除湿工艺在大桥中的应用.doc

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度相对湿度绝对含水量大桥内部设计要求条件如温度度相对湿度绝对含水量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墙壁渗透湿负荷门开启湿负荷墙壁散湿湿负荷人员湿负荷其他湿负荷最大湿负荷通过以上步骤的就可选择合适的除湿机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极卸载运行除湿系统的上述所有运行信号可通过控制器的通信口与总控室内上位联机除湿机设备既可以通过和触摸屏进行就地操作和控制也可以通过上位机进行远程操作和控制从而实现了总控室对大桥内所有的除湿系统等各种数据进行监控