干燥空气除湿方法在悬索桥主缆防腐中的应用

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1、总第２５７期交通科技ＳｅｒｉａｌＮｏ．２５７２０１３年第２期ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．２Ａｐｒ．２０１３ＤＯＩ１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７５７０．２０１３．０２．０１９干燥空气除湿方法在悬索桥主缆防腐中的应用牛小龙杨奉举（中铁大桥勘测设计院集团有限公司武汉４３００５０）摘要主缆是悬索桥最重要的受力构件之一，它长期暴露在大气环境中，经受着各种不利环境的侵蚀。同时，由于主缆为不可更换构件，因此主缆的寿命直接影响悬索桥的使用年限。干燥空气除湿方法是通过向主缆内部输入干燥空气，使主缆内部的相对湿度保持在某一

2、临界值之下，从而解决了主缆内部积水问题，达到主缆系统的防腐效果。文中介绍了干燥空气除湿方法在悬索桥主缆防腐中的应用，以及除湿系统安装过程中应注意的事项。关键词悬索桥主缆防护除湿系统腐蚀，而采用此体系的较老的悬索桥尽管有腐蚀１主缆防腐技术发展概况问题却仍然能够使用，主要是因为悬索桥主缆设悬索桥主缆作为悬索桥的主要受力构件之计时具有较高的安全系数，可以承受一定程度的［１－２］一，被称为悬索桥的生命线，且为不可更换构件，钢丝腐蚀所引起的主缆承载力下降。因此，如何保证主缆结构的耐久性至关重要。从９０年代初日本开始进行主缆除湿系统的传统的主缆防护系统（即所谓的Ｒｏｅ

3、ｂｌｉｎｇ系研究，通过罗茨鼓风机将干燥空气送入主缆，降低统）是在主缆的表面敷涂一层防护腻子如红丹或主缆内空气相对湿度，有效地阻止了主缆钢丝腐锌粉膏，外面用圆形的镀锌软钢丝缠包，再在缠绕蚀。这种主缆除湿系统彻底阻止了主缆钢丝的腐钢丝的外表面进行防腐涂装，见图１。１８８３年美蚀，提高了主缆钢丝的使用寿命，进而提高了全桥国建成的布鲁克林（Ｂｒｏｏｋｌｙｎ）大桥（主跨４８６ｍ）的使用寿命。我国的润扬大桥主缆防护首先引进就是采用这种防护体系的典型实例。使用了这种除湿防腐系统，在此后开建的我国多座大跨度悬索桥也采用了这种系统。２干燥空气除湿方法防腐系统工作原理及设备主

4、缆除湿系统的目的是降低主缆内部的相对湿度，干燥空气除湿方法就是将除湿设备产生的干燥洁净空气送入主缆，通过送入空气和主缆内空气的气压差，使干空气在主缆内流动，降低主缆内空气湿度。日本对不同含盐量空气临界湿度的试验结果表明，开始发生锈蚀的临界相对湿度是图１传统的主缆防腐体系６０％，当主缆内部的相对湿度低于时６０％，主缆这种传统的主缆防护体系，实际上是通过对钢丝就可免遭锈蚀。而通过向主缆内部通干燥空主缆外层进行密封包裹来防止水分侵入其内部以气，就可使主缆内部的相对湿度保持在这一临界达到防腐蚀目的，在２０个世纪建造的绝大多数悬值之下，从根本上解决了主缆内部积水及湿

5、空气索桥都采用这种主缆防护体系。近年来国外的研难以排出的问题。究表明，该防护体系的防护效果并不理想，这种主常见的除湿方式可分为冷却除湿、压缩除湿缆防护技术只能减缓防腐速度，而不能彻底阻止［３］和化学除湿３种，化学除湿方式可分为吸附剂收稿日期：２０１２－１１－０８间歇型（塔式）、液体型吸收剂、回转型干式蜂窝状２０１３年第２期牛小龙杨奉举：干燥空气除湿方法在悬索桥主缆防腐中的应用５９转轮除湿（转轮除湿机即属此类）。转轮除湿机的主体结构为一不断转动的蜂窝状干燥转轮，是除湿机中吸收水分的关键部件，它是由特殊复合耐热材料制成的波纹状介质所构成，波纹状介质中载有吸湿剂

6、（高分子硅胶）。干燥转轮由具有高度密封性能的材料制成的隔板分成２个扇形区，一个为处理湿空气端的的扇形区域，另一个为再生空气端的扇形区域（再生扇区中一部分为热回收图２转轮吸附除湿区），使得转轮在局部进行除湿的过程中另一部分除湿设备系统的组成包括净化过滤装置、除同时得到再生。当待处理的潮湿空气进入转轮扇湿机、鼓风机和后冷却系统。外部空气在过滤装形区域时，空气中水分被转轮内的吸湿剂吸收，干置中除去颗粒后被送入转轮除湿机进行除湿，用燥后的空气则通过处理风机送至干空气出口；再罗茨鼓风机加压到１０～２２０ｋＰａ，然后通过后冷生空气中一部分经过电加热后送往转轮的再生却器

7、冷却到６０℃以下，再通过集气箱将动压空气侧，另一部分进入热回收扇面经预热后一起进入稳定为静压，最后通过管道分流送入每一个送气转轮再生区扇面，这样利用了余热、降低了能耗。索夹。主缆除湿系统送气处理过程见图３。再生后的湿空气排出，转轮除湿工作过程见图２。图３主缆除湿系统送气处理过程些含盐量、温度、湿度等条件对除湿机输出的空气３除湿系统设计主要因素与安装方法条件影响很大，因此空气条件因素必须在设计中３．１系统设计时需要考虑的主要因素考虑。（１）主缆内部条件。主缆内部潮湿空气一般３．２主缆除湿系统的安装方法由２种原因造成：主缆架设过程中雨水和水气的主缆除湿送气设备

8、一般可安装在２主塔上横进入；除湿系统运转对主缆内的空气进行干燥时，