一、大橋項(xiàng)目為什么要除濕

當(dāng)空氣濕度大時(shí)，鋼材表面會(huì)附有一層水膜?？諝庵邢鄬?duì)濕度越高，吸附在金屬表面的水膜越厚，水膜極薄和水膜很厚時(shí)，腐蝕速度都不快，但在干濕交替的情況下腐蝕速度最快。這是因?yàn)樗ぽ^薄時(shí)，氧氣易通過(guò)水膜到達(dá)表面，氧化作用不受阻礙，且水膜中含有酸、堿、鹽等物質(zhì)，因而腐蝕速度快。水膜厚時(shí)，氧通過(guò)水膜到達(dá)金屬表面就慢，因而腐蝕速度減慢。研究表明，因受空氣相對(duì)濕度的影響，當(dāng)空氣中相對(duì)濕度超過(guò)60%時(shí)，鋼鐵的腐蝕速率呈指數(shù)曲線上升；而空氣相對(duì)濕度低于50%時(shí),鋼鐵腐蝕速率極低。

從跨江、海大橋建造歷史記載上看,由于江海表面上大量水分的蒸發(fā),使得大橋始終處于極高的濕度環(huán)境中,這對(duì)大橋的維護(hù)、保養(yǎng)及安全工作帶來(lái)極大困難。特別是在鋼結(jié)構(gòu)大橋中,腐蝕、生銹的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重地影響了大橋的使用壽命,并大大增加了大橋的維 護(hù)、保養(yǎng)費(fèi)用和工作量。因此，通過(guò)控制與大橋鋼材相接觸空氣的相對(duì)濕度來(lái)控制鋼材的腐蝕速度，可以對(duì)大橋起到很好的保護(hù)作用。

二、大橋除濕技術(shù)沿革

轉(zhuǎn)輪式除濕機(jī)于1955年被發(fā)明，這項(xiàng)原本是應(yīng)用于化工行業(yè)的專利技術(shù)，后來(lái)被廣應(yīng)用于制藥、食品、石化、電力、輕工等行業(yè)。

到1971年，為解決橋梁防腐的棘手問(wèn)題，丹麥的小貝爾特大橋首次采用了轉(zhuǎn)輪除濕設(shè)備對(duì)大橋鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行干燥除濕防腐保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)了大橋使用過(guò)程中，所有鋼體內(nèi)部接觸的空氣相對(duì)濕度被控制在所要求的低濕范圍之內(nèi)。時(shí)至今日，大橋的運(yùn)行狀況依然良好，防腐效果非常顯著。早在上世紀(jì)80年代初，轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)就在全世界各種大橋建設(shè)中廣泛投入使用，其中包括各種懸索大橋、斜拉橋、拱型橋、高架橋，高速公路(鋼箱梁結(jié)構(gòu))等。

這項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)及優(yōu)化，發(fā)展至今已經(jīng)成熟應(yīng)用于大橋的鋼箱梁、鋼錨箱、鋼塔、錨室、鞍室、鋼箱拱、鋼箱弦桿和主纜的干燥防腐保護(hù)。目前，在世界上已有數(shù)百座以上鋼結(jié)構(gòu)橋應(yīng)用了轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)作為防腐措施。通過(guò)這種全新的除濕技術(shù)應(yīng)用，從根本上防止了鋼梁、錨室、鞍室和纜索內(nèi)部腐蝕、生銹的可能性，從而確保了大橋的正常壽命、運(yùn)行和安全，而且維護(hù)成本僅為原來(lái)的10~20%。

三、嘉盛&捷豐轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)原理

空氣經(jīng)初效過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后,進(jìn)入轉(zhuǎn)輪處理區(qū)域，其結(jié)構(gòu)為很多細(xì)小的空氣通道。它是一種特殊的耐熱材料作為母體制成的，并且母體上附著了硅膠和氯化鋰這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)使干燥轉(zhuǎn)輪具有巨大的吸濕表面和緊湊的外形?？諝庵械乃肿颖怀凉褶D(zhuǎn)輪的吸濕劑所吸附，從而使經(jīng)過(guò)的空氣變成干燥空氣并從轉(zhuǎn)輪一側(cè)送出，達(dá)到所要求相對(duì)濕度的干空氣送入工作場(chǎng)所,最終滿足控濕的要求。轉(zhuǎn)輪在處理空氣的扇面區(qū)域吸收了的水分子,變成飽和狀態(tài),再自動(dòng)轉(zhuǎn)到再生區(qū)域,進(jìn)行高溫再生處理,使轉(zhuǎn)輪恢復(fù)除濕能力?；A(chǔ)除濕原理如下圖所示：

轉(zhuǎn)輪以每小時(shí)10轉(zhuǎn)左右的速度旋轉(zhuǎn)，大橋鋼箱梁內(nèi)相對(duì)濕度較大的待處理的濕空氣經(jīng)空氣過(guò)濾器通過(guò)3/4轉(zhuǎn)輪的蜂窩狀通道時(shí)，空氣中的水分被轉(zhuǎn)輪材料吸收，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)輪的空氣就變成了干空氣，通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)將這干燥了的空氣送入鋼箱梁內(nèi)。轉(zhuǎn)輪在吸濕的同時(shí)，再生空氣與前述待處理空氣以相反方向流過(guò)再生加熱器，加熱后再流經(jīng)轉(zhuǎn)輪1/4面積的蜂窩狀通道時(shí)帶走轉(zhuǎn)輪表面水分，在風(fēng)機(jī)的作用下，這部分濕熱的空氣從另一端排到鋼箱梁之外。如此反復(fù)，使鋼箱梁內(nèi)空氣的相對(duì)濕度逐漸降低并維持在要求的濕度范圍之內(nèi)。

通過(guò)濕度儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境濕度，當(dāng)濕度達(dá)到啟動(dòng)閾值時(shí)，除濕機(jī)啟動(dòng)，被處理的空氣在進(jìn)行除濕處理后送入需要除濕的空間，濕空氣則由除濕空間向外排出。這樣，往復(fù)循環(huán)啟動(dòng)，始終保證濕度控制區(qū)域控制在要求范圍內(nèi)。

四、經(jīng)濟(jì)性分析

采用油漆涂裝防腐與除濕防腐兩者比較，其經(jīng)濟(jì)效益如何？

以跨徑888m，在我國(guó)首次采用鋼箱梁內(nèi)部除濕防腐技術(shù)的虎門大橋?yàn)槔?，?jīng)初步估算、比較結(jié)果表明除濕防腐的經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。虎門大橋內(nèi)壁涂裝表面積約為14萬(wàn)平米，按大橋建成初期的物價(jià)水平，如進(jìn)行重型防腐涂裝一次性投資約3000萬(wàn)人民幣(按15年大修標(biāo)準(zhǔn))，涂裝費(fèi)投資年利息按15%計(jì)，每年應(yīng)付本利金230萬(wàn)元。采用除濕技術(shù)防腐，主要投資是除濕設(shè)備購(gòu)置費(fèi)和長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的電費(fèi)。虎門大橋購(gòu)置的除濕機(jī)及安裝費(fèi)約為200萬(wàn)元，每臺(tái)除濕機(jī)的總功率為12.75kw，假設(shè)全年有1/4的時(shí)間運(yùn)行，虎門地區(qū)工業(yè)用電單價(jià)約為1元/度，則全年除濕機(jī)所耗電費(fèi)約為 12萬(wàn)元；除濕機(jī)壽命按5年計(jì)，每年應(yīng)付設(shè)備折舊費(fèi)40萬(wàn)元，加上電費(fèi)，除濕防腐年投資約為52萬(wàn)元，這個(gè)數(shù)字為油漆防腐造價(jià)的22.6%，可見鋼箱梁內(nèi)部采用除濕防腐經(jīng)濟(jì)效益也是很可觀的。