能耗損失和維護困難等種種弊端。

舉例：探測主機安裝在外面為例，例如一個30000㎡的冷庫，使用40臺吸氣式感煙火災(zāi)探測器，則需要在保溫隔層上開至少200個孔（每臺設(shè)備需要四根進氣管+1根回流管），這不但需要做好封堵及保護，而且在日后的維護工作中必須檢查每個管道接口處是否有冷凝水而導(dǎo)致的堵塞。

5）同時還需要在冷庫外面布置**長的采樣管進行預(yù)熱或加裝加熱設(shè)備，采樣回來的空氣經(jīng)過這些手段升溫后才能通過探測腔內(nèi)，這將增加材料及施工工作量，并增加額外的供電，每個加熱裝置的功率至少為吸氣式感煙火災(zāi)探測器主機功率的30倍。   

采用LED高能冷光源技術(shù)的探測器可以直接安裝在冷庫內(nèi)部，*加熱器；安裝在冷庫內(nèi)部，可以避免對墻體和保溫層的穿孔破壞，防止了結(jié)冰造成管路破裂的風(fēng)險，以及冷凝水對探測器正常工作的影響；保證冷庫系統(tǒng)的正常循環(huán)，不增加額外的能耗及材耗。

采用低溫**氣流減速膜片和防凍夾，配合反吹系統(tǒng)能產(chǎn)生振動，抖落采樣孔處的冰霜，防止冰霜堵住采樣孔，確保管路系統(tǒng)通暢，在空氣采樣管路末端的單向止回閥在0.5-1.0bar的空氣壓力下自動打開，將管路內(nèi)可能產(chǎn)生的冰渣排出，也較大的方便了日常的維護與檢修。

自動化冷庫的主要優(yōu)點

在冷庫選型中，選擇建設(shè)自動化冷庫有許多優(yōu)點。以下簡要說明。

其一，庫存能力大幅度提升。

自動化立體庫與傳統(tǒng)叉車庫或平面庫相比較，空間利用率會大幅度提升。庫存效率將要提高3~5倍，尤其是采用密集存儲情況下，庫存能力比普通自動化立體庫又要提高 30%以上。由于冷庫的建設(shè)成本是常溫庫的 1倍以上，因此，提高庫存空間利用率對于降低成本非常重要。

此外，采用自動化存儲系統(tǒng)，還可以大幅度降低能耗，據(jù)實際測算，采用自動化物流系統(tǒng)的能耗僅為傳統(tǒng)冷庫的40~60%，這對于有效降低成本、提倡綠色物流無疑十分有利。

其二，作業(yè)環(huán)境得到較大改善。

在冷鏈物流中，傳統(tǒng)倉儲作業(yè)有一個很大的問題，就是工人不能在較端低溫下長時間作業(yè)，尤其內(nèi)外溫差過大的情形下，工人的身體吃不消，導(dǎo)致招工困難。這種現(xiàn)象在自動化物流系統(tǒng)中得到了很好的解決。其基本設(shè)計理念是將儲存區(qū)與作業(yè)區(qū)分離。

自動化冷庫設(shè)計中，一般將存儲區(qū)與作業(yè)區(qū)分開：存儲區(qū)的溫度可以達到-35℃甚至較低，這一部分全部采用自動化作業(yè)，無人操作；而在作業(yè)區(qū)，包括卸貨、收貨、組盤、入庫、出庫、揀選、包裝、分揀、集貨、裝車等作業(yè)，設(shè)計作業(yè)溫度在 5~10℃范圍，在保證貨物儲存條件的前提下，大大改善了作業(yè)環(huán)境。

由于在較低溫度條件下，很多電器設(shè)備要進行特殊處理，大大增加了冷庫設(shè)備的成本，而將作業(yè)區(qū)與儲存區(qū)分開的設(shè)計理念，還可以大大減少作業(yè)區(qū)的設(shè)備成本。

需要注意的是，以無人化為目標(biāo)的智能物流系統(tǒng)逐漸成為冷庫建設(shè)的發(fā)展方向，即使如此，將大量的自動化揀選設(shè)備布置在作業(yè)區(qū)仍然是一種合理的設(shè)計思想，因為溫度的原因，可以大大簡化設(shè)備，降低設(shè)備成本。

4.冷庫建設(shè)的技術(shù)導(dǎo)向

通常的冷鏈物流，除了溫度環(huán)境的巨大差異外，貨物也有明顯的特點：即SKU相對較少，拆零相對較少。這一特點決定了自動化冷庫設(shè)計應(yīng)盡量采用密集存儲技術(shù)。

密集存儲有很多種形式，較典型的包括雙深度貨架、通廊式貨架、穿梭板式貨架等，較近幾年來，全自動的穿梭板系統(tǒng)（其本身又有多種形式）、四向穿梭車系統(tǒng)受到企業(yè)特別關(guān)注，成為未來發(fā)展的主要方向。

為何密集存儲技術(shù)會成為主要應(yīng)用趨勢？

作為物流系統(tǒng)建設(shè)的良好目標(biāo)，“效率”和“成本”一直是考慮的重點。此外，勞動強度因為環(huán)境的特殊性，比常溫庫考慮得更多。因此，未來冷庫建設(shè)的發(fā)展方向，必然是自動化作業(yè)、密集化、智能化存儲為主。

首先，存儲方面。立體存儲和密集存儲將是很多冷庫的可以選擇。其中，自動化立體庫為代表的立體存儲仍是未來發(fā)展的重點。其中也包括以穿梭板、四向車為代表的密集存儲技術(shù)。

*三，信息化與智能化。宏觀上，自動化、信息化、智能化將是物流發(fā)展的大趨勢，冷鏈物流也不例外。信息化和智能化要解決的是庫存信息在供應(yīng)鏈環(huán)境中的一致性和共享性問題，以及物流作業(yè)的可視性和可追溯性的問題。

至于庫房本身建設(shè)，首先要考慮“安全”，再要考慮“效率”和“成本”，在這方面，可供參考的資料非常多。庫房基建方面，選擇墻板、屋頂?shù)母魺岵牧虾凸に?，基礎(chǔ)如何處理，有很多講究。而制冷系統(tǒng)的選擇，目前可供選擇的范圍也非常廣，專業(yè)的廠家也非常多，這里不一一列舉。

需要強調(diào)的是：冷庫建設(shè)安全總是**位的，企業(yè)不能因為節(jié)約而忽視安全性，這是很多初創(chuàng)和小型企業(yè)易犯的錯誤，并且發(fā)生過很多大的事故。另一方面要考慮性價比，過于追求低廉價格的設(shè)備會帶來一系列問題，如售后服務(wù)、系統(tǒng)維護費用、運營成本（尤其是能耗）、設(shè)備使用壽命、安全性等。對用戶企業(yè)來說，綜合考慮這些問題，最后作出決策，才是明智的。

 


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