悬索桥主缆防腐蚀 钢箱梁内部通风干燥除湿系统设计

悬索桥造型优美，跨越能力大，是大跨径和特大跨径桥梁的结构形式。悬索桥主要由主塔、锚碇、鞍座、主缆、吊索、桥面承载梁体及附件构成，设计寿命一般为100年。主缆是悬索桥的主要受力构件之一，是不可更换构件，被称为悬索桥的“生命线”。主缆长期暴露在大气环境中，经受着各种不利环境的侵蚀，导致主缆钢丝易产生腐蚀。主缆钢丝腐蚀严重地危及到悬索桥的安全性，腐蚀减少了有效的索股面积和强度。从国外多座悬索桥主缆缠丝打开检查的过程中发现，主缆表面均产生了较为严重的锈蚀，锈蚀发生在主缆表面与缠绕钢丝接触的部位和一些索股的内层，主要分布在主缆侧面和底部；传统的主缆腐蚀防护技术只能减缓腐蚀速度，而不能彻底阻止腐蚀。主缆除湿系统能彻底阻止主缆钢丝的腐蚀，提高主缆钢丝的使用寿命，进而提高全桥的使用寿命，是悬索桥主缆防护技术的发展方向。

  主缆防腐传统技术及缺点

悬索桥主缆钢丝腐蚀防护传统方法的原理是通过“防护腻子+缠绕钢丝+外防护涂层”的方式来进行防腐的[1]，主要采用以下三种方法：一是圆钢丝缠绕涂层法（19世纪40年代早期由JohnReobling开发）；二是合成护套防护法（20世纪60年代早期由Bethlehem钢铁公司和DuPont化学公司开发）；三是S形缠绕钢丝代替圆形钢丝。

防护腻子容易出现开裂和氧化等现象，嵌缝材料直接暴露于大气中，易产生老化开裂现象；外涂装材料在空气中也容易出现老化开裂。主缆架设过程中雨水和水气的侵入以及大桥使用过程中空气中的水分通过开裂位置及钢丝缠绕层的裂缝侵入主缆内，水分在主缆内因外界气温上升而汽化、因外界气温下降而在主缆表面大范围凝结，这种易生锈状态反复进行，导致了主缆的腐蚀。传统的防腐方法无法从本质上阻止腐蚀的发生，只是减缓了腐蚀的速度；要阻止主缆钢丝腐蚀的发生，只有将主缆内的水分排出，确保主缆内的空气环境不会引起钢丝腐蚀。

  主缆除湿系统

主缆除湿系统的目的是降低主缆内部的相对湿度，使主缆处于一个相对封闭、干燥的环境中，避免主缆内的钢丝锈蚀。国内的润扬长江公路大桥的主缆是由直径5.3mm的镀锌钢丝组合而成的，其间有20%左右的空隙，主缆外表设有密闭护套层。主缆除湿系统通过送气管和送气罩将干空气注入主缆钢丝空隙，干空气在主缆空隙内流动，降低主缆空隙内的空气湿度，Zui后干空气变成湿空气从排气罩排出。主缆护套层将干燥的主缆内部环境与外界大气隔离，保持主缆内干燥状态。主缆除湿系统工作流程为：粗过滤空气→精过滤处理→除湿机除湿→高压风机送风→冷却→送气管输气→送气罩送气→主缆内除湿→排气罩排气。

主缆除湿系统包括除去微颗粒的过滤装置，除去空气中水分的转轮除湿机，把空气送入送气夹的罗茨鼓风机，对干燥空气进行冷却的后冷却系统[2]。外部空气在过滤装置中除去颗粒后被送入转轮除湿机进行除湿，用罗茨鼓风机加压到大约10～220kPa（0.102～0.204kgf/cm2），通过后冷却器冷却到60℃以下，通过管道分流送入每一个送气夹，气流流量通过送气夹的调节阀调节至规定值，并从送气夹送入主缆，主缆除湿系统送气处理过程。

在欧洲和亚洲一些国家，如丹麦的小贝尔特大桥、瑞典的高海岸大桥、法国的阿基坦大桥、日本的明石大桥、来岛一桥、来岛二桥、来岛三桥、国内的润扬大桥均安装了主缆除湿系统。           

  除湿系统设备选型

主缆除湿系统主要由过滤器、转轮除湿机、送气鼓风机、冷却器、以及送气罩、排气罩和配管等主要设备组成。

(1) 过滤装置

预过滤器：用来除去可能堵塞除湿机转轮的颗粒，单个过滤装置的除尘效率大约为85%。CP过滤器：用来除去预过滤装置不能除去的颗粒，单个过滤装置除尘效率为90%。HEPA过滤器：用来除去微颗粒，此装置可以除去99.97%以上的0.1 的颗粒，还能除去CP过滤器不能除去的盐分子。这些过滤器置于一个柜内，组成过滤装置，通过设置压差计监控防止过滤器堵塞。

(2) 除湿装置

转轮除湿机由处理风机、再生风机、除湿转轮（硅胶）、再生加热器组成，主缆除湿系统送气处理过程：在除湿过程中，转轮缓慢旋转，待处理的湿空气经过空气过滤器后用处理风机送入3/4转轮的蜂窝状通道，硅胶吸收空气中的水分，空气被干燥后由罗茨鼓风机送入后冷却器进行冷却，冷却后的空气通过送风管道送入主缆；在转轮吸湿的再生空气又反向于待处理的空气流向通过再生加热器，经其余1/4转轮的蜂窝状通道带走硅胶上的水分，再经再生风机排出室外。根据转轮除湿机进风量及除湿性能，选择ML270型转轮除湿机。

(3) 送气装置

送气系统由固定输出流量的风机、梁内及塔内送气配管、主缆上的送气配管及送气罩、排气罩组成[7]。送气夹内空气压力应小于3000Pa，风机选用变频调速装置时，避免选用离心风机、水泵专用的变频调速器，而应选用恒转矩负载类的通用变频调速器。后冷却器采用空-空热交换器；主缆的送气配管要能耐久使用，采用聚乙烯管。

  结论

从国外多座悬索桥主缆缠丝打开检查的过程中发现，主缆表面均产生了较为严重的腐蚀，腐蚀主要分布在主缆侧面和底部。这说明传统的主缆防腐方法只能减缓主缆腐蚀的速度，不能阻止主缆钢丝腐蚀的发生；而主缆除湿系统能彻底避免主缆钢丝发生腐蚀，进而提高桥梁的使用寿命，主缆除湿系统是悬索桥主缆钢丝腐蚀防护的发展方向，值得在国内大力推广主缆除湿系统防腐技术。

对悬索桥主缆除湿系统设计方法进行了研究，首次自主为国内某悬索桥设计了主缆除湿系统，确定了合理的送气长度、干燥时间、送气流量及送气压力，并对主缆除湿系统进行了设备选型；为今后国内悬索桥主缆除湿系统的设计提供了参考。

蒙特ML系列桥梁专用转轮除湿机ML690/ML1100厂家代理直销价格

厂家负责人:李经理

  产品介绍

ML690除湿机设计更适宜在低湿的环境中使用。它配备了密封除湿转轮，转轮体由耐热材料制成，这种结构保证了设备的除湿、再生和热回收气流的平衡，并有效的减少了能耗。 

除湿机壳体和控制面板由Aluzink®公司制造。 

电气设计符合国际EN60204标准。元器件集中安装在母板上。电器系统的设计可达到耐压690伏，高温60ºC。ML系列转轮除湿机设计符合欧洲标准和CE规定参数。 
ML690额定处理风量690m³/h；在满负荷时的耗电量为7.82 kW。

产品特点

所需占地面积Zui小

独特塑料转轮外壳结构 抗腐蚀

除湿有效温度可达 -20ºC

除湿后可达到低露点

前后面板可交换，易于安装

其中ML17, ML23型号有不锈钢外壳供选择