專利名稱：一種懸索橋主纜的干燥防腐方法與系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種懸索橋主纜的干燥防腐方法與系統(tǒng)，用于去除主纜內部的水分， 使主纜內部經常保持干燥，并最大限度降低維護期的運行能耗。
背景技術：
主纜是懸索橋最重要的受力構件之一，被稱為“生命線”，它長期暴露在大氣環(huán)境 中，經受著各種不利環(huán)境的侵蝕，同時，由于主纜為不可更換構件，因此主纜的壽命直接確 定了懸索橋的使用年限。從國外多座懸索橋的主纜開索檢查來看，傳統(tǒng)的主纜防腐方式雖 然在短期內有效，但還沒有徹底解決防腐問題，并導致高額的后續(xù)維護費用。中國實用新 型專利《承重用纜索的防蝕裝置》(專利號ZL01237379. 6)提出了一種承重用纜索的防蝕 裝置，較好的解決了懸索橋主纜的防腐問題，已經成功用于潤揚長江公路大橋的主纜防腐。 但從運行情況分析，該系統(tǒng)在主纜干燥后期維護階段，仍需除濕送氣系統(tǒng)工作并從排氣夾 的排氣口排出，屬于直流除濕系統(tǒng)，能耗大，除濕裝置的除濕元件轉輪更換頻繁，維護成本 較高；為了克服上述問題，在維護期還有大橋采用閉式除濕系統(tǒng)，即通過設置的(如圖3所 示)回收管道從排氣口排出的比較干燥的空氣，送到除濕裝置循環(huán)使用，這樣，除濕裝置僅 需處理補充滲漏的少量新風，并且輸送系統(tǒng)可以低速運行，可以較大幅度的降低系統(tǒng)的運 行能耗，但種系統(tǒng)增加了系統(tǒng)的造價。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，針對上述現有技術中要解決的問題，提出一種懸索橋主纜的干 燥防腐方法與系統(tǒng)，具有一個簡單的懸索橋主纜的干燥防腐系統(tǒng)，且在以后的主纜干燥后 期維護階段，除濕送氣系統(tǒng)只需低速運行，只需處理補充滲漏的新風，降低系統(tǒng)的運行能 耗，延長了除濕裝置的壽命和更換周期，并且又不需要增加復雜回風管道系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是這樣實現的一種懸索橋主纜的干燥防腐方法，懸索橋主纜護套 層是一個管狀密閉保護系統(tǒng)用于保護管內懸索橋主纜，在防腐保護運行初期，主纜除濕系 統(tǒng)處于除濕階段，此時懸索橋主纜護套層(密封氣罩)排氣夾下部的排氣口(閥)打開，較 大流量的干燥空氣(可以系統(tǒng)的干燥空氣輸出的最大值)，由主纜護套層進氣夾送至主纜 內鋼絲的空隙，然后由排氣夾排氣口(閥)排出，工作時間沒有限定，一般在8h至二周或更 高，使得主纜內部的水份得以盡快排出；當主纜內的水份排出后，主纜除濕系統(tǒng)的運行處于 維護階段，在維護階段關閉主纜排氣夾下部的排氣口(閥)，檢測進氣夾和排氣夾的壓力， 采用串級控制系統(tǒng)，控制除濕裝置和送風裝置，確保工程排氣口出的壓力處于微超壓(約 300士 IOOPa)狀態(tài)。在系統(tǒng)維護階段，采用上述方法后，關閉索纜上排氣夾的所有排氣出口 后，使索纜護套層組成一個沒有排氣口超長(管狀)密閉容器，為了防止外界的濕氣和水分 從索纜護套層的微小破損處滲入，系統(tǒng)除濕和送風系統(tǒng)低速運行從懸索橋主纜護套層(近 端)進氣維持索纜進氣夾處一個適當的工作壓力，就可使得主纜排氣口壓力略高于外界大 氣壓(約為300 士 lOOPa)，形成一種氣封作用，使外界潮氣不能從主纜護套層的裂縫、微孔或微小間隙進入主纜內部，保持主纜內部干燥的要求；由于維護階段除濕系統(tǒng)處理的空氣量僅為索纜護套層在維護階段的漏氣量，因此系統(tǒng)的除濕和送氣電耗可以達到最小值，并 延長了除濕送氣系統(tǒng)的壽命。除濕送氣系統(tǒng)可以采用現有的方法，如冷凍干燥或吸附等方 法得到干燥空氣，干燥空氣經轉輪除濕機處理由羅茨泵從進氣口輸入。可用轉輪式除濕機。在系統(tǒng)維護時控制還包括，通過檢測索纜排氣夾(如上述遠端)排氣口(閥)處 的壓力值，送入主控制器(排氣罩壓力控制器)與壓力設定值進行比較，主控制器的輸出作 為副控制器(進氣夾壓力控制器)的設定值，通過控制索纜護套層進氣口(近端)壓力從 而達到控制索纜護套層排氣夾排氣口(遠端)的壓力。由于在控制過程中實時檢測進氣索 纜護套層進氣口和排氣口的壓力，因而能及時了解主纜護套層的泄漏情況，為其維修提供 報警信號。本發(fā)明還在纜護套層的排氣夾上部設置一只超壓自動排氣閥11。在系統(tǒng)處于維護 階段的正常工作時，例如排氣夾中的氣體超壓值低于300Pa，自動超壓排氣閥門不工作；在 系統(tǒng)處于維護階段檢測工況時，通過變頻器提高羅茨風機的轉速，從而使排氣夾的中氣體 的超壓值提高，當超壓值超過300Pa時，超壓排氣閥門開始排氣，護套層中的氣體流入排氣 夾再通過超壓排氣閥排出，排氣夾上設置的濕度傳感器可以檢測防腐系統(tǒng)的效果。本發(fā)明 懸索橋主纜的干燥防腐系統(tǒng)，由轉輪除濕機、羅茨泵、管路、變頻電機、壓力值檢測裝置和主 控制器構成，轉輪除濕機輸出的干燥空氣經由羅茨泵和管路從封閉的懸索橋主纜管狀護套 層進氣口進入，羅茨泵由變頻電機驅動，懸索橋主纜的管狀護套層設有檢測索纜排氣夾排 氣口的壓力值檢測裝置，并設有主控制器，主控制器的輸出接變頻電機控制器，進氣干燥空 氣管路設在索橋主纜的兩端，而索橋主纜的中間為排氣口。上述技術方案也適用于與懸索橋主纜相同結構的纜索或管道的防腐，比如建筑物 承重用纜索的防腐和在電廠應用的大型封閉母線的防潮保護等。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明實現了懸索橋主纜防腐，且在漫長的主纜干燥后期 維護階段，其處理的干燥空氣只需補充索纜護套層上的滲漏空氣量，和圖3所示閉式循環(huán) 系統(tǒng)相當，并且輸送的空氣量小于圖3所示系統(tǒng)。本發(fā)明技術方案不僅結構簡單，而起運行 能耗達到最小，延長系統(tǒng)壽命且并且容易實現。
四
圖1是本發(fā)明實施例1的結構示意圖。圖2為圖1出氣夾壓力控制方案圖。圖3為現有技術用來對比的主纜干燥的閉式循環(huán)系統(tǒng)方案。
五具體實施例方式參照圖1所示，在主纜1潮濕初期除濕階段，排氣夾3下部的手動排氣閥打開，大 流量的干燥空氣由進氣夾送至主纜護套層內鋼絲的空隙，然后由排氣夾排氣閥排出，主纜 護套層內部的液態(tài)水從排氣夾下部的手動排氣閥排出，使得主纜護套層內的潮濕環(huán)境得以 改善成干燥環(huán)境；在主纜護套層內得到干燥后期維護階段，主纜內部濕度達到要求，排氣夾 下部的排氣閥關閉，關閉索纜上排氣夾的所有排氣閥，使索纜護套層組成一個沒有排氣口 超長封閉容器，為了防止外界的濕氣和水分從索纜護套層的微小破損處滲入，系統(tǒng)除濕和送風系統(tǒng)低速運行維持索纜進氣夾處一個適當的工作壓力，就可使得主纜內的干空氣壓力略高于外界大氣壓(約300Pa，干空氣壓力值控制得得愈高能耗愈高，而干空氣壓力值控制 得較低時風壓可能會侵入，風雨季時可能有水滲透情況，但總體上不致于滲入內部，能耗會 低些)，形成一種氣封作用，使外界潮氣不能從主纜護套層的裂縫、微孔或微小間隙進入主 纜內部，保持主纜內部干燥的要求，由于維護階段除濕系統(tǒng)處理和輸送的空氣量僅為索纜 護套層在維護階段的漏氣量，因此系統(tǒng)的除濕和送氣電耗可以達到最小值，可延長除濕送 氣系統(tǒng)的壽命。參照圖1所示，本發(fā)明的實施例1 一種懸索橋主纜的干燥防腐系統(tǒng)，包含在主纜1 外周圍進行封閉護套層覆蓋施工的縱向的適當間隙間，設置有用來覆蓋內側疏通的進氣罩 2與排氣罩3，排氣罩3上部設置一只超壓自動排氣閥11，排氣罩3下部設置一只手動排氣 閥4，干燥空氣由上述進氣罩2送至主纜內鋼絲的間隙，然后由排氣罩3上的超壓自動排氣 閥11和手動排氣閥4排出。轉輪除濕機5、羅茨風機6、進氣口 7、調節(jié)閥8、沿程漏氣9、變 頻器10。上述干燥氣體是相對濕度40%以下的空氣或氮氣。上述干燥氣體的壓力范圍保 持在主纜外周圍密封護套的耐壓范圍內。作為干燥氣體，盡可能使用相對濕度小的空氣比 較好。相對濕度40%以下的環(huán)境時，金屬的腐蝕速度非常慢。如果用氮氣作為干燥氣體的 話，則可凈化空氣，使鋼絲周圍達到無氧狀態(tài)，這樣更好的完成了防腐蝕任務。采用上述結構后，采用上述結構后，在主纜1潮濕初期除濕階段，排氣罩3下部的 手動排氣閥4打開，大流量的干燥空氣由進氣罩2送至主纜1內鋼絲的空隙，然后由排氣罩 3的手動排氣閥4和超壓自動排氣閥11排出，主纜1內部的液態(tài)水從排氣罩3下部的手動 排氣閥4排出，使得主纜1內部的潮濕環(huán)境得以快速改善成干燥環(huán)境；在主纜1干燥后期維 護階段，主纜1內部濕度達到要求，排氣罩3下部的手動排氣閥4關閉，僅需向從而降低了 除濕送氣系統(tǒng)電耗，也延長了除濕送氣系統(tǒng)的壽命。最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參 照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明 的技術方案進行修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發(fā)明的要求保護范圍當中。
權利要求
一種懸索橋主纜的干燥防腐方法，將懸索橋主纜置于封閉的管狀護套層內，使懸索橋主纜與外界潮濕空氣相隔離，其特征是在系統(tǒng)運行初期，主纜除濕系統(tǒng)處于除濕階段，此時懸索橋主纜護套層排氣夾下部的排氣閥打開，較大流量的干燥空氣由主纜護套層進氣夾送至護套層內，經主纜鋼絲的空隙由排氣夾排氣口排出，使得主纜內部的水份盡快排出；當主纜內的水份排出后，主纜除濕系統(tǒng)的進入維護階段，在維護階段關閉主纜護套層排氣夾上所有排氣閥，使護主纜套層形成一個密閉空間，通過檢測排氣夾的壓力，控制除濕裝置和送風裝置，送入少量干燥空氣使懸索橋主纜護套層排氣口的壓力處于微超大氣壓的狀態(tài)，維護主纜干燥。
2.根據權利要求1所述的懸索橋主纜的干燥防腐方法，其特征是索纜排氣夾內空氣處 于一個適當的工作壓力，微超大氣壓約300士 lOOPa。
3.根據權利要求1所述的懸索橋主纜的干燥防腐方法，其特征是處于維護階段檢時， 主纜除濕系統(tǒng)采用串級控制，即檢測索纜排氣夾排氣口處的壓力值，送入主控制器即排氣 夾壓力控制器與排氣壓力設定值進行比較，主控制器的輸出作為副控制器即進氣壓力控制 器的設定值，控制索纜護套層進氣口的壓力，進而控制索纜護套層排氣夾排氣口的壓力微 超大氣壓為300 士 lOOPa。
4.根據權利要求1所述的懸索橋主纜的干燥防腐方法，其特征是在纜懸索橋主纜護套 層的排氣口部上部設置一只超壓自動排氣閥，在需要對護套管內索纜的干燥狀況進行檢測 時，通過加大進氣氣夾的進氣壓力，使排氣夾內空氣壓力得到相應提高，當超過超壓排氣閥 的設定壓力時，使得護套層內氣體從自動超壓排氣閥排出，通過排氣夾上的濕度傳感器檢 測排出氣體的相對濕度，以驗證護套層內的干燥情況。
5.根據權利要求4所述的懸索橋主纜的干燥防腐方法，其特征是干燥空氣經轉輪除濕 機(5)處理由羅茨泵從進氣口(7)輸入。
6.懸索橋主纜的干燥防腐系統(tǒng)，其特征是由轉輪除濕機(5)、羅茨泵、管路、變頻電機、 壓力值檢測裝置和主控制器構成，轉輪除濕機(5)輸出的干燥空氣經由羅茨泵和管路從封 閉的懸索橋主纜管狀護套層進氣口進入，羅茨泵由變頻電機驅動，懸索橋主纜的管狀護套 層設有檢測索纜排氣夾排氣口的壓力值檢測裝置，并設有主控制器，主控制器的 出接變 頻電機控制器，進氣干燥空氣管路設在索橋主纜的兩端，而索橋主纜的中間為排氣口。
全文摘要
一種懸索橋主纜的干燥防腐方法，將懸索橋主纜置于封閉的管狀護套層內，使懸索橋主纜與外界潮濕空氣相隔離，是在運行初期，主纜除濕系統(tǒng)處于除濕階段，此時懸索橋主纜護套層排氣夾下部的排氣閥打開，較大流量的干燥空氣由主纜護套層進氣夾送至護套層內，經主纜鋼絲的空隙由排氣夾排氣口排出，使得主纜內部的水份盡快排出；當主纜內的水份排出后，主纜除濕系統(tǒng)的進入維護階段，在維護階段關閉主纜護套層排氣夾上所有排氣閥，使護主纜套層形成一個密閉空間，通過檢測排氣夾的壓力，控制除濕裝置和送風裝置，送入少量干燥空氣使懸索橋主纜護套層排氣口的壓力處于微超大氣壓的狀態(tài)，維護主纜干燥。
文檔編號E01D19/16GK101831658SQ201010173268
公開日2010年9月15日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權日2010年5月14日
發(fā)明者吉林, 彭貫中, 繆小平, 范良凱, 賈代勇, 陳策 申請人:中國人民解放軍理工大學工程兵工程學院