本资料来自于本州四国高速公路有限公司、新日铁工程株式会社、神户制钢所以及桥梁工程有限公司联合申报2018年日本土木学会田中奖的汇报资料，本资料概况了悬索桥主缆送气除湿系统的相关知识。
概要：
1.悬索桥主缆除湿系统的简介
2.主缆除湿系统在彩虹桥的应用
3.主缆除湿系统的特点
4.主缆除湿系统有效性的验证
5.主缆除湿系统后续的研究课题与对策
6.主缆除湿系统技术的推广应用情况
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第一部分：悬索桥主缆除湿系统的简介
在明石海峡大桥建成以前，日本悬索桥主缆防腐依然采用与欧美类似的防腐方式：镀锌钢丝表面涂抹锌粉腻子或者红丹，然后缠丝，缠丝表面涂刷防腐面漆，该体系存在主缆涂层容易开裂，内部进水的问题。因岛大桥（1983年）通车运营6年后（1989年）进行了跨中最低点附近的主缆开缆检查，检查结果显示：
1、主缆内部存在积水；
2、涂层劣化，有进水迹象；
3、外3层钢丝有明显的生锈迹象；
4、腐蚀源自建设初期。综上说明，原有的防腐体系无法满足桥梁主缆防腐要求。
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第一部分：悬索桥主缆除湿系统的简介
英国福斯桥采用相同的主缆防腐体系，开缆检查时发现了大量的主缆钢丝断丝的现象，说明传统的防腐方式无法满足桥梁主缆内部钢丝的防腐要求，需要引入新的防腐方式。
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第一部分：悬索桥主缆除湿系统的简介
主缆除湿系统组成：
1、通过实验证实，湿度低于60%时钢丝不会腐蚀
2、开发并引进“主缆除湿系统”，使主缆内部湿度保持在40%以下。
主缆除湿系统由干空气制备站，送气管，进气夹，排气夹，温湿度监控系统等组成。其中干燥空气制备站由过滤段-除湿机-罗茨加压风机组成。
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第二部分：主缆除湿系统在彩虹桥的应用
彩虹桥加装主缆除湿系统：彩虹桥为双层结构悬索桥，桥长798m，中心跨长570m，1993年8月1日通车。
① 大桥投入使用已近20年，主缆漆膜的老化现象已十分明显。
② 打开电缆内部进行检查，结果确认主缆内部潮湿。
③ 在主缆涂装修复工作的同时，安装了供气系统。
④ 本州高速公路为送风系统的引进提供了技术合作。
⑤ 2013年5月试运行后，2016年5月整个系统竣工。
彩虹桥主缆除湿系统的空气制备站设在大桥两边边跨锚碇顶部位置，通过送气管送往主缆各个进气点，为了达到更好的除湿效果，全桥主缆采用12个进气夹，18个排气夹的布置方式，与以往桥梁相比，本桥缩短了主缆送排气夹之间的距离，其中主索鞍与散索鞍附近设置了观察窗。
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第三部分：主缆除湿系统的特征
主缆除湿系统相对湿度的控制要求:
1、一般钢材和锌不腐蚀的临界相对湿度为50-70%。根据镀锌钢丝腐蚀速率的实验室测试结果，相对湿度在60%以下时腐蚀几乎不会发生。
2、随着盐沉积量的增加，腐蚀会加剧，因此需要采取除盐措施。
主缆段管理目标值：由于部件的重要性和健全性无法通过目视检查等直接确认，相对湿度40%以下。
锚固段管理目标值：可直接目视检查钢丝的状况，相对湿度50%以下。
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第三部分：主缆除湿系统的特征
主缆除湿系统运营初期相对湿度的变化（以明石海峡大桥为例）
除湿系统开始运行后，主缆钢丝内部的相对湿度会逐渐降低：新桥通常需要6～8个月达到湿度稳定状态，旧桥加装主缆除湿系统的通常需要1年零3～6个月达到湿度稳定状态。
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第四部分：主缆除湿系统有效性的验证
通过对明石海峡大桥西侧主缆中央位置的开缆检查验证了主缆除湿系统的有效性。
1、 大桥建成10年后（2008年2月）开缆检查后发现：主缆内部不存在积水现象，主缆钢丝表面及楔口内均未发现铁基锈蚀，局部可见少量的锌白；
2、 大桥建成20年后（2018年11月）开缆检查后发现：主缆内部不存在积水现象，主缆钢丝表面及楔口内均未发现铁基锈蚀，局部可见少量的锌白，且锌白未见明显增加。
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第五部分：主缆除湿系统后续的研究课题与对策
索夹环缝气密性的改进：
索夹环缝原先结构为先用丁基橡胶填充索夹环缝、直缝位置，然后在丁基橡胶表面打上双组份改性硅酮胶，该方案可以会导致索夹环缝密封产生薄弱点，从而导致密封失效。
通过两方面进行改进：1、密封胶换成双组份硅酮密封胶；2、打胶是需要将密封胶施胶范围扩大，覆盖索夹环缝更大范围，避免出现薄弱环节。
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第五部分：主缆除湿系统后续的研究课题与对策
送气距离、送气压力的调整：
以濑户大桥为例，原始的除湿设计运行一段时间后发现主缆内部的除湿效果不佳，为了解决上述问题，对濑户大桥主缆除湿系统做了以下几方面的改进：
1、增加进气夹的数量，减少进排气夹之间的送气距离。送气长度由：200-300米调整为100-150米；
2、增大送气压力，减少主缆内部干燥空气的损失，保证供气量。
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第五部分：主缆除湿系统后续的研究课题与对策
干空气制备站运行经济性的研究
目前主流的主缆除湿系统为过滤段+吸附式转轮除湿机+罗茨高压风机+表冷器的结构形式，除湿机运行一段时间后发现存在能耗高，夏天除湿量下降，处理风出口温度高等问题。通常吸附式转轮除湿机的功率都很大，主要能耗在与转轮再生的加热管消耗。
为了解决上述问题，可以通过在除湿机组前端增加预冷段，降低处理风的温度以及相对湿度，预除湿后的空气再进入到吸附式转轮除湿机内部，经过预除湿的空气含湿量已经大幅下降，因此可以降低转轮除湿机的转轮再生温度。由于冷凝除湿机的初始功耗明显低于转轮除湿机，预冷段的加入可以达到节能的目的。
于此同时，在转轮除湿后设置一个旁路，将部分处理后的干风回流到转轮除湿机处理风入口，与新风混合再次进入到转轮除湿机，可以进一步降低处理风的露点，为主缆除湿系统提供相对湿度更低的干燥空气，同时达到节能提高经济性的目的。
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第六部分：主缆除湿系统技术的推广应用情况
明石海峡大桥和栗岛海峡大桥在施工时被引入，其他悬索桥也在维修工作期间依次引入。此外，它已被日本和海外的长大悬索桥采用，并已成为真正的全球标准。
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