除湿工艺在大桥中的应用

1、除湿工艺在大桥中的应用目前，随着桥梁建设技术水平的提高和发展，大跨度桥梁已成 为跨越海湾、江河的主要桥梁结构形式，而钢结构在这些大跨度桥梁 中也得到了广泛应用。但是研究表明，受空气相对湿度的影响，当空气中相对湿度超 过60%以上，钢铁的腐蚀速率呈指数曲线上升。相对湿度越高，其表 面产生生锈的时间越短；反之，空气湿度低于50%，腐蚀速率极低， 其表面产生生锈的时间则越长。从跨江、海大桥的建造历史记载上看，由于江海表面上大量水 分的蒸发，使得大桥始终处于极高的湿度环境中，这对钢结构大桥的 维护、保养及安全工作带来极大困难。由于钢结构内部腐蚀、生锈的 现象严重影响了大桥设计者对大桥使用寿命的判断，同

2、时大大增加了 日后大桥的维护和保养工作量，因此如何防止钢结构的腐蚀，提高桥 梁结构的耐久性已成为桥梁设计、施工中关注的问题。早在上世纪80年代初，除湿技术便开始在全世界各种类型的大 大桥上使用，应用的大桥主要包括：悬索桥、斜拉桥、拱形桥、高架 桥等。考虑到在钢箱梁、锚室、鞍室等进行防腐表面处理的困难、金 属表面腐蚀后的不可恢复性，采用除湿机设备对大桥钢结构表面用干 风进行防腐保护就显的尤为重要。所有钢体内部接触的空气相对湿度 均应控制在所要求的低湿范围之内（W45%），这从根本上防止了钢 箱梁、锚室、鞍室等内部钢结构腐蚀、生锈的可能性，从而确保了大 桥的正常寿命及运行和安全。另外，虽然空气温度

3、会对腐蚀产生影响， 在高温高湿条件下会加速金属结构的氧化反应，但与相对湿度相比， 温度的作用较小，因此，在确定桥梁内部的空气参数时，我们主要控 制大桥内部空气的相对湿度。控制空气的相对湿度首先需要进行除湿工艺计算，以选择合适 的除湿机，除湿工艺计算主要有以下几个步骤： 确定空气环境设计参数 大桥设计周围温、湿度条件参数：如：温度：T = 30度；相对湿度RH=95%；绝对含水量X=25.7g/kg 大桥内部设计要求条件：如：温度：T = 29度；相对湿度RH = 45%；绝对含水量X=11.2g/kg确定主要湿负荷来源 门开启的频率、开启的时间和门内外的气候条件等因素。由墙壁散湿造成的湿负荷；

4、此湿负荷的大小取决于除湿空间 的墙壁面积、墙壁压差和内外的气候条件等因素。 维修人员产湿；此湿负荷的大小和人员数目、工作强度有关。 渗漏新风湿负荷；由大桥墙壁渗透造成的湿负荷；此湿负荷 的大小取决于大桥除湿空间的体积、墙壁的密封性、新风量和室 内外的气候条件等因素。观察门开启形成的湿负荷；此湿负荷的大小取决于门的面积此 湿负荷的大小和新风量的大小，新风的条件等因素有关。湿负荷计算a、墙壁渗透湿负荷：Q1 TOC o 1-5 h z b、门开启湿负荷：Q2c、墙壁散湿湿负荷：Q3d、人员湿负荷：Q4e、其他湿负荷：Q5最大湿负荷：Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5通过以上步骤的就可选择合适的除湿机

5、。另外，由于桥型的不同、 除湿对象内部结构不同，其采用的除湿方式也各不相同，以下对常见 的桥型除湿内部结构的除湿方式作分别说明。钢箱梁除湿：钢箱梁除湿范围可以包括钢箱梁的中室、边室、风 嘴、自锚区等封闭空间。钢箱梁内部一般采用综合送风方式（分段方 式），将除湿系统均匀分布在大桥的不同梁段，每套送风系统利用钢 箱梁的顶肋或底肋向指定区域送风，并利用送风的余压最佳CURVE， 尽可能增加同一压力梯度长度，建立回风风流，形成干风气流组织， 达到干燥除湿的目的。钢箱梁一般还设有新风、回风自控和平衡系统。当箱体内因维修 或操作要求进入工作人员时，每套除湿系统将根据远端（或近端）的 设置，系统自动进入新风

6、输入状态。新风通过电动阀门的控制，先进 入除湿机进行除湿，之后，除湿机将处理后的干燥的新鲜室外风由送 风系统输送到各个所需要的内部除湿区域。为控制钢梁箱内由于空气 湿度变化造成的压力膨胀，保持和平衡室内外压差，特在其桥箱底板 处分别设置空气压力平衡阀，按照设定的室内外压差自动开启或关闭 与室外联通管道的风阀，确保箱体内外的气压平衡。类似的还包括组合结构叠合钢梁、钢拱箱等，其除湿工艺与钢箱 梁基本相同。鞍座、散索鞍除湿：悬索桥的锚锭锚室（防护罩）、索塔鞍室中 有金属鞍座、裸露的缆索等，亦需除湿防腐。锚室中一般利用室内平 台布设除湿装置，处理后的干风送至室内的对角位置出风，确保散索 鞍、散索区域均

7、处于干风覆盖之下，达到干燥和防腐的目的。若有封闭的后锚室，则可采用与前锚通连的送回风管或单独设立 除湿系统。钢锚箱、钢塔除湿：斜拉桥缆索在索塔上柱室的内部锚固区域需 对钢锚梁进行防腐除湿。一般在控制区域底部设置除湿装置，经处理 后的干风送至塔顶（或分段）向下布风，利用压差回风，形成气流循 环达到控制空间的干燥要求。如索塔内有电梯时，电梯孔需设定特殊 气流以隔断上下柱室的空气对流。类似的钢塔的内部空间，则利用塔内纵横隔板的构造特点设置气 流通道，形成充分的干风循环。主缆索套除湿：经除湿系统处理后的干风通过特制的管路，分别 由特制的静压送风管向主缆护套内送风；使护套内始终充满干风，达到所要求的相对湿度，以防止主缆内部锈蚀，延长主缆的使用寿命。此外，每套除湿控制系统均配有PLC控制器，可以自动设定相对 湿度的控制值（除湿系统的卸荷值），通过温湿度变送器，将控制点 采集到的温湿度数据输送到控制箱并进行自动编排，控制系统将根据 设定值进行系统的自动操作运行。在各个湿度控制区域，根据风流组织，在多点设置的湿度传感器， 根据湿度传感器的信号控制器，自动区分大、中、小数值，比较设定 的参数，自动多级控制除湿系统的运行，并能达到最佳的经济运行目 的。除湿机将根据大桥内部的湿度情况，通过无级调节，对除湿机的 再生加热自动进行多