时间：2023-07-05 16:21:59
导语：在经济性研究的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
【关键词】高级管理人员；激励理论；经济性激励；激励体系；再设计
随着民营经济的发展，我国民营企业正呈现出数量加速扩张和质量飞跃的特点。我国民营企业普遍采用的是家族制的经营形式，这种形式在一段时期内为民营企业的发展做出了相当大的贡献，但是随着经济环境的发展，它已经逐渐成为阻碍民营企业继续发展的重要因素。其发展上的先天和后天的诸多不足和不成熟性造成了中国民营企业的一个共性即孱弱、短命。
民营企业在人力资源管理方面的做法在其创业阶段具有一定的优势，但是当其进入“二次创业”阶段，这些优势将有所削弱，甚至可能成为前进的障碍。民营企业人力资源管理的主要问题是以自我为中心的非理性化的家族式管理。随着民营企业发展壮大的需要，其管理模式必然由家族式管理向团队管理过渡。在转型时期，民营企业如何实现人力资源管理观念的转变，如何建立以人为本的管理理念，吸引人才、留住人才，如何有效激励团队中的高级管理人才，建立有效的激励体系，将他们的个人利益与公司的利益有机结合，提高团队核心人员的工作积极性，充分发挥其工作潜能，从而形成一个有战斗力的经营团队，实现企业发展的加速度，是一个有着重要意义的研究课题。
在以往的激励理论研究中，凡涉及激励，往往着眼于对一般员工的奖惩和精神激励，而对于企业的高级管理人员——企业经营者来说则缺乏理论探讨和实践。随着对人力资本的越来越重视，激励客体和对象趋向集中于对企业经营者的激励。
现代公司制度下的两权分离，使企业所有者和经营者成为了两个相对独立的行为主体。所有者追求的是最大的投资回报，他的一切利益都来自企业的发展，而经营者的行为目标是多元的。除了个人的经济利益目标外，还有名誉社会地位、权势、自我价值的实现等个人目标。经营者对其经济利益及其它个人目标的追求有可能损害所有者的资本收益。因此，在现代企业构建一种所有者利益和经营者利益相容的经营者行为的激励与约束机制是至关重要的。
本文讨论激励理论的发展和高级管理人员经济性激励理论的研究现状，后文对某民营企业高级管理人员的经济性激励情况进行了深入细致的调查研究，在对该企业进行了现场调查和高级管理人员访谈的基础上，对企业发展现状特别是企业文化功能进行分析，并对其高级管理人员团队的特征和动力做出分析，通过借鉴目前国内外比较通行的激励方式，再设计该企业的高级管理人员各种激励机制，形成较为完整的经济性激励体系。
本文所研究的企业是一家羊绒行业的民营企业，成立于1994年，企业现有员工近1800人，其中管理及技术人员44名。该企业己通过CQC国家质量管理体系认证。企业拥有进出口经营权，主要从事羊绒、绒条、纺纱、针织生产及出口销售。企业下属九个非独立核算生产单位：一个分选车间、一个水洗车间、三个分梳厂、一个打包车间、一个纺纱厂、二个针织厂。企业现已达到年分梳无毛绒800吨、绒条300吨、羊绒纱300吨、羊绒衫80万件的生产能力。企业总资产98，685万元，年销售收入近10亿元，完成出口创汇近8000万美元，年利润近5500万元，在同行业中处于中上水平。企业采用高度集权的管理模式，企业主要权力均集中于董事会，总经理在董事会的授权下开展工作。
从企业的创业背景来看，该企业于2005年底改制为股份有限公司，在此之前该企业是由某家族兄弟几人合资创立，因此刻有深刻的家族企业烙印，也不可避免地具有家族企业的典型特征。表现为：（1）产权清晰，避免了由于产权不清可能导致的利益分配的矛盾，但同时难免家庭经营理念的根深蒂固；（2）权利高度集中，控制严密，有利于企业的统一高效运转，但禁锢了职业化的高级管理人员的创新能力；（3）决策机制灵活高效，但有一定的局限性；（4）管理制度缺乏规范性，没有系统的、健全的管理体系。
从组织的发展轨迹来看，该企业在转轨时期具有鲜明的民企特征，家族化的治理氛围仍将持续较长的一段时期。因此，伴随利益格局的确立组织将自然形成一些特殊群体，这些群体的职业人格特征将直接影响激励机制的运行，尤其是在经营管理中起中坚作用的高级经营管理团队便成为了激励体系设计的研究重点。
该企业高级管理人员队伍以老板为中心，具有较强凝聚力。团队中的部分人员跟随老板共同创业，对该企业具有比较深刻的理解，具有较强的事业心，同时绝大部分人员处于职业稳定发展时期，具有较好的潜质和较高的水平，创新性较强，具备开创一番事业的坚实基础。只要充分发挥他们的积极性，就能够支持企业的继续发展。
但从目前的情况看，该企业高管团队的能力结构和人员的组成结构存在着不均衡性，结构的不均衡性具体表现在以下几个方面：（l）从该企业团队成员的能力结构上看，创新能力、公关能力强，但是由于知识和经历上的结构性缺损，系统化管理能力缺乏，创新有余，专业技术能力不到位，制度执行力不够等（2）从团队成员的专业结构上看，资本运作、研发、生产管理人才较齐备，但是营销、财务管理和人力资源管理人才欠缺。
从治理结构来看，目前该企业权利集中于老板。由于该企业老板的个人威信和魅力，大部分高级管理人员主要追随创业者及其所倡导的事业，因此老板可以形成一呼百应的凝聚力。但由于个人能力、评判标准、经营理念的差异，使得老板的意图不能得到有效的执行。另一方面，该企业权利的高度集中导致高级管理人员应有的管理权和决策权缺乏，从而导致实际能力发挥的舞台和空间小，给其造成极大的矛盾和痛苦。
从管理的角度看，该企业的老板的一言一行都会对员工尤其是高级管理人员产生深刻的影响。而目前该企业缺乏统一的制度作为评判的标准，则老板激励、奖罚的随意性，就不可避免地出现事倍功半、事与愿违的局面，而且已经导致了部分高级管理人员的心态从“有为”转向“无为”，从积极转向消极。
综上所述，该企业现行的高级管理人员经济性激励体系很不完善，严重制约着企业的发展，这就亟待提出该企业新的高级管理人员经济性激励体系设计方案。
首先，该企业高级管理人员经济性激励体系再设计方案总体设计思路如下：
（1）通过激励体系再设计和激励方案的实施，使该企业高级管理人员的事业目标和经济利益与该企业的成长紧密联系起来，激发该企业高级管理人员的创造性、主动性和奉献精神，使其能够长期地服务于该企业，成就于该企业，在该企业实现人生的最大价值。
（2）为吸引优秀的高级管理人员，该企业需提供具有市场竞争力的薪资水平，满足其对短期利益和安全感的需求。
（3）该企业要承认高级管理人员的人力资本投资，在保障物力资本投资者基本回报的基础上，赋予该企业高级管理人员一定的剩余索取权。
（4）为了保证该企业高级管理人员思想上的活力和对市场的敏锐性，保持敏捷的思维，提高整个管理团队的运营水平和活力，必须设置不断学习、培训、考察的制度，使该企业核心管理团队具备典型的学习型组织的特征。
（5）为满足高级管理人员的高层次需求，该企业应对其进行充分的授权，使其在自己的管理范围内享有更多的权力，充分发挥自身的价值，提升职业竞争能力并及时通过荣誉、奖励等形式肯定其业绩，提高成就感。
（6）在该企业实施有效激励的同时，建立相应的约束机制和风险防范机制，实现责、权、利对等。
（7）重点突出经济性激励。由于该企业高级管理人员均处于其职业稳定发展的阶段，既有经济方面的需求，也有事业、能力运用空间、自身价值认同等非经济性的需求。解决非经济性激励的问题，关系到公司治理结构和公司权力的再分配，不是短时期内能完全实现的，需要通过渐进式的改革。重要的是从理念、制度和行为方面建立起和谐一致的文化，发挥文化的强大激励功能。在该企业现阶段，立竿见影的是经济性激励，因此激励体系方案设计主要是从经济性激励着手。
由于该企业目前正处于快速发展的起步阶段，与高速扩张的物力资源相比，其人力资本增长相对滞后。而高级管理人员是该企业长期有效发展的最重要的人力资本，为了确保高级管理人员团队协作有效、动力机制合理，必须解决其个人目标与企业目标一致性问题，从利益机制上使他们的利益与企业的利益相吻合。
该企业在激励措施的运用与组合方式的选择过程中，既要考虑激励对象的特点，又要考虑不同方式的激励效果，还要考虑组织的实际承受能力和所有者利益。从激励对象的特征来看，应有处于中高水平的稳定性薪酬和与实际业绩挂钩显著的激励性薪酬，且薪酬形式可以多样化；从激励效果和组织的实际承受力来看，应将短期激励与长期激励相结合。
根据该企业的发展状况，从个体的角度来分析，该企业高级管理人员关注经济性的回报，是比较集中的主导性需求：但是从组织的角度来分析，该企业暂不宜有过高的现金支出。
因此，该企业目前应在确保基本现金收入的前提下，尽可能采取长期激励。这样，既有相当的激励效果，又不至于在短期内面临巨大的现金压力。如果短期激励部分过大，当期支付过多，势必会造成巨大的现金压力，还会有追求短期行为的风险；当期支付过少，该企业高级管理人员会认为长期激励项目不过是一种策略，是一个空饼，起不到应有的激励作用，也满足不了其日常需求。
根据该企业高级管理人员激励性收入模型，其整体激励体系分为薪资、福利、利润分享和股权几部分。其中，薪资部分实际是对该企业高级管理人员团队的劳动回报，具有一定的补偿性的特点。一个完善合理的薪资体系应同时能起到吸引、保留和激励作用，要具有吸引功能，薪资水平必须具有一定的市场比照性：要具有保留作用，薪资体系要能满足该企业高级管理人员的基本需求；而起到激励作用的薪资体系必须建立在内部公平的基础上，体现贡献与利益的对等，还应通过薪资的浮动性来使高级管理人员承担一定的经营风险。
因此薪资部分的设计思路是：以同地区的高级管理人员薪资的中上水平为参照，以该企业内部的岗位测评为基础，充分考虑不同岗位人员的能力、责任、风险和贡献。在进行薪资水平设计时，关注薪资的保健作用，薪资的固定发放的绝对值应能基本满足该企业高级管理人员的日常开支需要，以保障其作为社会较高层次人士的日常生活水平和社会交际支出，增强其安全感。在进行薪资结构的设计时，体现不同岗位、不同人员对经营成果的影响度，以增强薪的激励效果。
设计的基本原则是：一要利于该企业核心团队的稳定和积极性的发挥；二要体现该企业核心团队的责、权、利对等；三要能增强该企业外部竞争力，薪资水平定位于同地区、同类企业的中上水平。
该企业在实施新方案时，建议结合企业管理基础比较薄弱的实际情况，做好以下几个方面的工作：
（1）规范企业组织架构。要结合企业的产业格局和发展战略的要求，建立规范的法人治理结构，调整职能部门定位，形成高效的组织机构。
（2）调整重要人事安排。按照新的组织架构及激励方案，对重要的人事安排进行适当的调整，重新聘任高级管理核心团队成员，确保核心团队的优化配置与公平竞争。
（3）完善业绩评价体系。根据年度经营工作计划，将具体指标分解量化到岗、明晰到人，以任务完成指标为主体，结合岗位任职要求匹配状况，完善核心团队成员的目标责任及业绩考核制度。
（4）调整企业中低层管理人员和普通员工的薪资水平和薪资结构，逐步降低工资的刚性成份，建立弹性较大的工资模式。
（5）完善激励体系，进一步采用基于权利、地位、精神需求的激励手段和措施，全面满足高级管理人员各个方面、各个层次的需求。
【关键词】 绿色建筑；经济因素；全生命周期；评价方法
【中图分类号】 TU723 【文献标识码】 B 【文章编号】 1727-5123（2013）05-077-03
1 引言
近年来，绿色建筑正日益受到中国房地产界和社会公众的普遍关注，全国各地有大量的住宅项目开始将绿色建筑作为自身的卖点，反映出人们健康环保意识正逐渐提高。绿色建筑具有环境、生态、社会、健康等多方面的效益，但绿色建筑造价高昂，投资回报低的认识，在一定程度上阻碍了绿色建筑的普及和推广，尤其是对于投资建设绿色建筑的主体—房地产公司来说，成本和经济因素是决定建设绿色建筑热情的重要考量。
绿色建筑既要注重环境的保护和改善，又要做到生命期内资源能耗的最低，不仅做到技术上可行，经济上也必须合理，达到技术经济条件下的均衡[1]。因此，加强绿色建筑的经济性评价，将经济性评价融入绿色建筑的评价体系中，对绿色建筑进行生命周期成本及效益的研究，使绿色建筑的各种性能指标、参数转化为相应的价值量，让公众真正了解绿色建筑环境下的经济损益，有助于加速绿色建筑进程，实现可持续发展。
2 经济性评价的相关理论基础
2.1 环境资源价值理论。自然环境作为人类生存的基础条件，随着人口的增长和社会的发展，人们对环境资源的索取越来越多，使得环境资源的稀缺性和有限性表现的越来越突出。另外由于自然环境是一种公共资源，长期以来，人们对环境价值的认识不足，形成资源是可以免费使用的错觉。
绿色建筑的概念来看，首先是要节能、节水、节地、节材，也就是说绿色建筑的发展是要考虑从自然环境中索取资源的有效利用，考虑资源的有偿使用；其次是绿色建筑生产、运行、结束各阶段的排放，即绿色建筑的发展需考虑自然环境排放的有效处理，及其对环境造成影响后的价值补偿[2]。
2.2 信息不对称理论。随着人们对生态与环境问题的日益重视，绿色建筑将越来越受到推崇。绿色建筑消费市场还处于起步阶段，绿色建筑市场中参与者掌握的信息是不完全、不对称的。信息不完全、不对称严重影响着绿色建筑消费市场的健康发展，若不加以规范甚至会阻滞绿色建筑的推广和发展[3]。
绿色建筑产品的宣传力度不够，而借“绿色”之名大肆宣传的伪绿色建筑却已泛滥；绿色建筑的消费是一种新消费方式，消费者的知识水平、认知程度、绿色消费偏好等有待提高；法律法规的监督机制、市场准入机制、绿色建筑产品评定机制等有待建立和完善。
2.3 建设项目经济评价。建设项目经济评价是指运用工程经济学的基本理论和方法，对拟建项目计算期内的效益和费用要素进行调查、预测、估算、分析和论证，考察项目的经济效益情况，判断项目经济可行性，为决策提供依据[4]。项目经济评价是项目可行性研究和项目评估中十分重要的内容。建设项目具有明确的目标和约束条件、一次性、长期性、复杂性等特征。项目从策划、规划、论证到设计、实施、运营，要占用和耗费大量社会经济资源，并且长期存在，对区域、产业经济产生相应的影响。这些都决定了项目必须进行科学的论证和评价。
3 绿色建筑的项目经济评价方法
绿色建筑市场中存在着消费者、房地产公司、建筑设计单位等多方面的利益主体。房地产公司希望绿色建筑能给自身带来更多的经济价值和利润，消费者的目的是更好更舒适的人居环境，从而提高生活质量和工作效率。建筑设计单位的出发点是带动设计市场的开拓创新和发展。然而，绿色建筑最终要在市场中实现自身价值、创造各种财富，需要符合市场规律的同时坚持自己固有的特殊性，成本和效益是能否顺利发展的重要因素。
3.1 成本分析方法。绿色建筑项目全寿命周期成本控制包含两个层次的基本内涵：⑴满足功能需求基础上实现投入最小化；⑵在相同投入条件下实现功能效益最大化[5]。建筑的一次造价和试用期间操作运行费用、维修费用、更换及改造费用等构成经济学家所称的“全寿命周期费用”概念，她在很大程度上取决于设计方案的优劣。
据分析，在建筑全寿命周期中，65%的能耗发生在建筑使用期间，因此从全寿命周期成本的角度出发，应充分考虑各阶段的投入及其在全寿命周期成本中的比重，综合平衡初投资与使用期投入的关系，达到既提高建筑环境表现又从整体降低建筑成本的双赢目标。下表列出了绿色建筑全寿命周期成本的各组成部分。
3.2 效益分析方法。
3.2.1 环境效益分析。绿色建筑项目与传统建筑项目最主要的不同点在于前者采用较环保的建筑材料，能够最大限度减小对环境的影响和破坏[6]。绿色建筑项目选用绿色建材，不用或少用天然资源和能源，大量使用由城市固态废弃物或工农业生产的无毒害、无污染、无放射性、达到使用生命周期后可回收利用、有利于环境保护和人体健康的绿色建筑材料。因此，绿色建筑比传统建筑更加环保、更加利于生活和工作。
3.2.2 社会效益分析。绿色建筑项目较传统建筑项目而言，更注重以人为本，强调为使用者提供健康、舒适、安全的人居活动空间。由于绿色建筑大量采用环保材料，再设计上更多地利用了自然光、自然通风，同时，绿色建筑项目比传统建筑还大大增加了绿化面积，从而使室内外空气质量大为改善，提高了使用者的工作和学习效率[7]。
3.2.3 经济效益分析。与传统建筑项目相比，绿色建筑经济效益主要体现在节材、节水、节地、节能的经济效益以及缩减运营成本管理等方面。在节地方面，绿色建筑项目建造必须是集约利用土地，保护和合理使用土地资源；在节水方面，绿色建筑必须采用节水型器具降低用水量，同时要求楼顶的雨水再回收和再利用；在节能方面，尽量足够有效地采用自然采光和自然通风，尽量减少照明和空调的使用，设计规划好建筑护结构、减少建筑运营能耗等。
4 绿色建筑项目的经济性评价
4.1 节能的经济性评价。
4.1.1 建筑节能的经济特征。建筑节能具有效率阶乘性经济特征。由于建筑的能源效率同时受多个系统的影响，不同系统的累积效能提升使得绿色建筑能源策略有可能实现显著的经济价值。魏茨察克（Weizsacke）以空调能耗为例，详细分析了绿色建筑的能源效率提高策略与其所带来的价值间的乘数关系：⑴通过改善建筑围护结构热工性能，采用高效的照明设备，可以节约70%左右的空调制冷量和电能消耗；⑵适当放宽室内恒温、恒湿范围，可以减少20%的制冷能耗；⑶通过被动或可再生能源补偿的方式，可以节约80%制冷所需的常规能源；⑷提高传统制冷方式的效率，可以节约50%的能耗；⑸采用更科学的控制方式，可以节约20%能耗。
因此，在理想的状态下，绿色建筑项目空调能耗有可能仅为传统建筑项目的2%，这一分析虽然有些夸张，但它揭示了经过整合设计的建筑节能在经济效率方面的巨大潜力。
计算降低建筑能耗带来的经济收益需要基本的能源价格，这也是整个计算中最具有可变性的因素，这种可变性不仅来自能源价格的浮动性，同时也来自能源计价系统模式的变化，研究表明，采取分时计价系统后，绿色建筑在峰时电价阶段的优异表现，使得绿色建筑的节能优势更加凸显，节能的经济价值得到进一步提升。
4.2 节水的经济性评价。节水策略可分为三部分内容：⑴因地制宜地制定中水、雨水回用等节水规划方案；⑵通过分质用水，采用节水型器具等措施提高建筑用水效率；⑶建立雨污分流系统，实现雨污水的综合利用。
绿色建筑节水措施可以削减50%的室外景观用水需求，30%的建筑室内用水量。对于建筑节水策略进行经济收益估算的基本方式为：
节水收益A=节水量×水资源价格
收益估算的复杂性来自于水资源价格的多样性，如区域水资源价格存在差异，不同建筑类型使用水资源的价格也不相同。
首先，区域水资源价格的差异性。基于我国水资源地区分布不均匀和经济发展不平衡等特点，各地的水资源价格普遍采取自行定价方式，这使得在不同地区建筑节水的经济收益存在着差异，同时也增加了对节水策略进行经济性评价的复杂性。
其次，不同建筑类型水资源价格的差异性。由于不同建筑类型的用水量、用水性质的差异，其相应的水资源价格也会有所区别。
整体而言，节水策略带来的经济价值所占比重虽然并不很高，但由于其投资效率较高，技术简单、成熟，因此节水策略仍然是大多数绿色建筑乐于采用的涉设计策略。
4.3 节材的经济性评价。建筑的材料消耗主要来自三个方面：承重及围护结构用材；装修用材；设备、管道等附属设施用材。其中，承重及围护结构用材约占建筑材料消耗的2/3，使建筑节材策略主要的关注对象。绿色建筑节材策略主要包括：采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑体系，选用可再生、循环利用的建筑材料，采用工业化成品，使用绿色建材等。
降低建筑材料生产运输成本和减少建筑的固体废弃物排放所带来的直接经济价值两部分内容构成。前者的估算方法与节能策略的间接经济价值估算相同，受到制度和认识的局限，目前并未纳入传统建筑经济价值评估中，而由节材带来的固体废弃物减排价值成为当前有关绿色建筑节材策略经济贡献评价的主要部分。
4.4 节地的经济性评价。绿色建筑项目的接地具体措施包括：控制建筑用地总量，保持城市的适度规模；研究合理的建设用地结构，科学合理地控制人均建筑用地指标；合理选择建筑用地，保护自然生态，不占良田或基本农田；建筑用地的技术经济指标，如建筑密度、容积率、户型、道路、绿地等都应体现节地原则；强调土地的集约与高效利用，尽可能利用地下空间。
遵循节地原则的绿色建筑在经济综合效益方面具有多重优势。以对既有用地的改造和再开发为例，首先可以节省大笔的市政基础建设投资和未来使用者的交通费用；其次对其中的旧建筑，可以通过对现有结构、材料的改造与重新利用，减少重新建设所需的土建投入，降低建筑的环境影响，对于“褐地”的开发，政府通常还会提供相应的财税优惠政策；既有用地周边完善的公共配套设施也是提升绿色建筑综合价值的重要因素。
4.5 室内环境的经济性评价。绿色建筑所实现的环境保护包括宏观与微观两个层次，宏观层面的环境保护指的是有效的节能、节水、节材、节地策略，实现能源、资源消耗以及有害物质排放的减量；微观层面的环境保护则指的是健康的室内环境。微观层面的环境保护策略主要包括：设计最佳朝向以争取自然采光，保持良好的建筑视野；有效抵御和削减来自外部环境、建筑设备等噪声干扰；综合兼顾建筑的热防护性能与自然通风，保证健康的室内空气质量与适宜的热舒适性等。
尽管由于不同的绿色建筑采取不同的策略，拥有不同的设计特点，使用者的健康状况和舒适度要求也千差万别，这使得几乎不可能准确评价绿色建筑所带来的工作效率提升度，但是绿色建筑在改善通风、提高温度舒适性，提升采光和日照水平等四个方面的策略与提高使用者工作效率间存在着正相关性是显而易见的。
5 总结
与传统建筑项目相比，绿色建筑项目最大特点在于“绿色生态理念”的引入，绿色建筑关键技术方案的经济评价需要在“绿色生态理念”上有充足的体现，并摒弃单纯以经济效益为中心的发展观，重视对资源的可持续利用，重视各方案在环境、社会、经济以及技术等多方面的影响。在进行相关经济评价时，需要由全局和生命周期的思想，结合考虑生态环境的经济价值等多种因素来分析方案的成本和效益。
同时，在绿色建筑新技术方案比选中应用经济评价可以在众多的备选技术中优选适合项目特点的技术方案，达到降低工程造价，提高项目投资收益的效果，同时对大量准备开工建设的其它同类型项目具有指导意义。
参考文献
1 林宪德.绿色建筑：生态·节能·减废·健康[M].北京：中国建筑工业出版社，2007
2 李向华.绿色建筑的经济性分析[D].重庆：重庆大学，2007
3 王若愚.经济评价在绿色建筑技术方案比选中的应用研究[D].上海：上海交通大学，2009
4 刘春江.绿色建筑评价技术与方法研究[D].西安：西安建筑科技大学，2005
5 中国城市科学研究会.绿色建筑（2011）[M].北京：中国建筑工业出版社，2011
关键词:建筑工程；可靠性；经济性；现状
Abstract: the current in the construction industry there are two opposite to each other, and growing concern about contradiction: the building reliability and economy. In the practice of public tend to focus on the reliability of the buildings, and developers and construction units are often too much focus on the reliability of the building, caused the current building engineering field with the developers, the public construction units conflicts of interest between constantly. In this paper, the reliability of the construction engineering and economic depth, hope find construction engineering a balance between the reliability and economy, and feasible to improve building the reliability of the method.
Keywords: building engineering; Reliability; Economy; status
中图分类号：K826.16文献标识码：A 文章编号：
一、建筑工程可靠性的相关概念
在汶川地震等重大事故发生后，有关建筑工程的可靠性问题一直是我国学者研究的重点话题。但是在实践操作中虽然在施工技术方面已经能够比较有效的解决建筑的可靠性问题，但是许多施工单位并没有给予重视，而是偏向于建筑的经济性方面，于是在实际中出现了一些原本不应该出现的重大事故。目前许多学者也对可靠性问题做了较为深入的研究。例如，陈高峰对于实际中的结构设计规范，提出相应的改进方式，给出了新的结构可靠性设计表达式。卢守东针对中国现存的建筑工程可靠性问题，设计出可靠性管理的概念，指出了相应的改进方向。但是对于如何合理的把握住建筑工程施工时建筑的经济性以及可靠性，发现经济性与可靠性的平衡点，迄今为止，还缺乏专业的研究。
我国《工程结构设计可靠性统一标准》规定了有关建筑结构的基本功能：1，保持良好的使用性能。2，有效承受在施工以及使用时候发生的各种作用。3，发生火灾的时候，在一定时间内具有足够的承载力。4，具备足够的耐久性。5，在发生撞击、爆炸等偶然性事件的时候，建筑结构要具备持续的稳定性，不会发生于起因不相称的结果，避免连续倒塌的现象出现。在以上的五项基本功能中第二、三、五项功能主要是对建筑安全性的要求。第一项是对建筑的适用性的要求。第四项是对建筑耐久性的要求。因此，有关建筑的可靠性主要包含了建筑的安全性、功能适用性以及工程的耐久性。[1]
二、当前建筑工程可靠性现状
（一）有关勘察设计方面的深度不足。虽然理论上讲关系到人民生命财产安全的重大工程就一定要在工程勘察设计初期做好有关的工程风险识别工作，并且采取有效的应对措施，但是因为仿真虚拟技术的广泛应用，使得一些设计单位很少进行相应的实地勘探工作，直接导致实际中出现勘察、设计与现场不一致的情况。
（二）忽视建筑工程的耐久性能。建筑工程的耐久性主要与建筑材料、建筑结构与建筑的使用时间密切相关，较之建筑结构的承载力极限更为复杂。但是当前我国的有关建筑结构的设计以及相关的规定并没有对诸如建筑工程中有害化学物质侵蚀以及干湿等大气侵蚀环境下的建筑的耐久性进行详细的规范。
（三）施工阶段的可靠性缺乏保证。作为保证工程可靠性的重要阶段，施工阶段的材料质量以及工艺质量是建筑工程可靠性的基础。而在实践中常常出现一些施工单位将减少工程成本放在首要位置，而不能有效的兼顾到工程质量。为了确保项目中标，就采取以最低价进行竞标，在施工中则牺牲工程质量的方式获取利益，使得当前工程可靠性风险无处不在。
（四）使用阶段建筑工程的可靠性缺乏有效维护。例如，在2008年在四川宜宾发生的桥面坍塌事故，就是由于没有进行定期的检测以及维护，从而导致桥面与主拱间的吊杆出现了锈蚀的现象。[2]
（五）在有关质量标准中，可靠性指标太少。目前我国建筑工程领域的至高奖项是鲁班奖，其规定评选对象一定要是竣工后一年的工程项目，这就较少关注建筑工程的耐久性与可靠性，同时涉及到工程机构部分，不能够给予相应的参考标准。
三、建筑工程可靠性与经济性的关系
因为在实践中，施工单位与有关的建设单位往往将整个建筑的经济性放在首要位置，因此，对于一般建筑而言，建筑工程的可靠性有相当大的上升空间。假定建筑工程处于初始阶段的经济性较高，可靠性较低，在建筑工程的可靠性方面投入一定的资金后，建筑工程的可靠性得以提高，经济性下降。因此，建筑工程的可靠性与经济性之间成反比的关系。由此可以发现建筑工程的可靠性与经济性之间是存在矛盾的。在当前的市场经济条件下，施工单位与建设单位主要追求自身利益最大化，往往会出现一种可靠性很低，经济性较高的现象，而如果要提高工程的可靠性就必须在工程施工的前期做好有关勘察设计、施工阶段以及后期维护的成本，就会使得建筑工程的成提高，经济性也就随之降低。[3]
四、建筑工程的可靠性与经济性的平衡
当前建筑工程领域的可靠性问题很突出，有关可靠性管理水平较低，如何在建筑的经济性与可靠性之间做出正确的抉择，具有重大意义。
本文将从工程的全寿命周期这个角度对建筑工程的可靠性与经济性在工程全寿命周期内的成本做详细的探讨，促使施工单位与建设单位从长远的角度对待工程可靠性与经济性之间的关系。
所谓工程全寿命周期成本主要是在项目的策划、设计、施工、使用一级最终的拆除阶段所消耗的总费用，其成本一般可以表示为CQ=Ct+Cg+Cs+Cj+Cy+Cb。其中，Ct是土地成本。Cg是前期规费。Cs是建筑施工成本。Cj是项目开发间接成本。CY工程运营费用。Cb是项目维修以及保养的费用。按照有关工程可靠性的概念以及建筑全寿命周期成本的组成，可以很明显的发现对于建筑工程的可靠性投入，主要涉及到建筑的安全性以及耐久性，因此，其相关的成本主要是施工成本以及维修与保养成本。除全寿命周期成本外，还要考虑到过度追求建筑工程经济性时候可能发生的可靠性事故的发生率p与由于事故而造成的经济损失以及对施工单位与建设单位产生的影响。因此，建设单位与建筑工程的可靠性有关的费用是Z=CS+Cb+pL。其中p是可靠性事故的发生概率；L是产生的事故对施工单位、建设单位以及社会产生的损失之和。[4]
伴随着建筑工程的可靠性的不断增加，就要相应的投入更多的成本，这个时候，Cs就会不断的增大，同时有关维修保养的费用Cb就会不断的下降，有关可靠性事故产生的概率p也会大大的得以降低，相应的由于事故引发的施工单位与建设单位的损失以及对社会造成的经济损失L也会极大的降低。对于建设单位来说，在建筑工程的全寿命周期内，有关可靠性的费用Z相应的由于可靠性的不断增加，而大大的减少。当有关可靠性的投入增加到一定程度后，维修保养费用C与事故发生率p以及由于事故引发的经济损失L的乘积会小于可靠性的投入，这个时候，可靠性费用的投入将会增加，因此，理论上，Z存在最小值。如图所示：
其中，ZO是建设单位所追求的最小费用。CO是此时的可靠性投入，在这个时候，建筑工程的全寿命周期投入成本与可靠性事故造成的经济损失最小。Cb、pL都与施工成本密切相关。由此，可以假设f（CS），p=g（CS），L=h(CS)。Z对CS。求导，得出=1+f(CS)+g(CS)L+ph(CS)。；令=0，按照Cb、p、L的关系能够得出ZO时候的CS。这时候工程的经济性与可靠性之间达到均衡。
五、结语
当前由于公众有关建筑工程可靠性的意识较低，施工单位与建设单位不注重长远利益；有关可靠性的管理制度不健全，相关管理理论滞后；相关管理资金不能及时落实等不良因素的存在使得我国建筑工程可靠性方面有着不少问题。本文基于中国建筑工程可靠性的现状，对建筑工程的经济性与可靠性进行深入研究，希望找出其中存在的平衡点，以期有助于提升建筑工程的可靠性。
参考文献：
[1]魏松.桥梁结构耐久性与安全性问题的探究[J].工程质量，2010（12）
[2]陈高峰.由“日本大地震”引发的中国工程可靠性以及管理问题的研究[J].工程管理学，2011（01）
[3]GB50153—2008.工程结构设计可靠性统一标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2008
【关键词】火电机组；热经济性；能耗；在线分析
0 引言
在目前中国的电力系统中，发电系统被拆分为五个大的发电集团公司，已经走向市场化，各个电厂实行竞价上网，这样就对电厂运行的经济成本提出了一个更高的要求，因此现在各个火力发电厂都把节能降耗提到了一个新的高度，仅次于电厂的安全运行[1]。我国直到2009年全电力系统总的发电量为36811.88kW・h，600MW及其更大装机容量火电厂的标准供电煤耗为342g/kW・h[1]。当前，我国的能源生产和能源消耗的比例不同步、不协调的程度很大，通过国家统计居的数据表明，一直到2009年12月份，全国的总计的煤炭能开采储量为1165亿吨，占全世界煤炭储量的比例为13.94%，占全国总的能源生产的比例为76.82%，占全国总的能源消费的比例为69.7%。水电、核电、风电所占的比例相对来说也很少，越位能源生产的9.01%，占能源消费的比例为8.9%；产总量大概为26.1亿吨标准煤，而能源的总消耗量大概为28.6亿吨。由此可知，我国不仅是全球第二大能源生产国，而且也是第二大能源消费国[2-3]。根据对我国的能源情况的调查可以发现，我国煤炭资源非常丰富，但是石油等资源却非常欠缺，再加上我国能源的分布不平均，导致我国在能源方面的供需压力非常大。根据项目数据显示，我国在几十年后，煤炭仍然是我国的主要能源，其消耗量占到总能源消耗量的50%～60%，其标准煤需求总量在60亿吨左右。
火力机组热经济性在线分析系统能够及时对机组的各项参数进行分析，能够有效掌握机组各个部分的能耗情况。如果运行过程中，机组的参数出现了故障，那么系统会自动告知工作人员对参数进行修改，确保机组在最佳环境下运转，从而显著提高机组运行的安全性，有效降低火力发电厂的生产成本。
1 火力发电厂节能方法研究
要想提高火电机组的竞争力，就必须控制好其运行过程所需要的费用。通过对机组运行费用的分析可以知道，其中很大一部分{约占70%}都是燃料的消耗，因此，要控制成本就必须要在节能方面加以控制。当前，很多企业都开始对火力发电厂的能耗进行计算和分析，通常都结婚足浴热平衡法、热耗系数法、循环函数法、火用方法等来进行分析。在这些方法里面，运用的比较久也比较多的是热平衡法，该法主要是运用能量平衡原理来进行计算和分析，得出机组运行的能耗。由于热平衡法的计算结果不是很精确后来经过一些改进，变成了“简捷热平衡法”。改进后的这个方法使得计算过程更加简单，不过其计算过程相比之前的方法要繁琐一些。我国万超教授通过研究之后，对“简捷热平衡法”进行了进一步的完善，使得其取得了更大的发展，并且帮助火力发电厂取得了更好的经济效益。1993年5月，我国张春发教授经过一系列的研究后，采用小扰动理论，并且结合矩阵分析法方法，总结出了火电机组热力系统图节能分析的通用型矩阵方程，这个方程所得到的能损准确查找率以和能损偏差精度比较高。
通常说来，火力发电厂进行能耗的分析主要是为了对机组的运行参数和运行状况进行及时的监测，通过运用现代节能理论，对于机组运行热经济性进行及时的诊断，从而让有关工作人员能够及时掌握机组的运行状况，并且在出现偏差时能够进行及时地调整。由此可知，对于机组的运行情况进行分析，对机组的能耗情况进行分析时十分有必要的，能够有效提高机组的运行效率，保证机组的经济运行。在机组能耗分析方面，主要采用的是定性分析和定量分析两种。前者主要侧重于分析机组的运行参数是否合理；后者主要计算机组的工况和阐述变化所造成的影响。
2 火电厂机组运行能耗在线分析方法
2.1 火电厂经济运行在线分析系统现状
现阶段，火电机组容量和参数得到了进一步的提高，在确保机组运行安全性的基础上，各大发电企业都开始重视机组运行的经济性，开始采用机组在线耗能分析系统。目前来看，新建立的火电机组基本上都配置了分布式计算机控制系统，有些机组甚至还配置了厂级信息监控系统（SIS-Supervisory Information System）。这些系统能够集成火电机组的生产数据，并且对这些数据进行计算和分析，多得到的结果对于指导机组的管理，提高机组运行的安全性和经济性都起到了非常重要的作用。
从国际范围来看，在火力发电厂经济运行方面的相关研究已经越来越多，对于在线分析与指导系统的研究也更加成熟。例如，ABB公司研制的Optimax-MODI诊断模块，该模块能够及时对火力发电厂的机组运行情况进行分析和计算；Pelasgi Bailey公司研发的Con Vali机组性能计算和优化模块等；这些模块的构成相对来说比较简单，基本上都是由通用计算模块和常用计算函数构成。由于这些模块软件的计算和应用都比较方便，因此在我国得到了一定的应用。除了上述技术和研究成果意外，智能专家和人工神经网络技术也获得了越来越多的重视和运用，并且逐渐应用到了火电机组的诊断上面。例如，美国Black&Veatch的B&V性能分析与监测系统、意大利ANSALDO的PERFEXS专家系统等[35-38]。除此之外，美国电力研究院通过在能源经济与节能技术方面的研究，获得了很多有价值的成果。例如，电厂运行性能在线监测与诊断能源管理系统（OEM）、Advanced Performance Monitoring and Instrumentation Program等。
关键词:电房;变压器;增容改造;经济研究
广东机电职业技术学院原S9-630KVA电力变压器是在2002年暑假进行电房增容改造时所选用的。至2007年时,变压器容量渐显得不够了。为保证学院教学及生活的正常进行和人员设备的安全,学院决定对电房进行增容改造。
一、增容改造
(一)总有功功率、无功功率计算负荷
P=926*0.9=833.4kw
Q=790*0.93=734.4kvar
S=1110.81KVA
(二)无功补偿计算
1、降压变压器功率损耗
PT=0.015 S=0.015*1110.8=16.66kw
QT=0.06 S=0.06*1110.8=66.65kvar
高压侧计算负荷:
P(1)=833.4+16.66=850.06kw
Q(1)=734.4+66.65=801.05kvar
S(1)=1168.03KVA
高压侧功率因数:
cosΦ(1)=850.06/1168.03=0.73
小于规定的0.9,需无功补偿
2、cosΦ=0.92
低压侧cosΦ(2)=833.4/1110.81=0.75
低压侧无功补偿容量:
Qc=833.4*[tan(arccos0.75)-tan(arccos0.0.92)]=375.03
取Qc=380
3、电房低压侧补偿后计算负荷
S(2)=905.62KVA
补偿后变压器功率损耗:
P′T=0.015*905.62=13.58kw
Q′T=0.06*905.62=54.34kvar
补偿后电房高压侧计算负荷:
P′(1)=833.4+13.58=846.98kw
Q′(1)=(734.4-380)+54.34=408.74kvar
S′(1)=940.45KVA
I′(1)=940.45/(3*10)=54.3A
无功补偿后高压侧功率因数:
cosΦ=846.98/940.45=0.9006
正好满足规定要求。
(三)变压器容量选择
从计算结果和根据SNT≥S=940.45 KVA原则,并查表得:至少要选容量为1000KVA的变压器才能满足目前供电要求。从学院较长远的发展着想及根据过去5年用电设备容量增长情况多方面考虑,变压器容量宜追加一个1.3-1.4容量系数,即容量要达到1300-1400KVA才更合适稳妥。
二、经济方案研究
(一)变压器的选配
由表1可知,留用原S9-630KVA变压器,再新买一台S11-800KVA变压器的经济方案最好。
(二)变压器经济运行
经济运行是指在传输电量相同的条件下,通过择优选取最佳运行方式和调整负载,使变压器电能损失最低。变压器经济运行无需投资,只要加强供、用电科学管理。限于上述经济方案表格着墨不能过多,其实“留用原S9-630KVA变压器,再新买一台S11=800KVA变压器”经济方案就隐含了实现变压器的经济运行的条件:
1、平日,即一年两个学期正常上课期间,我们根据单台变压器运行的经济负载系数、经济运行区等特性和学院教学(包括实训教学)、学生食堂、学生公寓、办公楼等用电情况负荷的大小合理分配给两台不同容量的变压器,各自单独运行,可基本实现其经济运行。
2、利用学院有暑寒两假期的特点:全部学生都离开了学院,所以凡与学生有关的教学、生活等用电都停止了,学院主要是住院内教职工的生活用电。暑假期间全院用电设备总容量约570kw,电房完全可以切换为只S11-800KVA变压器运行;寒假期间进入冬季较暑假用电量更少,用电设备总容量约450kw,此期间电房又完全可以切换到S9-630KVA变压器单独运行了。
三、结论
对于安装有两台变压器的电房,学校等其他一些公共场所,根据变压器现有的技术参数,结合实际负载情况,选择合理的变压器运行方式,是能够实现变压器的经济运行提高经济效益的。学院电房的增容改造,通过经济方案的研究完全实现了上述经济目标。目前,电房运行状态良好,确保了学院的教学、师生日常生活的正常进行。
参考文献:
1、江文.供配电技术[M].机械工业出版社,1998.
本文所涉及的主要是热经济性，是通过热力系的分析与改进而提高电厂的热效率，本文针对电厂蒸汽动力循环的朗肯循环用效率法、熵分析法和拥分析法进行研究，计算出各个单元的热力学效率、拥损失及拥效率。
关键词：蒸汽动力循环 效率法 熵分析法 拥分析法
第一章 绪论
1.本文研究的背景和目的
在目前的电厂热力系统分析中，主要的分析方法有：小指标分析法热偏差法、等效抽汽法、等效焓降法和循环函数法等，这些方法均以热力学第一定律为基础。从能量数量的角度分析机组经济性，由于概念清晰、易于理解、使用方便等特点而得到广泛的应用而且具有许多成功经验，但由于采用传统的热平衡方法，没有考虑不同品位能量在“质”上的差异，过分强调汽机循环和凝汽器的损失，而对锅炉系统的热力学完善程度重视不够，所以也常有可能得出不太合理的结论。
2.国内外的研究现状
热力系统分析的方法自诞生至今，经过国内外节能工作者的不断努力，无论在理论分析还是在实际应用上都取得了巨大的进展，这些方法总结起来可分两大类，即以热力学第一定律为主的分析方法和以热力学第二定率为基础的分析方法。其中，以第一定律为主的方法较突出的有代数运算法、矩阵分析法、偏微分分析法、小指标分析法、热偏差法等效抽汽法、等效焓降法和循环函数法等。
3.本文研究的内容
本文针对所给题目用以热力学第一定律为基础的效率法，热力学第二定律分析方法中的熵分析法、拥分析法进行深入研究，计算各个单元的热力学效率，拥损失、拥效率，绘制热流图和拥流图。
第二章 蒸汽动力循环的热经济性分析
2.1蒸汽动力循环原始参数
某蒸汽动力循环按朗肯循环工作，如图所示。测得锅炉出口的压力p1’=4.5MPa，温度为t1’=550℃。蒸汽经节流阀进入汽轮机时的压力p1=4.0MPa，汽轮机的排气压力p2=0.0045MPa，锅炉内烟气最高温度Tg1=1800K，锅炉出口温度Tg2=573K。环境压力p0=0.9807×105Pa，环境温度T0=293K。设锅炉效率ηB=88%，汽轮机的相对内效率为ηOi=85%，汽轮机机械效率ηm=96%，发电机效率ηG=95%。为简化计算，忽略水泵功，忽略管道的散热损失。
2.2.1 改进方案
2.2.2.1 提高循环热效率
1.维持额定的蒸汽参数
我们知道，提高蒸汽初参数，降低背压可以提高发电机组的热经济性。但对于已运行的发电机组来说，最佳初参数已经设计确定好了，所以在额定参数下运行是经济运行的主要内容。
2.降低背压
降低背压主要有以下几点建议：
（1）降低循环水温度；
（2）根据情况增加循环水流量；
（3）保持凝汽器铜管清洁，提高冷却效果；
（4）提高真空系统严密性，采取高效抽汽器。
3.利用回热加热设备提高给水温度
利用汽轮机抽汽加热给水，就可以减少被循环水带走的热量，即减少所谓冷源损失。由于给水温度提高，使每千克蒸汽在锅炉中的吸热量下降，从而提高了发电机组的热经济性。所以正常运行中应尽可能把全部高、低加热器都投入运行，并提高其运行效果。具体措施有以下几点：
（1）提高加热器检修质量，避免泄漏现象发生；
（2）保持加热器表面清洁；
（3）改进加热器空气管安装位置，防止加热器内部积有空气；
（4）消除低压加热器不严密，防止空气漏入；防止高压加热器保护失灵；
（5）高低加热器随机滑启停，提高启停过程中加热器的利用率，减少温差应力。
4.再热蒸汽参数与负荷水平应适应
负荷低时应采取措施，适当提高气温以降低机组热耗率。再热汽温调节要尽可能不用或少用喷水减温，尽量使用汽―汽热交换器或合理调整锅炉燃烧情况来进行调节[17]。
2.2.2.2 维持发电机组主要设备的经济运行
1.维持锅炉的经济运行
作为三大主机之一的锅炉，其经济运行应注意以下几点[18]：
（1）保证锅炉燃烧充分稳定。（应保证合适的3T及过量空气系数）
（2）应尽量减少炉膛及烟道漏风，以防止传热减弱，排烟热损失增加。
（3）应及时吹灰、打焦和清理结垢，以降低排烟热损失。
（4）应加强对炉墙的保温，以减少散热损失，特别是在冬季。
2.维持汽轮机的经济运行
（1）合理分配负荷，尽量使汽轮机在调节汽阀全开的情况下工作，以减少节流损失。
（2）根据监视段压力判断通流槽道结垢情况，并视结垢程度采取合适的清洗方法及时清洗，以保持通流部分清洁。
（3）尽量回收各项疏水，清除漏水漏汽，减少凝结水损失及热量损失，降低补给水率。
2.2.2.3 降低厂用电率
发电厂在生产过程中要消耗一部分电能，用以驱动辅机及照明。随着蒸汽初参数的提高，厂用电也要增大，厂用电占发电总量的10%左右，而泵与风机占厂用电的70%左右，节省厂用电是电厂经济运行的重要内容，而降低泵与风机这些电动机负荷的用电量，对降低厂用电率效果最明显[19]。
第三章 总 结
本文分别用能量分析法、熵方法、拥方法进行了研究，最后得出装置净输出电能的绝对值三种分析法基本相同，效率法所得结果是锅炉损失很小，而凝汽器损失巨大。拥法结果为锅炉损失大而凝汽器损失小。
参考文献：
[1] 曾丹苓.工程热力学.北京.高等教育出版社.2002：35-36
关键词：海湾大桥；局部冲刷；模型试验；经济性
中途分类号： O141.4文献标识码：A文章编号：
前言
Mbini大桥位于赤道几内亚大陆部分的中部MELE河的入海口，桥梁全长1057米，主要控制点为北岸起点为Bolondo,南岸为MBINI(见下图)。
Wele河为常年流入大西洋的天然河流，入海口处河宽大于1000米，桥址处河宽800米左右，河流南部航道处水深可达12米，河口地区潮汐与大西洋相同，大潮时河水能达到河堤顶。桥位下游200米处在最低水位时水深不足1.7米且有大量河滩，大潮时水深不足4.0米。河水在落潮时呈浅酱色(向上游其水的颜色渐变深)，在涨潮时河水呈蓝色(为倒灌的大西洋水)，根据已有资料，河水对混凝土有侵蚀性，在场地的渡口码头，混凝土和混凝土中的钢筋已严重腐蚀，结构已严重损坏倒塌。大桥地质情况较为复杂，两岸地质情况较好，基岩埋置较浅，中间河段为一个海沟，地质比较差。
国内局部冲刷研究现状
桥墩局部冲刷深度与墩前行进流速、墩宽、墩形、水深、流沙粒径等因素有关。1964年，我国公路、铁路部门根据我国各类河段52座桥梁99站年的实桥观测资料和模型试验资料，制定了65-2、65-1局部冲刷计算公式。按照我国《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2002）规定，非粘性土河床桥墩局部冲刷可以按65-2式、65-2修正式、65-1修正式公式计算。本文以65-1修正式为例计算：当V≦V0时hb=KξKη1B10.6(V0-V0')
当V>V0hb=KξKη1B10.6(V0-V0')((V-V0')/(V0-V0'))n1
式中：hb为桥墩局部冲刷深度，m; Kξ为墩形系数；Kη1为河床颗粒影响系数；B1为桥墩计算宽度，m，n1为指数，V为一般冲刷后墩前行进流速，m/s，V0为河床泥沙起动流速，m/s，V0'为墩前泥沙起动流速，m/s。
桥梁概况
Mbini大桥主桥跨径为120+120m，独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，全长240m，平面位于直线上。结构形式采用塔梁墩固接的刚构体系，桥宽13.0m，下横梁以上塔高59.947m，为倒Y型桥塔。主塔承台为哑铃型，承台高度为4.0m，平面尺寸为2-11.2mx11.2m，两承台之间采用系梁连接，系梁顺桥向宽5.0m。主塔基础采用钻孔嵌岩桩，桩底嵌入微风化泥岩层，桩径2.0m，共计2x9根对称布置，桩尖嵌入微风化岩层深度不小于10m。引桥为预制组合T梁结构。基础采用柱式墩、桩基础。引桥位置地质情况比较差。
根据实际水文地质条件引桥桥墩局部冲刷计算结果分析
根据计算结果引桥桥墩的局部冲刷深度为11.41m，此数据与现场试验数据差距比较大，现场采用钢护筒作为模型试验，在阴历的初一、十五大潮时做现场试验测得的数据是冲刷深度落潮最大，冲刷深度为1.5米,平潮时0.8米(与下钢护筒时水底标高相比较)。按照国内规范设计桩长时不但要加上冲刷深度，还要考虑冲刷深度内墩柱的自重，最后计算最长桩长达到了78米，由于地质情况比较差，桩基施工有难度，就需要扩大桩基直径。由于赤几物质匮乏，所有的物质都要靠进口解决，结合下游200米处河床沙坝的影响，最后决定设计冲刷深度按照6米计算，这个设计变更为项目节省了2200万人民币的施工费用，大大节省了施工成本，产生了很好的经济效益。在基础工程完工以后又对实际的冲刷深度做了不间断的观察，结果和模型试验数据一致。说明模型试验和实测值相关性较好，说明模型试验结果具有较好的参考性。
局部冲刷影响因素分析
近20年来，国内外研究机构通过试验，对潮流作用下的最大冲刷深度得出了两种不同倾向的结果和解释。一类认为潮流作用下的最大冲刷深度小于单向流作用下的最大冲刷深度，另一类解释为潮流和单向流作用下的最大冲刷基本一致。通过Mbini大桥的实例本人更倾向与前者。最大冲刷深度不仅取决于流速，还取决于冲沙坑内输沙量的变化、沙粒粒径、海湾洋流作用、海水与河水交接地带形成的密度差对流速的影响、河流上游河湾的大小也会对冲刷产生影响。
结论
桥梁的破坏大多数是由于洪水冲刷严重或者基础埋深不足引起的。因此研究桥墩的局部冲刷对于桥梁的稳定性至关重要。尤其最近十几年来，在沿海潮汐河口修建了很多大型、特大型的桥梁，桥墩受径流和潮流两方面不同周期变化的影响，水文和河床变形十分复杂，加之桥梁跨度大，桥墩结构类型多等因素，目前还没有见到计算潮流作用下桥墩局部冲刷深度的公式，仅有个别单位针对具体任务进行了一些实验研究，为了保证桥梁的安全，迫切需要对受潮流控制的河口海湾地区桥梁的局部冲刷做深入的研究。
参考文献
[1 ]潮流作用下桥墩局部冲刷研究韩海骞 浙江大学学报 2006.8
关键词:电子商务平台; 集群经济性; 产业组织
中图分类号: F713.36［文献标识码］ A 文章编号: 1673-0461(2011)04-0021-05
成本分析是任何经济现象研究的逻辑起点之一，电子商务平台的经济学研究也必然要从成本意义上来加以解释。从成本意义上说，电子商务平台形成的根源就是集群经济性。其来源就是网商企业的外部规模经济和外部范围经济，是企业规模经济和企业范围经济在电子商务平台层次上的延伸。网商的虚拟集群竞争降低了网商彼此的成本继而提升了电子商务的整体绩效，使得某一大型电子商务平台（如淘宝网）的网商比起那些散落在各个官网的“孤立”网商具有更强的比较成本优势，从而促进了电子商务平台的发展。
一、电子商务平台的集群经济性的涵义
集群经济性是基于电子商务平台的规模、用网商企业的成本来衡量的，是指在某一电子商务平台中，随着网商企业数量的增加，网商企业的长期平均成本不断地降低。在图形上具体表现为网商企业的长期平均成本曲线的向下倾斜部分，即网商企业平均成本随着网商企业数量的递增而逐渐下降的趋势[1]。如图1所示，假设在电子商务发展初始阶段，同一产业的网商以及上下产业链上的网商都非常少，企业之间的联系稀少，此时这些网商企业的短期平均成本很高，即初级阶段网商企业数量n1所对应的高成本LAC1；随着电子商务平台的诞生及其产业规模的扩展，越来越多的网商来此“安居乐业”，由于网商企业之间的内部联系和互动作用加强，使得网商企业增加导致的企业平均成本不断下降，在n *点达到了这一电子商务平台的最优规模，即集群长期平均成本曲线的最低点。
电子商务平台不仅具有集群经济性，同样也存在集群不经济性。集群不经济性是指在某一电子商务平台中，随着网商企业数量的增加，网商企业的长期平均成本也不断地增加，如图2所示的LAC1和LAC2曲线的最低点往右的部分。集群不经济性通常是因网商企业过分竞争、组织无序或结构失调致使随着网商企业的增加而集群的边际集群收益递减的状况[2]。
在学习型电子商务平台里，由于网商企业之间有显著的学习效应（learning effects），不仅能够在很大幅度上降低网商企业的长期平均成本（如图2所示的LAC2），而且能够延缓集群不经济性的出现，扩大电子商务平台的最优规模。这里，电子商务平台的学习效应是指在某个电子商务平台长期的演化过程中，不同网商企业的工人、技术人员、经理层等相互学习，可以在电子商务平台内部积累起产品（包括服务，下同）生产、技术、营销以及管理方面的集群特殊经验，从而导致网商企业长期平均成本的下降。如图2所示，集群的学习曲线反映了集群累积性产品产量与每一企业单位产量所需投入物数量之间的关系，从而导致集群长期平均成本曲线向下移动，并且使电子商务平台的最优数量规模扩大，即图2中的m*点集群最优企业规模远远大于不存在学习效应的集群最优企业规模n*点。特别是在创新型电子商务平台里，主导型网商企业的持续创新不仅能够非常显著地降低自身的成本，而且随着创新在网商企业之间的迅速扩散和创新知识在网商企业外部的迅速溢出，网商企业的长期平均成本曲线将呈“L”型（如图2所示的LAC3），电子商务平台的最优规模将呈无穷大，并且有可能彻底消除集群不经济性。因此，连续不断的生态创新和高效互动的生态学习是确保集群经济性的永恒动力。
图2电子商务学习效应与网商集群经济性的关系
二、电子商务平台的集群经济性的来源分析
电子商务平台的集群经济性来源于网商企业的外部规模经济性和外部范围经济性，这是电子商务平台虚拟集群的必要成本条件。虚拟集群内部专业化分工的加深和细化能够降低生产成本，产生集群经济性，从而促使电子商务平台的诞生；如果出现集群不经济性，那么电子商务平台必然走向衰落。
（一）集群经济性来源之一：网商企业的外部规模经济
电子商务平台是电子商务生态系统发展过程中的历史现象，是电子商务虚拟集群的重要组织特征，是众多中小网商企业以虚拟集群取代单一大企业规模，从而达到生态系统的集群经济性的一种重要发展方式。
电子商务平台层次上的规模经济来源于众多网商企业之间的外部规模经济性，构成了集群经济性的主要内容，其中，电子商务平台企业作为整体便于提供各种电子商务基础设施，便于海量网商企业间的信息交流、资金流动和商品实体交易及其运输，与电子商务相关的海量的专业人才、专业服务以及各种专门的资金、物流集中都带来虚拟集群的规模经济。
下面，对虚拟集群的规模经济与传统经济学的规模经济做一个比较。
1. 新古典经济学的规模经济概念存在误区
长期以来，由于新古典经济学在西方经济学中占据主导地位，企业内部规模经济被很多学者深入研究，而电子商务企业因虚拟集群产生的外部规模经济还是一种新经济现象，并没有被正统经济学所关注。在实业界，这种漠视网商企业的外部规模经济的现象比比皆是，以致现在的大部分传统大企业、大品牌都没有将电子商务作为重要发展方向。
一般地，在新古典经济学中，企业内部规模经济被表述为：在一个凸的齐次生产函数中，各生产要素投入的产出弹性之和大于1。在现实生活中，主要是指企业生产过程中所使用的大型关键设备投入在产品成本中占显著份额，而这种关键设备作为固定成本，会随着企业产量的增多而得到更大范围的分摊，从而使得单位产品的平均成本会随着产量的增大而减少，由此产生了一种规模经济效益。这里有一个先决条件是：关键设备具有技术上的不可分性。并且，新古典经济学一般认为平均成本曲线是呈“U”型分布，规模经济并不是无限的，而是存在着一个最优规模，即单位产品的平均成本达到最小时的产量水平[3]。
然而，新古典经济学对规模经济概念的阐述存在两个误区：首先，单个企业内部因技术经济上的缘故会产生规模经济，是以不存在外部性为先决条件的。一旦引入外部性，那么多个电子商务企业在虚拟空间上聚集在一起，就会产生一种新的企业规模经济，即因电子商务平台使不同企业在产业层次上分工而产生的一种虚拟空间上的规模经济。其次，新古典经济学对企业内部规模经济所作的解释也是不充分的。它仅仅从技术角度去解释内部规模经济的存在，却撇开了非技术性的空间因素和市场因素，如企业所受劳动力、原材料供应条件、区域市场的规模和公共设施状况等的约束。这些因素实际上制约着企业内部规模经济的存在与否以及可利用程度，而新古典经济学却隐含假设这些因素都不存在，片面地、孤立地谈论企业的技术经济规模。
2. 网商企业的外部规模经济源于网商企业之间的专业化分工
在电子商务平台中，网商企业的规模扩张主要有两条途径。
一条途径是网商通过增加各种生产要素的投入数量实现产出规模的扩大，称为内部规模扩张。其经济效果主要表现在：第一，生产规模的扩大使网商可以使用更加先进的技术和专用机械提高产出效率；第二，随着产品生产数量的增加，经营者积累了越来越丰富的生产经验，学习成本不断降低，从而带动平均成本呈现下降趋势，竞争力得到加强，这就是内部规模经济。
另一条途径是在不改变单个网商原有要素投入数量的情况下，通过增加某种产品网商数量实现产出效率的提高，称为外部规模扩张。在外部规模扩张中，网商在某种产品上的虚拟空间集中化往往带有向电子商务平台集中的特色，形成一定平台体系内某种产品供应商的密集分布，因而外部规模扩张又可以理解为虚拟空间专业化规模的扩大。其经济效果主要表现在：第一，专业化生产在某一电子商务平台体系内的密集分布加剧了该区域内的市场竞争，从而形成迫使网商努力提高技术的“高压环境”，有利于促进该平台内专业化生产水平的提高；第二，专业劳动者的集中有助于信息流动和技术外溢；第三，专业化生产规模的扩大引起对专业化电子商务服务项目的需求，有助于该平台内社会化电子商务服务体系的建立和完善。这些经济效果综合起来即形成了对非专业化生产企业和空间的成本优势及竞争优势，这就是网商企业的外部规模经济。
现实生活中，像淘宝网、当当网和京东商城等平台上网商企业的专业化分工经常能够带来显著的外部规模经济效益。其实，早在1920年，马歇尔就在其名著《经济学原理》（Principles of Economics）中列举大量专业化中小企业地域集中发展的重要性，这在电子商务的虚拟空间中同样如此。电子商务平台系统内部的交易量越高，劳动力和资本（设备）、电子商务服务、物流和金融等方面的专业化机会越多，电子商务的边际产业收益就增加，这就是虚拟集群导致的边际收益递增规律。例如，近两年淘宝网平台交易量大幅增加，使众多网商企业可以招聘具有专门技术的员工，也为采用专用的网店装修、营销服务和全国性物流支持提供了极大的方便，并且为相关的产业垂直联系和水平联系的前、后向企业提供了专业化机会，由此带来了外部规模经济。
3. 网商企业的外部规模经济与内部规模经济是一种正反馈关系
网商企业的外部规模经济与内部规模经济是有本质区别的。在网商企业的内部规模经济中，网商的效益提高得益于其自身规模的扩大，与其所在的行业规模可能无关。而电子商务平台的专业化分工所产生的企业外部规模经济则极大地提高了生产率。因为大量专业化企业集聚在同一个虚拟平台，使平台实现了产业层次的规模生产，相应地创造了一个较大的市场需求空间，对分工更细、专业化更强的产品和服务的潜在需求量也相应增加，同时随着技术发展和需求变化，生产工艺过程日益高度专业化，这不仅为专业化供应商提供了很大的生存机会，还使它们实现内部规模生产，网商企业的内、外部规模经济形成良性循环，从而不断提高电子商务平台的整体生产效率。网商企业的内、外部规模经济的关系表现在两个方面：
第一，在电子商务平台中，网商企业两种类型的规模经济之间往往是互为条件、互相依存。一个核心企业（通常是拥有核心技术的品牌商、运营商）要发挥其内部技术经济规模效益，常常要以周围众多的与之相联系的中小企业（通常是分销商、服务商）的存在为前提条件，这些中小企业为核心企业提供各种要素投入、公共设施、交通运输和产业服务等。即单个企业内部的规模经济依赖于其外部平台聚集的规模经济。反过来说，属于不同产业部门的众多企业之所以会在某一虚拟空间上聚集，并形成聚集规模，通常也正是由于该虚拟平台上存在着若干家核心企业，这些企业所利用的正是该核心企业给它们带来的外部规模经济。所以，在这种意义上说，网商企业的外部规模经济同样也仰赖于单个企业内部规模经济。
第二，网商企业的这两种规模经济在特定条件下还可以相互转化。在电子商务平台中，核心企业经济规模的扩大，将会导致电子商务平台规模的相应扩大；而产业相关联的众多上下游企业与核心企业相互聚集在平台虚拟集群上，也为核心企业实现纵向一体化提供了机会，减小了信息成本，从而导致部分网商企业外部规模经济的内部化，亦即转化为单个企业的内部规模经济。并且，网商企业的外部规模经济不是只对某一单一产业有影响，而且还会延伸到这个产业的关联产业中。例如，苏北的沙集镇共约6万人，仅仅4年就拱起2,000家淘宝网店，主要出售木制家居用品，2010年快递费就高达1,000多万元，网店销售额在3亿元以上。期间，天天快递、圆通、申通、中通、惠通、运达、新飞鸿、速尔等物流企业雨后春笋般涌现，甚至破天荒出现了5家卖计算机的商店，周边的纸箱厂、胶带厂、五金配件厂等都跟着挣得盆满钵满，目前沙集镇共有30家木材加工厂、10余家物流公司，一个带动了上下游多个产业的新产业链悄然诞生。沙集镇从一个没有资源、原有产业只是“收破烂”的地方，正朝着一个家居基地的方向发展。因此沙集镇有了“淘宝镇”之称。
电子商务平台内部企业的内、外部规模经济关系可以用图3表示。在电子商务平台中，网商企业的内部规模经济和外部的产业规模经济以及市场规模三者是一种正反馈的互动关系：随着电子商务平台上产业内部分工的不断深化，网商企业的内、外部规模经济不断加强，平台的市场容量也不断扩展，从而形成了集群经济性，促进了电子商务平台规模的持续壮大。
（二）集群经济性来源之二：网商企业的外部范围经济
当两种产品一起生产(联合生产)比单独生产便宜时，就产生范围经济。用成本函数来表示，考虑Q1单位产品1和Q2单位产品2的生产，单独生产每一种产品的成本是C（Q1，0）+C（0，Q2），一起生产的成本是C（Q1，Q2），那么范围经济（SC）的衡量：
SC=[C（Q1，0） + C（0，Q2） - C（Q1，Q2）]/ C（Q1，Q2）
如果SC总是正的，就存在范围经济。
国外有关研究指出，在1968年，200家最大的制造业厂商中的146家在11个或更多的行业中经营。而多恩、罗伯茨和萨缪尔森研究了在数量上是有非常小的厂商占统治地位的制造厂商，发现在1982年厂商平均生产1种到2种单独产品，多工厂厂商平均生产2种到3种单独产品。还有的关于范围经济实证研究指出，对通用汽车公司而言，将大汽车与小汽车、卡车组合在一起生产有足够大的好处。可见，在一定条件下，范围经济是存在的。存在范围经济并不必然意味着多种（两种）产品应该由单个厂商生产。大型企业比较容易实现企业内部的范围经济（建设多工厂，进行多样化经营）；小型企业集聚通过水平的或垂直的生产与销售联系，从而能产生类似大企业内部范围经济一样的众多虚拟集群网商的外部范围经济。因此，网商企业的外部范围经济同样也是集群经济性的主要根源。
1. 网商企业的外部范围经济也源于网商企业之间的专业化分工
在电子商务平台中，由于聚集企业之间形成了分工协作的生产体系，不同企业的投入要素具有多元使用价值，能够生产多类型、差异化的产品。如一种新的材料产品的产生，大部分具有多种使用功能，可以适应多种产品生产，可以产生平均成本下降的经济效益[4]。
电子商务平台中有许多可能因素可带来外部范围经济，最重要的一个是共同投入的使用。可以用知识(信息)来说明，知识是生产和销售相关产品的最重要的共同投入之一。一种产品的信息很可能与另一种紧密相关的产品有关。比如知道肯德基的营销方式，可能有助于麦当劳的营销；了解了电风扇的营销状况，可能有助于空调的销售(共同的市场)。否则像信息这样的资源，会因重复建设而浪费。并且信息难以购买和销售，所以单个厂商经常生产相关的产品，诸多企业聚集在一个区域易于形成具有外部范围经济性的柔性生产系统。
如图4所示①，在电子商务平台中，许多同类企业，甚至完全不同的企业都有许多可以共享的集群资源。这些资源可能是网商企业不可缺少的，若不通过电子商务平台，每个企业就必须自己配置这些资源，或者必须到较远的地区才能享用到这些资源。这必然加大了企业的成本和延迟企业产品上市的时间，使资源的使用效率降低。若通过电子商务平台，这些众多中小网商效率就会大大地提高，就会有专门提供这些电子商务服务的机构诞生。网商企业资源配置就优化了，成本就降低了，从而产生网商企业的外部范围经济。
图4 电子商务平台的外部范围经济图示
随着卖家群体的迅速扩大，卖家群体的一些共同需求渐渐形成规模，于是出现了专门为卖家提供服务的卖家（“卖家服务商”）。以网店装修为例，提供网店装修服务的卖家服务商会根据网店的商品、店主的喜好等，对店名、公告、店铺介绍、商品分类、背景音乐等进行整体设计，并形成网页模板销售给店主。类似的服务或产品还有快递、培训、网络营销、名片制作、物流纸箱等。卖家群体的需求不断催生着新的服务，淘宝网上的卖家和商品因此越来越多样化。
2. 网商企业获取外部范围经济的必要条件
第一，虚拟空间的集群性。电子商务平台首先表现为一种网商的虚拟集群现象，同一个虚拟平台上的网商密集，市场便自发生成和快速成长。只有基于电子商务平台的“集中”和“扎堆”才能使大量信息通过非正式接触得以迅速传递和扩散，只有零距离才不需要库存甚至可不建库房，只有网络集中才会有公共服务基础设施的邻里效应和共享机制，技术外溢和创新才会发生连带效应。因此网商企业获得外部范围经济必须依赖于这种基本投入要素的平台集中。以阿里巴巴为例，作为世界上最大的B2B电子商务平台，截止2010年3月31日，其注册会员数5,025万名，同比增长24.8%，其中中国供应商付费会员超过10万名，同比增长80.4%。阿里巴巴的B2B电子商务平台不仅聚集了网上众多买卖者群体，而且为企业之间的战略合作提供了基础，平台商务信息通行无阻，网商之间可以通过网络在市场、产品或经营等方面建立互补互惠的合作，形成水平或垂直形式的业务整合，以更大的规模、更强的实力、更经济的运作真正达到全球运筹管理的模式。
第二，产品的差异性。信息时代的需求多样化和生产柔性化，突出了外部范围经济的重要性。电子商务平台汇集了成千上万个网商，产品及其服务的差异程度高，聚集企业充分享受到外部范围经济的好处。以淘宝网为例，作为亚洲最大的网络零售平台，其产品种类繁多，产品及其服务的差异性非常明显。2008年第一季度，淘宝网同时在线商品数超过1.4亿件，比2007年同期增长131%；到2010年8月，淘宝网在线商品数量超过5亿件，日交易额达到9亿元，约300万卖家把线下传统渠道的货放到网上销售，网货的丰富和海量是其主要特征。预计未来产品的差异性将更多地体现为以消费者为中心进行按需定制，生产商将按照消费者的个性来实现柔性化生产。众多中小网商在有关差异性产品的顾客、原材料供应商、运输、产品目录、供应链联盟以及市场信息等多方面享受到电子商务平台所产生的外部范围经济，通过降低成本和提高效率来获得合适的回报。
第三，结构的网络性。电子商务平台通过网商的专业化分工，形成外部范围经济，不仅满足了市场个性化和多样化的需求，而且网商通过建立网络集群关系进行交易，大大降低每次交易的费用；同时形成共同的网商文化和新商业文明价值观，有利于企业间建立以合作与信任为基础的社会网络，使双方容易达成交易并履行合约；还节省了企业搜索市场信息的时间和费用，有效地降低了交易成本。因此，网商企业之间这种网络结构形成的外部范围经济，能够有效克服传统企业等级制科层组织的弊病。阿里巴巴B2B电子商务平台使买卖双方的交易方式能够在网上完成整个业务流程，从最初沟通，到货比三家，再到讨价还价、签单和交货，最后到客户服务，基于统一平台的企业之间的交易减少许多事务性的工作流程和管理费用，降低了企业经营成本；网络的便利及延伸性使阿里巴巴会员发展国际贸易更方便，成本更低廉，如不懂外语的杭州开源公司老板何荣生让名画艺术品畅销欧美。因此，拥有良好的网络结构的阿里巴巴B2B电子商务平台被商业界评为“最受欢迎的B2B网站”②。
三、结束语
网商企业成本的高低直接影响到电子商务平台的演化方向。只有企业“扎堆”使各自的成本不断降低，企业才有虚拟平台“群居”的激励。集群经济性就是大量网商企业持续成本递减效应的反映。亚当・斯密在《国富论》认为，劳动生产率的最大进步以及在劳动时所表现出的更大的熟练、技巧和判断力，都是分工的结果。同样地，作为集群经济性两大根源的外部规模经济和外部范围经济，都是众多网商在电子商务平台内部专业化分工的必然结果。因此，要保持电子商务平台的稳定发展，就必须依靠不断深化网商企业的专业化分工来充分发挥集群经济性，才能长期造就虚拟集群的比较成本优势。
[注释]
① 受“蓝海林的《技术创新与广东工业技术发展的战略研究》（广东经济出版社,2001年3月）一文”启发改写。
② 2001年《远东经济评论》授予阿里巴巴“全球最受欢迎的B2B网站”称号，2004年阿里巴巴B2B电子商务平台连续第五年当选《福布斯》评选的全球最佳B2B网站。
[参考文献]
[1] 王步芳. 世界各大主流经济学派的产业集群理论[J]. 外国经济与管理， 2004（1）:12-16.
[2] Krugman P.. Where in the World Is the New Economic Geography? The Oxford Handbook of Economic Geography[M]. Oxford University Press， 2000:49-60.
[3] Rey， P. and Tirole， J. .A Primer on Foreclosure.the Handbook of IndustrialOrganization III[M]. MITPress， 2006.
[4] Banker， R.D.， H.H.Chang， and S.K. Majumdar. Economies of Scope in the U.S.Telecommunications Industry[J]. Information Economies and Policy， June 1998.
On Economies of Cluster of E-commerce Platform
Wang Bufang 1，2
（1. Chinese Academy of Social Sciences，Beijing 100732,China; 2.Alibaba Group, Beijing 100025,China）
关键词：双相钢腐蚀速率单因素试验
中图分类号：TG142.3 文献标识码：A 文章编号：
Abstract: This thesis makes single-factor tests on dual-phase steel 2507, dual-phase steel 2205 and stainless steel 316L using waste HF liquid of different concentration produced in PV industry, and analyzes the influence factors such as HF concentration and pressure on corrosion rate of corrosion-resisting steel according to the test result, so that to select feasible economic materials according to the market price.
Key Words: Dual-phase steel; Corrosion rate; Single-factor tests
背景
近年来，随着全球对清洁环保的可再生能源需求量的不断增长，太阳能以其普遍性、清洁性备受青睐，使得近年来光伏行业迅猛发展。然而光伏行业这一清洁能源的生产过程却是高污染的，硅片清洗工艺产生的不同浓度氢氟酸废水对生态环境危害极大。该氢氟酸废水由纯水冲洗浓酸腐蚀过的硅片产生，浓酸种类为氢氟酸和硝酸，按照1:6配比而成。废水中氟离子浓度通常为300ppm至2000ppm不等，PH值在2左右。
在水处理行业，一种氢氟酸废水回用工艺应运而生，但此工艺中需要将氢氟酸废水在环境压力220—400PSI的环境下运行。在该压力下，常见的耐腐蚀工程塑料管道无法满足使用要求，普通的衬塑管道也不适用此种废水，故需要使用承压较好的耐腐蚀钢材。双相钢2507、双相钢2205、SS316L等为常见的耐腐蚀性钢材，具有相对较好的耐腐蚀性能，但其造价差异较大，因此对其进行腐蚀性试验研究和分析，选用合适的耐腐蚀材料，在保证系统运行稳定前提下，有效降低投资费用，具有重要的现实意义。
2试验方案
试验主要利用高温高压釜，将SS316L、双相钢2205、双相钢2507试样与不同浓度的氢氟酸废水分别进行单因素实验，对其腐蚀速率进行评价。本试验先后模拟了在常温下，氟离子浓度100ppm、300ppm、800ppm、1500ppm、2000ppm在100PSI、200PSI、300PSI、400PSI、500PSI下的腐蚀速率，试验时间分别为720小时。
均匀腐蚀速率的计算方法为：
（式 2-1）
式中：
——— 均匀腐蚀速率，mm/a；
Δg——— 试样失重，g；
——— 材料密度，g/cm3
——— 试验时间，d；
——— 试样表面积，mm2。
根据试验状况，记录各试样数据：腐蚀前重量（g）、腐蚀后重量（g），计算出失重Δg。
3试验结果及分析
3.1 试验数据
将试验取得的各种材料的失重重量Δg带入式2-1，计算得到各种材料的腐蚀速率，如表3.1所示。
表3.1各材料腐蚀速率记录表
3.2氢氟酸浓度对腐蚀速率的影响
根据表3.1，将氢氟酸浓度对各材料的腐蚀速率绘制成曲线，如图3.1—图3.3所示。
图3.1 氢氟酸浓度对SS316L试样腐蚀速率影响曲线图
从图3.1中可见，氢氟酸浓度对SS316L材质的腐蚀速率影响很大。当氟离子浓度升高到800mg/L时，腐蚀速率显著上升至1mm/a以上；随着氟离子浓度升高，其腐蚀速率呈正相关性且升高趋势逐渐增大。
图3.2 氢氟酸浓度对双相钢2205试样腐蚀速率影响曲线图
从图3.2中可见，氢氟酸浓度对双相钢2205材料的腐蚀速率影响趋势类似于SS316L材料，但其腐蚀速率均较低。氟离子浓度升高至2000ppm时，其最大腐蚀速率仅为0.085mm/a。
图3.3 氢氟酸浓度对双相钢2507试样腐蚀速率影响曲线图
从图3.3中可见，氢氟酸浓度对双相钢2507材料的腐蚀速率影响非常小，腐蚀速率随浓度升高的上升趋势也较小；氟离子浓度升高至2000mg/L 时，其最大腐蚀速率仅为0.027mm/a。
3.3操作压力对腐蚀速率的影响
操作压力对腐蚀速率的影响如图3.4—3.6所示。
图3.4 操作压力对SS316L腐蚀速率影响曲线图
从图3.4中可见，当氟离子浓度低于800mg/L时，操作压力对SS316L材料的腐蚀速率影响并不显著。但氟离子浓度超过800mg/L时，腐蚀速率随压力升高而趋势愈加明显，且SS316L材料整体腐蚀速率偏高。
图3.5操作压力对双相钢2205腐蚀速率影响曲线图
从图3.5可见，当氟离子浓度低于800mg/L，操作压力对双相钢2205的腐蚀速率影响不大；当氟离子浓度超过800mg/L时，腐蚀速率与氟离子浓度存在线性关系，但在试验范围内，双相钢2205的腐蚀速率较低。
图3.6操作压力对双相钢2507腐蚀速率影响曲线图
从图3.6中可见，含氟废水对双相钢2507材料的腐蚀速率非常低，操作压力对腐蚀速率的影响较小
3.4三种材料的经济性对比
三种材料的市售价格大致如下表所示（材料受时间因素影响可能会产生较大波动）
4 结论
氟离子对于SS316L材料的腐蚀速率较高；氟离子浓度小于2000mg/L的含氟废水对双相钢2205、2507腐蚀性均较低，对双相钢2507的腐蚀性非常微小。
氟离子浓度大于800mg/L，操作压力对SS316L腐蚀速率增大，对双相钢2205，2507影响较小。
综合三种材料的价格分析，SS316L价格最低但其腐蚀速率较高，不能应用于该废水，双相钢2205和双相钢2507的腐蚀速率均较小，但双相钢2205价格相对于双向钢2507价格较为低廉，因此双相钢2205是此废水理想的应用材料。
参考文献
左景伊,左禹.腐蚀数据与选材手册[M]. 北京:化学工业出版社,1995.
左禹,熊金平.工程材料及其耐腐蚀性[M].北京:中国石化出版社,2008.
曾庆楠.不锈钢耐蚀性及双相钢在制盐设备中的应用[J].四川:中国井矿盐.2003.
王文明,张毅.双相钢和镍基合金腐蚀试验对比分析[J].江苏:试验与研究.2012.
购物车(0)