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關鍵詞:管道接口膨脹水泥石膏剛性接口
在管道剛性接口材料中,膨脹水泥是一種最常用的接口材料,操作簡單,應用廣泛,但在使用過程中也存在一些問題,本文試圖從理論和實踐兩方面對這種接口材料作一介紹和分析。
1膨脹水泥接口的優越性管道膨脹水泥接口主要是指水泥、石膏粉、氯化鈣按一定比例混合加水后拌合配制而成的接口填料(本文所涉及的膨脹水泥接口均指這種接口)。和石棉水泥接口相比,膨脹水泥接口的施工大大減輕了操作人員的勞動強度,這種接口在操作中只需搗實、抹平,無需反復捻打。由于接口材料中添加了速凝劑氯化鈣,使接口強度增長很快,抹口后幾小時即可通水。在一定條件下可以在搶修斷管時采用,替代價格昂貴和對水質有污染的鉛接口。
20世紀70年代,中鐵一局集團給排水工程總公司曾與蘭州鐵道學院協作對這種接口做了一系列試驗,這里簡述如下。
1.1沖擊試驗
將一組DN150膨脹水泥接口的管道試件(長5m,膨脹水泥接口6個)平行鐵路軌道置于正線與到發線中間,讓其承受火車行駛時的側壓及動荷載。試件放置后,用手壓泵加壓至1MPa,檢查接口的嚴密性;而后覆土回填(覆土深度為管頂以上0.2m)。經過16d,90次列車行駛的考驗后,再次試壓1MPa,保持10min,壓力未見降低,接口無洇水及滲漏現象。
將另一組DN150長10m膨脹水泥接口的管道試件鋪設在溝槽中,試壓檢驗接口泵壓1MPa,無滲漏現象后,管頂以上回填虛土0.5m厚,然后用H7-120型內燃夯(夯重120kg,夯起高度30~40cm,夯足直徑250mm),反復夯打6遍,虛土夯實后土層厚度減為0.34m。之后,管段再次加壓至1MPa,保持10min,壓力未見降低,接口無洇水及滲漏現象。
1.2對比試驗
用鉛、石棉水泥及膨脹水泥3種接口材料作接口,分別制作3組試驗管段,強度達到規定值后,將三組試件放置在距地面0.5m高的磚支墩上,試壓檢查各接口完好后,同時抽去中間各支墩,利用管身自重(包括管內水重)下沉,測其下沉量。下沉完畢后,繼續加壓,觀察各試驗管道接口滲漏情況及減壓情況。此時,鉛接口已完全破壞,而石棉水泥接口及膨脹水泥接口均無明顯變形。緊接著,在石棉水泥接口試件中部加載385kg,在膨脹水泥接口試件中部加載372kg,繼續觀察下沉量,3min后卸載,再進行觀察。做完以上試驗后,將已破壞的鉛接口試件恢復,又分別將3組試件推落至地面(距地高度0.5m),并進行試壓及接口檢查。此時鉛接口又一次破壞,其它兩組試件基本正常。緊接著又由10人以腳為動力將石棉水泥接口和膨脹水泥接口以及鉛接口試件向前滾動10m又折回5m后試壓,膨脹水泥接口和石棉水泥接口情況均良好,而鉛接口沒有經得住考驗,首先出現了裂縫。
以上試驗數據充分說明,膨脹水泥接口完全可以替代石棉水泥接口。膨脹水泥接口甚至可以替代價格昂貴且對環境有污染的鉛接口
中鐵一局集團給排水工程總公司從20世紀70年代以來,在鑄鐵管自應力水泥管給水及排水管道剛性接頭中大量使用膨脹水泥接頭,其中青藏鐵路(克哈段)、梅七鐵路、西候鐵路、京秦鐵路及蘭新鐵路復線給排水工程的管道鋪設中采用膨脹水泥接口累計距離近百公里,安全使用至今。
2問題的提出
一些施工單位反映,膨脹水泥接口相對于石棉水泥接口而言,的確減輕了操作者的勞動強度,但是接口硬化以后,也有可能將管口脹裂。
國內一些施工單位的確也發生過這種事故。例如某鐵路車站鋪設10余kmDN600鑄鐵管道,采用膨脹水泥接口。施工后接口普遍脹裂漏水,由于修復比較難,建設單位采用其他接口,重新鋪設了一條管道。還有一些單位反映,膨脹水泥接口產生的膨脹破壞有時還可能在管道交付使用后1~2年產生。
再這樣下去,蒂安完全可能會淪為街頭的乞丐,她發誓要在錢花光之前找到一條出路。4月25日那天,蒂安落魄地行走在威斯敏斯特大教堂外,看到人們都在搶占馬路邊的位置。蒂安好奇地向周圍人打聽后,才知道威廉王子將在4月29日大婚這件事情。那些市民在威斯敏斯特大教堂外搶位置,是為了占一個觀看婚禮的最佳視角。
人們紛紛擁向這里,搶到位置的人都不愿意離開,否則自己的位置就會被別人搶走,他們紛紛席地而坐。看著這情形,蒂安忍不住想,他們在這里要待上好幾天,風餐露宿真的很辛苦,如果向他們兜售帳篷會怎么樣呢?
蒂安似乎感覺到了某種商機,但此刻她的口袋里只剩下300英鎊了,不能太草率地做任何風險投資。于是便隨意地問一對占著位置的老夫婦:“如果有人向你們兜售帳篷,你們會接受嗎?”那對老夫婦相互看了一眼,興奮地說:“如果是這樣,我不僅會接受,而且會很感激!”
有了這個答案,蒂安放心了。她連忙帶著那僅有的300英鎊來到一個帳篷制造商那里,她用最便宜的價格從制造商那里以每個30英鎊買來了10個帳篷,然后她很快回到威斯敏斯特大教堂,她甚至還沒有開始兜售,就以每個70英鎊的價格被人搶購一空。
蒂安興奮極了,300英鎊轉眼變成了700英鎊。她立刻返回到制造商那里,雖然他們不知道蒂安究竟把帳篷賣到了哪兒,但見她賣得如此快,就決定給予更大的幫助。他們給蒂安配了一輛小貨車,考慮到她的本錢不夠,還給了她先供貨后收錢的優惠。就這樣,蒂安駕著制造商供應的車子拉著帳篷來到威斯敏斯特大教堂以及白金漢宮到威斯敏斯特大教堂的路上。她的帳篷對于這些站在太陽下干巴巴苦熬傻等的市民來說,無疑是一個“雪中送炭”的稀缺品,車上的300個帳篷很快被銷售一空。短短半天時間,蒂安就來回跑了三趟,賣出了1000個帳篷!教堂外面,大路兩邊,到處都是五顏六色的帳篷,更是增濃了王子婚禮喜慶氣氛。
在天色將黑的時候,甚至還有一百來個“位置”沒能搶購到帳篷,蒂安連晚飯也顧不上吃,連夜趕回制造商那里取來帳篷滿足了最后一百來個“位置”的需求。他們可以在里面安心睡覺,而不用擔心觀看王子婚禮的最佳位置被人搶走了!
關鍵詞:流動性膨脹;宏觀經濟困境;人民幣國際化;虛擬經濟
中圖分類號:F822 文獻標識碼:A 文章編號:1003-7217(2008)04-0014-06
目前中國宏觀經濟面臨兩個難題:一是國內流動性膨脹,各類資產價格以及居民消費價格指數(CPI)持續走高;二是國際上人民幣匯率的升值壓力越來越大。國內當前宏觀政策目標主要是調節國內CPI,防止經濟過熱,對人民幣升值壓力則缺乏有效措施。筆者認為境內流動性膨脹和境外人民幣升值壓力的持續都根源于當前美元本位的國際貨幣體系安排和全球經濟的失衡,所以,解決國內的宏觀經濟困境須從國際貨幣體系和世界經濟格局的大局出發,才能找到正確有效的解決辦法。
一、國際流動性膨脹和國內流動性膨脹的根源與機制
由于中國的強制結匯措施,外匯儲備變動能夠有效影響央行基礎貨幣的變動,是影響國內貨幣供給的重要渠道。表1反映了我國中央銀行通過外匯占款渠道投放的基礎貨幣逐年增加,如果不是對沖票據的影響,從2006年底我國的基礎貨幣完全是由外匯占款引起的。基礎貨幣的被動大幅度投放,再經過貨幣乘數的放大,導致了我國貨幣供應量的快速增加(見表1中貨幣供應量M2及其增速)。
考慮到龐大的外匯占款是由中國持續的雙順差累計導致,追溯到國內持續的雙順差必然涉及到中國的經濟增長模式以及目前全球經濟的失衡0和美元本位的國際貨幣體系。在此重點探討在美元本位的國際貨幣體系下全球流動性膨脹的機制。認識流動性膨脹的機制至關重要,它不但可以顯示出流動性膨脹的真實規模,還可以幫助人們認識當代世界經濟運行的新規則。國內由外匯占款引致的流動性膨脹只是標,而美元本位國際貨幣體系和全球經濟失衡導致的國際流動性膨脹才是本。全球流動性膨脹完全是美元本位貨幣體系引起的,歐元的崛起加劇了全球流動性膨脹。
1973年,當尼克松總統宣布美元停止兌換黃金之后,世界經濟開始了一個新的時代。當時的人們并沒有意識到它可能在三十多年后引起的嚴重后果。黃金的非貨幣化雖然保住了美元的霸主地位,世界貨幣體系的基礎卻發生了根本性的變化。在布雷頓森林體系中,美元承諾兌換黃金。各國商人將持有的美元兌換成本國貨幣,集中在官方的外匯機構或央行手中,然后由官方外匯機構向美國聯邦儲備兌換黃金。這個時期,美元的支柱就是它的黃金儲備。美元外流意味著美國的黃金儲備外流,黃金儲備就構成了美國對外提供美元的約束力量。當美元不再承諾兌換黃金之后,各國央行持有的美元儲備便不能在美國兌換黃金,而只能購買美國財政部發行的債券和其他金融資產。債券和其他金融資產替代黃金成了支撐美元國際貨幣的支柱,美元不再需要黃金儲備作支撐,只要有足夠的債券、股票以及其他金融資產,就足可以替代黃金以應付來自境外美元回流的壓力。境外美元的支柱從黃金儲備改為債券和其他金融資產之后,境外美元的支柱虛擬化了,美元流往境外也就不再有約束。失去了約束,美元流往境外的速度加快,規模也越來越大。美國經常項目逆差從1982年的55億美元,迅速擴大,到2006年已經達到8115多億美元,24年間增長了大約148倍,任何國家的GDP和實際資產都不會有這樣的增長速度。
美國經常項目逆差基本上表現為用美元支付進口的貨款減去經常項目收入后的凈支出余額,再考慮到美國的外匯儲備基本沒有變化,故美國經常項目逆差基本上可以看作是美元現金的外流。因此,當中國出口1000億美元的商品到美國的時候,商品流入美國,相應也會有1000億美元流入中國。如果中國順差1000億美元而且全部結匯,按匯率1美元兌換7元人民幣計算,國內將會增加7000億人民幣。一般情況下,央行會為對沖流動性而發行央行票據,假定為4000億人民幣,于是中國就多了4000億人民幣的央行票據和3000億人民幣的現金。美元兌換成人民幣之后,美元現匯便會流到外匯儲備局。當外匯管理局購買美元債券的時候,美元現匯流回美國,替代現匯的是外匯儲備局手中持有的國債和聯邦機構債券等等。于是中國的流動性價值就獲得了雙重存在。在上述的例子中,一是1000億美元的外匯資產,二是按當時匯率增加的同價值量的人民幣現金和央行票據(即3000億元人民幣現金和4000億元人民幣央行票據)。至此,1單位的境外美元已經創造出了2美元的廣義流動性。
表2列出了世界官方外匯總儲備的膨脹情況,官方外匯總儲備已經從1999年的1.78萬億美元上升到了2007年12月末的6.4萬億美元,翻了近兩番,正是占世界官方外匯儲備90%的美元、歐元國際本位貨幣的高速增長導致了世界性的流動性膨脹。但流動性膨脹整個過程到此還沒有結束。中國外匯管理局購買了美國債券之后,會導致同量美元流回美國,美國央行和政府也會采取對沖的方法,減少回流美元對實體經濟的沖擊,但是流動性不會減少,美國最終也只能靠增大國內虛擬經濟的規模來占用大量回流的美元現金。最終流回美國的美元一部分會聚集到各類基金機構和銀行中作為投資和貸款再次前往亞洲、拉美和美國境外的其他地方,另一部分會聚集到政府和美國居民手中通過消費全球產品和服務再次流出美國,全球流動性膨脹將繼續進行。
通過美元流動機制可以看出:第一,在美元為本位的國際貨幣體系下,美國每一美元經常項目的逆差,將導致世界擴張大致2~3倍的流動性,這其中還不包括銀行乘數擴大的貨幣量。這造成了國際性的流動性膨脹,直接導致了貿易順差國(比如中國)通貨的增加,增加了順差國資產價格和物價水平的上漲,傳統意義上的需求拉動型通脹已經轉型。第二,在現代黃金非貨幣化條件下,虛擬化的貨幣沒有自動的退出機制,發行票據等短期金融資產的方法來對沖流動性,本質上是創造出流動性較弱的虛擬資產來代替流動性最強的貨幣,這會使得廣義虛擬資產進一步膨脹,因為票據和債券等虛擬資產不會憑空蒸發和消失,“流動性替代”不能解決根本性的問題。第三,在國內資本市場沒有開放條件下,當外匯占款引致的流動性膨脹后,除非有相反的情況(國際收支逆差),人民幣流動性膨脹是不可以避免的。
二、當前中國應對宏觀經濟困境措施的分析
由于我國流動性膨脹的根源在以美元為本位的國際貨幣體系,所以,目前從戰略上來看在封閉我國資本市場,使其與外部隔開的思路下來解決流動性膨脹只能是短期策略,不能長久。目前國內應對宏觀經濟困境有如下政策:
1、采用“堵”的策略。海關、外匯監管局、銀監會
聯手控制熱錢進入中國,企圖從源頭上減少流動性膨脹。由于人民幣的升值預期和國內資產價格膨脹,加上最近國際本位貨幣美元匯率的不斷下跌,全球膨脹的流動性越來越多地涌向中國。在此情況下,國內采取“堵”的策略控制投機性熱錢進入的方向是對的,但是考慮到我國順差主要是由經常項目順差產生,根源于我國依據勞動力成本比較優勢建立的加工制造業,與我國經濟增長模式緊密相關,所以“堵”的策略只能少量減少我國順差額度,并不能從根源上減少我國順差的總規模。而且在人民幣升值和國內資產價格上漲的雙重利潤刺激下,國際熱錢會通過更加隱秘的方式進入國內。監控國際游資一直是一個很復雜的課題,目前除了健全監控網絡還沒有更好的辦法。
2、采用“藏匯于民”和鼓勵持有美元的企業和機構投資于境外國際市場的策略。在國內對于非官方持有的外匯來說,它也不過兩種結果,一是通過金融機構貸款給從事進口或對外投資的企業和商人;二是購買外國的股票和債券等虛擬資產。但目前情況下如果中國資本市場不開放,民間就不會吸收太多的外匯頭寸,因為外幣不能在國內直接媒介交易,藏匯于民的規模肯定有限。在流動性膨脹的情形下,鼓勵和引導境內資金流出的思路是正確的,但是目前政策思路中疏導的不是人民幣,而是設法輸出美元,這實際上是“推出美元”或“擋住美元流入”的政策,效果也極其有限。因為人民幣匯率是由人民幣的供求決定,現在設法向外輸出的是美元,國際市場上投資者并沒有看到人民幣及人民幣資產,不能緩解升值壓力。
3、采用信貸緊縮的方式控制流動性。當前中國的流動性膨脹與1987~1989年和1995~1996年流動性膨脹是有重大區別的。以前中國的流動性膨脹是由于固定資產投資規模過大、政府主導的投資行為過熱所致,這種流動性膨脹往往是伴隨著央行通過再貸款進行貨幣投放和商業銀行創造的貨幣存量上升帶來的,中央銀行的貨幣緊縮政策往往很有效,只要控制好財政和信貸規模就一定能夠使得經濟過熱減緩甚至進入緊縮,遏制流動性;但是外匯占款導致的流動性膨脹則不同,因為其根源不是在國內而是在國際。計劃調控信貸的政策在短期內會產生緊縮作用,但持續使用效用遞減。而且傳統的信貸緊縮調控是以整個經濟受到壓抑為代價。我國目前正處在產業結構升級時期,汽車、裝備制造業、造船、太陽能、新興材料等高端制造業正在迅速成長,它們是自主產權大幅度增加的希望。因此,如果不是從根源上消除流動性膨脹,而是從抑制國內信貸來解決問題,不但不會對人民幣升值壓力有任何幫助,還可能對新興產業的初期形成金融壓抑,延緩中國產業結構升級的進程。
綜上,目前國內所有的政策實際上都是延續“堵住流動性”、“推出美元”或“擋住美元流入”的思路,都屬于被動的減少或計劃控制流動性的政策,對人民幣升值壓力根本不起作用。在這種思路下人民幣境內貶值壓力和境外升值壓力持續加大的情況不會根本上得到改變,內外不協調的情況會越來越嚴重,所以,必須考慮長期和根本性的解決途徑。
三、中國宏觀經濟困境的根本解決措施
目前情況下必須打開人民幣流往境外的出口,增加人民幣的國際供給,積極推進人民幣的國際化,這樣才是正確“疏導”的政策。這是因為:第一,只有向外輸出人民幣和人民幣資產才可以減輕國內流動性不斷膨脹的壓力;第二,只有增加國際金融市場的人民幣供給,才能大幅度緩解人民幣匯率升值的壓力;第三,只有這樣才有可能通過資本項目的逆差來對沖中國經常項目的順差,使得中國制造業和經濟增長在不受太大沖擊的前提下解決目前國內宏觀經濟面臨的困境;第四,如果增加人民幣對外供給量,人民幣成為儲備貨幣,世界貨幣體系也將因此增加一個更有實體經濟作基礎的硬通貨,國際貨幣體系也將更加和諧和穩定。
(一)日本和德國的歷史經驗
目前中國雙順差導致外匯儲備的急劇增加引致的流動性膨脹,與20世紀七八十年代日本和德國面臨的情況類似。由于日本和德國兩國政策選擇的不同(日本采取的是“推擋”政策,而德國采取的是“疏導”政策),日本走上泡沫經濟道路,而德國則平穩增長直到以馬克為基礎創造出新的國際硬通貨“歐元”。這個經驗對當前的中國是十分重要的。
日本和德國兩者同時從戰后崛起,都經歷了戰后經濟的快速發展,經常項目持續順差,本幣都面臨巨大的升值壓力。但在應對本幣升值壓力和資本項目自由化的政策上,日本由于害怕完全放開日元資本項目后,日元匯率急劇波動可能引起對外收支惡化和日本經濟的動蕩,所以對日元國際化持消極態度,直到1980年才完全實施資本賬戶的自由化;而原西德早在1956年就在貿易順差和經濟增長的基礎上實現了貿易自由化和資本賬戶的自由化。
德國由于較早地實現了資本賬戶的自由化,其充分利用了20世紀七八十年代經濟高速增長的黃金時期,合理運用國外居民對馬克的升值預期(表3數據顯示馬克兌美元匯率從1972年的3.22上升至1.79),同時西德將累計的外匯儲備當作平準基金,主要目標是調節馬克的匯率,從表3可以看出馬克平穩升值,沒有較大波動。這段時間德國采取“疏導”的政策,通過資本賬戶持續逆差向外輸出馬克,其通過資本賬戶持續逆差累計向外輸出了近681億美元的馬克。德國通過有效向外輸出馬克通貨,首先是有效地緩解了國內的通脹壓力,1970~1980年德國CPI年均增長5%(較日本9%的增長率溫和得多);同時,由于馬克在國際貨幣市場上的供給大幅度增加,大大降低了馬克升值壓力,且用緩慢升值的馬克購買外國資產會避免用正在貶值美元購買的損失。更重要的是,這個政策使得馬克迅速成為國際儲備貨幣,大規模向外輸出馬克通貨后,馬克成為了重要性僅次于美元的三大國際貨幣之一,其占世界外匯儲備比重從1970年的2.1%上升至1980年的10.2%。
而在20世紀七八十年代經濟黃金發展時期,日本采取的是“堵”和“推擋”政策,沒有充分利用境外居民對日元合理的升值預期,對資本賬戶的控制限制了日元對境外的供給,錯失了向境外輸出日元積累日元儲備的最佳時期。在1972~1980年,日本資本賬戶累計的逆差約為30億美元(見表3),這意味著其對外輸出日元的上限就是30億美元,這么小的數量自然不會形成大規模的日元國際儲備“堵”和“推擋”的政策使得當時日元在國際上的供應量偏少,沒有壓制住日元升值的趨勢,而日元升值后嚴重打擊日本的出口,導致日本國內實體經濟衰退;同時日本國內資金充斥的狀況因日元流出日本的數量不夠而沒有得到緩解,其物價水平和資產價格持續上漲,形成泡沫經濟。
今天中國與日本、德國走到了同樣的歷史關口,兩國應對本幣升值壓力和推進貨幣國際化的歷史經驗告訴我們,必須抓住中國經濟增長和人民幣匯率具有較強升值預期的這一段黃金時期,順勢開放中
國的資本賬戶,在政府和貨幣當局主導下積極推進人民幣的向外流出,否則,中國經濟有可能和日本一樣,在本幣不斷升值壓力的逼迫下,國內不斷累積流動性,而又沒有及時向外輸出本幣,最終導致國內經濟進入泡沫化,承擔泡沫經濟破滅的苦果。積極推進人民幣的國際化進程,增加人民幣通貨和人民幣資產的向外輸出量,將有效改變國內流動性不斷膨脹的局面,緩解人民幣升值壓力。更重要的是改變中國經濟總量世界第四,而人民幣國際使用量為零的不對稱情況。
(二)美元危機的發展和人民幣國際化的歷史性機遇
目前中國經濟狀況與全球經濟格局密切相關,而美國對世界經濟狀況具有重大影響。近24年來,美國通過經常項目逆差將美元輸往世界各地,然后通過資本項目輸出美元債券等虛擬資產回收流出美國的美元通貨,最終世界各國機構持有美元債券等儲備資產。黃金非貨幣化之后,任何信用貨幣都缺乏長期的退出機制,大量美元(現在還有歐元)進入經濟領域之后,短期可以靠各種對沖辦法減少流動性,中期可以靠流往國外減少國內膨脹的流動性(僅對國際化程度相當高的貨幣),但從長期來講,如果實體經濟不夠強大,長期累計起來的流動性的唯一解決途徑就是貶值。截至2006年底,非美國居民持有美元金融資產的存量已經達到16.3萬億美元,而2006年美國GDP不過13.2萬億美元。美國通過債務經濟不斷消費世界各地的產品和資源,而各國得到的僅僅是美元和美元資產儲備。“世界上沒有免費午餐”如果還是正確的話,美國就一定會為此付出代價,美元危機因此不可避免。
這種危機一方面來自美元和美元資產的大量充斥,另一方面是美元實際購買力的大幅度下降。美元的購買力最終是用其在美國能夠買到的商品和勞務來決定的,用單位貨幣能買到多少噸小麥、汽車以及技術等等實際財富的數量來決定的。貨幣的購買力是不能用能買到多少張股票、債券等虛擬資產來決定的,因為貨幣的價值只能用非價值的單位來衡量(物量指標),也就是不能用價值指標(債券類虛擬資產)來為貨幣定價。戰后,美國GDP從占世界總量的50%下降到現在的近25%(當然這仍然是一個不小的比例)。但是美國制造業GDP占其總量GDP的比例卻從戰后50年代的25%下降到現在的12%左右,而其地產、金融等服務占比卻從50年代的10%左右上升到現在的21%。顯然,支撐美元最終購買力的美國實體經濟正在不斷被削弱。現在正常條件下,美國境外大量美元儲備的對應物不僅僅是美國的實體經濟和虛擬經濟,而且也是各國在國際間提供的商品和勞務以及美國提供的大量國際性虛擬資產。但是如果有一天,某種投機活動引起的某種事件突然使得人們對美元喪失信心,就會形成拋售美元金融資產的狂潮,這時美元的購買力就必須用美國自己的實體經濟來衡量和支撐。美元的根本風險就在這里。
黃金非貨幣化后,美元的信用已經不再是建立在美國的實體經濟之上,而是建立在其虛擬經濟之上,特別是國際投資基金對美元及美元虛擬資產的售心上,一旦投資者對美元及美元虛擬資產發生信任危機,就可能引發全面危機。目前全球官方外匯管理機構控制的財富基金大約為1.9萬億美元。如果在金融動蕩、匯率波動加大的時候,這些政府投資建立的基金為了自保就一定要參與投機活動。因為許多國家和地區官方持有的外匯儲備數額巨大,它們是用本國資源(如石油和天然氣)和勞動者血汗換來的,一般都要進行保值性的操作。越是金融危機,官方就越是難于替貨幣大國背負損失。當美元金融資產持續下跌的時候,這些金融機構都必然會為“自保”而參與投機,一定會拋售弱勢貨幣美元及其資產,其會成為遠遠大于對沖基金的超級金融大鱷,加劇國際貨幣體系的動蕩性。
目前正在發生的美國次貸危機就是美元危機的一個導火索,它會將美元金融資產的危機引向更大規模。次貸危機的根本原因是流動性膨脹而不是流動性的短缺,因為按照信貸資金放出的順序,風險小、收益最安全穩定的最優先獲得貸款,依次是信用級別逐漸降低,風險不斷增高,當次級貸款市場發展起來的時候,恰好表明美國的流動性膨脹已經到了最低收入階層都可以獲得大量貸款的地步,顯然,美國次級信貸市場的發展已經是流動性充分膨脹的最終結果。現在美聯儲除去注入美元流動性之外沒有任何其他辦法可想,而從根源上來講次貸危機不是美元流動性過少,而是人們不再信任美元資產,并對美元未來逐步喪失信心所致。美國人靠自己根本不可能度過這次危機。可以預見,美元的全面危機即將爆發。
一旦美元危機深入發展,美國自身將不會有任何辦法來支撐對美元的信任。美國沒有足夠的實體經濟和外匯儲備,更沒有足夠的黃金來支持美元匯率。唯一的支撐就是各種金融資產,現在,之所以這些資產尚有吸引力,是因為它們中有一部分與高增長的地區經濟以及高增長的行業有關。但是當美元資產持續下跌,美元匯率持續下跌的時候,這些資產是擋不住這個巨大的風潮的。唯一的辦法是尋求歐洲、亞洲實體經濟強大的國家用本國貨幣購買美元,購買美元資產以便支撐美元匯率。這件事發生不過是時間問題,到時經過談判,一定會有國家出來支持美元。因為美元完全崩潰將導致全世界減少8000億美元的需求,而中國這樣的勞動密集型國家每100億美元的就業人數大大高于發達國家,損失外部需求,中國經濟也會進入衰退,而中國目前是承受不了經濟增長下降以及就業率的下滑。在此情況下,美國和中國都面臨巨大的困境,也面臨巨大的歷史機遇,中美可以談判和合作一起來解決問題,中國將美元外匯儲備作為支撐人民幣國際化和保持人民幣匯率穩定的力量,適當輸出人民幣及人民幣資產來支撐美元資產及美元匯率,這將緩解目前美國面臨的最大危險,同時這也將保持中國制造業的平穩增長和緩解國內高漲的流動性,取得雙贏。
自然,歐盟、日本也可以用大量本國貨幣購進美元支撐美元匯率,但是目前來看,歐洲內部由于政治上的不統一,且由于其經濟已經過了高速增長期,考慮到其在國際本位貨幣的份額,其發展的空間已經有限;而日本由于經濟復蘇乏力,且日元在國際市場的疲軟(升值潛力有限),我們暫時對日元也不必考慮太多。在美元危機中受害最大的將是美國和中國,所以,中國和美國本著互惠的原則是最有可能一起合作的,其相互合作將對國際貨幣體系的穩定和世界經濟的持續穩定發展起到關鍵性的作用。
(三)放開資本項目向外輸出人民幣可能引發的沖擊以及解決的基本原則和措施
目前完全放開資本項目向外輸出人民幣,可能引來的最大問題是:大量的國際投機資金涌入國內,導致中國的資產價格和物價水平CPI進一步提升,通脹進一步加劇。
對于投機熱錢沖擊問題,必須在深刻認識虛擬經濟功能的基礎上來考慮應對,從戰略的高度認識虛擬資產國際化交易平臺的建設與調控的重要性。虛擬經濟的國際化交易平臺將是防范外部熱錢沖擊
的一個重要屏障。在當代經濟虛擬化的條件下,虛擬經濟的重要功能之一就是其為流動性儲備池,大量貨幣會滯留在虛擬經濟系統中運行。而貨幣數量在虛擬經濟與實體經濟之間的分配,調節著資產價格和實體經濟的物價水平。虛擬經濟規模越大,股市、債市、外匯市場、房地產市場、大宗商品期貨市場以及收藏業市場等就會滯留越多的資金。當流動性與虛擬經濟一同膨脹的時候,就不會構成對實體經濟的沖擊,美國1997~2005年物價水平一直很低,而廣義流動性卻空前膨脹,除去其貨幣美元有國際出口外,其虛擬經濟的發達是一個重要原因。所以,如果虛擬資產的國際化交易平臺具有足夠的規模和深度,大量投機資金就會進入平臺,這個交易平臺就會成為擋在外部沖擊與本國實體經濟(及人民生活)之間的緩沖器。
即使虛擬資產國際化交易平臺的廣度和深度足夠,國內很多學者仍然認為放開資本項目后,投機熱錢大量涌入然后撤資可能會引發中國金融危機。全世界各個國家都有過金融危機,唯獨中國沒有經歷過。從金融危機爆發的機制來看,西方金融危機中最明顯的表象是銀行和金融機構倒閉,而倒閉的直接原因是呆壞賬大幅度增加。從中國經濟的發展歷程來看,中國經濟的長期高增長與呆壞賬是并行的,中國并未發生過金融危機。因此,客觀總結和認識處理呆壞賬與經濟發展之間的關系很有必要。在西方,呆壞賬是通過金融危機,通過失業、經濟緊縮和衰退的巨大代價才得以消除,恢復正常經濟生活的。而中國則不是,中國剝離呆壞賬,單獨處理。在沒有引起危機的情況下,消除了呆壞賬,避免了危機。雖然存在“應該誰買單”等道德風險的爭論,但是整個政策對預防和緩解金融危機的有效性是有目共睹的。現在美國和其他國家應對次級貸款危機時都在不同程度上采取了同樣的措施。中國的經驗雖然可以看作是計劃經濟調控的自然延伸,但是十分有效。這里想說明的是,在資本項目放開可能導致金融危機的問題上,中國實踐經驗累積的處理呆壞賬方法實際上是最后一道防線,保持最后化解金融危機的最后屏障。
(四)搭建金融風險試驗區作為資本項目完全開放的過渡措施――實現人民幣和人民幣虛擬資產的向外輸出
推進人民幣和人民幣資產的向外供給是解決國內宏觀經濟困境的最優方案,但是放開資本項目推進人民幣國際化,國內仍有很大爭議。因此,在目前情況下,可以采取局部放開一盡快成立一個金融風險局部試驗區(類似于經濟特區的金融特區)來向外輸出人民幣和人民幣虛擬資產,作為資本項目完全自由放開之前緩解宏觀經濟困境的過渡措施。
Analysis of mechanical behavior of tunnel supporting under swelling rock stratum
C. Xu
(China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd. Xian710043)
Abstract: The safety of tunnel supporting structure is influenced by swelling ratio, swelling force and distribution range. Under the background of Xining tunnel construction of Lanzhou-Xinjiang second track, an estimate and suggestion of tunnel lining safety are done based on the water physical properties analysis and the engineering characteristics of swelling rock. It can serve as a reference for similar engineering construction.
Keywords: swelling rock,tunnel supporting,mechanical behavior
中圖分類號:U451文獻標識碼:A文章編號:
作者通訊方式:西安市雁塔區西影路2號
作者簡介: 徐沖(1984-),男,工程師,主要從事地下工程、巖土工程方面的研究.。
1. 引言
眾所周知,膨脹巖是否會表現出其膨脹性受很多因素的制約,包括巖體的初始含水量、干密度、巖石結構等,甚至與相應工程的施工因素也密切相關,如膨脹巖在沒有受到擾動時,其膨脹性是極其微弱的。本文根據巖鹽(石膏巖)室內水理及力學試驗,測定該類巖體膨脹率及膨脹力規模,依據《鐵路工程特殊巖土勘察規程》(TB 10038-2001)確定西寧隧道圍巖—鹽巖(石膏巖)的膨脹性等級[1]。為保證隧道施工與結構的長期安全與穩定,采用荷載-結構模型法對西寧隧道典型的膨脹性圍巖地段隧道結構分別在不考慮和考慮膨脹力的兩種不同情況進行結構力學特性分析,以此評價襯砌結構的安全性與穩定性。
2. 項目簡介
2.1 工程概況
西寧隧道位于青海省西寧市,西寧車站出站端,隧道總長5743m。隧道地質狀況極其復雜,其中Ⅵ級圍巖1310m,Ⅴ級圍巖2740m、Ⅳ級圍巖1650m。西寧隧道進口段1368m淺埋段位于西寧市區,洞身拱部基本位于黃土地層,邊墻及仰拱位于細砂、卵礫石土或石膏巖、泥巖中,埋深約12~25m,下穿蘭西高速公路、小北川河及多處民用建筑物,施工難度極大。
2.2 設計概況[2]
表 1 V級加強圍巖初期支護參數表
圖 1 膨脹巖地段V級加強雙線復合式襯砌
巖鹽(石膏巖)地段往往伴隨易溶性、膨脹性、腐蝕性三大工程特性。膨脹性作用直接影響隧道結構的耐久性、安全。針對西寧隧道巖鹽(石膏巖)強發育地段,采用V級加強雙線隧道復合式襯砌結構,結構設計參數見表1。
3. 襯砌結構安全評價
3.1 圍巖壓力計算
根據《鐵路隧道設計規范》(TB10003-2005)可知,計算深埋隧道襯砌時,圍巖壓力按松散壓力考慮,其垂直及水平勻布壓力的作用標準可按下列規定確定[3]。
(1)垂直勻布壓力可按式(1)計算確定。
(1)
(2)
式中ω—寬度影響系數,
B—坑道寬度(m);
i—B每增減1m時的圍巖壓力增減率:;
q—圍巖垂直勻布壓力(kPa);
—圍巖重度(kN/m3);
h—圍巖壓力計算高度(m);
s—圍巖級別。
對于膨脹巖地段V級加強型雙線隧道復合式襯砌,取γ=20kN/m3,s取5,取i=0.1,根據圖1坑道寬度在考慮施工預留變形量和施工誤差基礎上取B=15.26m,則垂直勻布壓力為q=20×(0.45×2(5-1))×(1+0.1×(15.26-5))=291.74kPa。針對膨脹性,檢算時分兩種工況,工況一:不考慮圍巖的膨脹性,圍巖壓力取上述按照規范計算的結果。V級加強型的側壓力系數取0.5。工況二:考慮圍巖的膨脹性,圍巖壓力在規范計算的結果(即工況一)基礎上,加上膨脹力489kPa。
計算襯砌內力時,取初襯承擔圍巖壓力的70%,二襯承擔圍巖壓力的50%。具體如表2所示。
表 2 隧道襯砌計算荷載匯總
3.2 襯砌結構計算
在襯砌檢算時,要對襯砌進行節點劃分,將襯砌劃分為40個單元,如圖2所示。襯砌內力離散為有限桿單元采用彈性鏈桿法FORTRAN編程計算。
圖 2 有限單元離散示意圖
以下針對考慮膨脹力和不考慮膨脹力兩種情況,對V級加強型襯砌結構斷面進行計算復核,對比分析不同工況下結構工作性態,確定膨脹力對結構安全的影響程度。
彈性鏈桿法FORTRAN程序中初襯及二襯內力計算數據如表3所示。
表 3 V級加強型襯砌下初支及二襯計算參數
注:括號內數據表示工況二條件下取值
3.3 計算結果分析
圖 3-a工況一初襯軸力圖(kN)圖 3-b工況一初襯軸力圖(kN)
圖 4-a工況二初襯彎矩圖(kN)圖 4-b工況二初襯彎矩圖(kN)
上圖3~4分別為初支結構的軸力和彎矩分布情況,其中,a圖表示工況一不考慮膨脹力,b圖表示考慮膨脹力。顯而易見,工況一和工況二條件下襯砌的受力規律相同,這是因為本計算考慮為全斷面施加膨脹壓力的原因,并未分區塊、分量級施加膨脹壓力,與實際情況稍有區別;此外,從計算數據可知,工況二下襯砌明顯負載較大,關鍵部位受力大小突出。在不調整襯砌參數的條件下會降低襯砌安全系數。限于篇幅,二襯受力情況與初支類似,不再累述。
依據《鐵路隧道設計規范》(TB10003-2005)第11部分按照破損階段法和容許應力法檢算的相關規定,根據隧道襯砌結構所受不同的荷載組合,進行強度安全系數計算,其單元系數分布如下圖5所示。
由圖5可見,在考慮膨脹力條件下,無論是初支還是二襯,支護結構整體安全系數下降,初支平均安全系數由3.25變為1.28,二襯安全系數由9.15變為3.77。其中,斷面拱腳單元28~31和37~40的安全系數在考慮膨脹力作用下已經不能滿足規范要求,結構偏于不安全。
圖 5-a 不同工況下初支安全系數分布圖
圖 5-b 不同工況下二襯安全系數分布圖
綜上所述,V級加強型襯砌在不考慮圍巖的膨脹力作用時,基本上滿足規范要求。當考慮圍巖的膨脹力作用時,從整體上講,襯砌結構不滿足規范要求,其中初襯結構相對于二襯結構安全性更低,就結構部位而言,仰拱部分屬于結構的最薄弱環節,在有膨脹力作用時要考慮加強。
考慮到西寧隧道及附近類似的鹽巖(石膏巖)地段隧道大部分處于干燥狀態,不具備產生膨脹力的條件,因此所設計的隧道結構在不考慮圍巖膨脹力的條件下是基本可以滿足工程需要的。但考慮到膨脹巖產生膨脹的必要條件——水之外,其膨脹性能還與施工擾動,尤其是施工造成的膨脹巖含水量的變化有很重要的關系。且施工中水會向隧道下部積聚,因此坑道底鼓是可能的主要變形特點與施工病害,故在膨脹巖地段開挖后應盡早進行坑道底部處理以及加強仰拱支護。
4. 結論
本文針對巖鹽(石膏巖)地區隧道工程襯砌安全控制問題,從工程應用及指導施工角度出發,基于膨脹力實驗、數值仿真技術,對該區隧道支護的主要設計原則及參數做出對比分析,得要以下有益結論:
(1)巖鹽區隧道結構設計必須充分考慮膨脹巖膨脹率水平,膨脹力發育部位等關鍵參數影響,有必要結合數值技術進行相應斷面參數優化;
(2)膨脹力作用條件下,隧道襯砌整體安全性降低,局部部位如仰拱、拱腳均為高風險部位,可通過加大仰拱剛度、改善拱腳仰拱曲率過渡及矢跨比等措施,提高襯砌整體安全性;
(3)巖鹽(石膏巖)不但具有膨脹性,同時受其化學組分的影響,對襯砌結構具有腐蝕性,隧道襯砌設計中亦考慮因侵腐產生的結構弱化作用。
參考文獻
[1] 《鐵路工程特殊巖土勘察規程》(TB 10038-2001)[S]背景:中國鐵道出版社。2001.
關鍵詞:煙機膨脹節 疲勞斷裂 鉸鏈開焊
概況
我廠廣泛應用的催化裂化裝置中的波紋管膨脹節是影響催化裂化裝置提升管反應器、煙機、高溫取熱爐等安全連續生產的關鍵部位。由于系統溫度高(可達600-1100攝氏度)且常有變化,此次為催化裝置煙機入口膨脹節在正常工況工作時膨脹節鉸鏈板加強板焊口處開裂,下面對焊口開裂原因進行簡要分析:
一、基本參數
煙機入口管線共設置五個膨脹節,靠近煙機部分的兩個膨脹節為單式萬向鉸鏈式膨脹節,另外三個膨脹節為單式鉸鏈型膨脹節,通徑為DN1300、長度為1300mm、波節數為4、所使用的材料為0cr19ni9奧氏體不銹鋼,其主要成分為鎳為主的鎳鉻合金鋼,在溫度為1000℃以下可以保證強度基本不變。正常煙機入口的操作工況為壓力0.13-0.3MP,溫度為600~660℃。安裝位置如下:
二、原因分析
煙機入口膨脹節為鉸鏈型膨脹節,為承受煙機入口的角位移,2012年五月份檢修后投入使用,于2013年3月鉸鏈加強板焊口開裂,可能造成斷裂的原因有:
1.作用在膨脹節鉸鏈加強板上的拉應力過大。
2.材料本身缺陷,使用的鋼板材質不達標,焊縫存在缺陷。
3.熱應力過大,導致在膨脹節鉸鏈板焊縫處存在應力集中。
4.焊口質量問題,焊縫存在焊接缺陷,氣孔夾渣等,導致焊縫強度不足。
膨脹節拉桿處焊口斷裂圖如下:
從斷口形式分析得出,膨脹節鉸鏈板加強板焊口處角焊縫焊接強度不足造成,為了防止再次發生開焊的事故,新膨脹節對加強板的結構進行了重新設計,如圖所示:
新結構改變了鉸鏈板的受力狀態,保證了足夠的抗拉強度。
另外,新膨脹節出廠前的焊接及現場安裝滿足以下要求:
4.1焊接前的清理 焊接前必須將接頭部位及臨近區域(一般以15mm為限)的油脂,銹蝕等易污染焊縫接頭的雜物清理干凈。經等離子切割直邊段的波紋管在環縫裝焊前應進行打磨,以去除割口邊緣氧化結渣,去除接管法蘭甚至波紋管工件上的吸附浮塵是非常有益的,焊接過程中,工件上的浮塵會因震動而落到已清理的接頭部位。
4.2裝配與加緊 當焊接對接接頭兩個裝配在一起的邊緣時,這兩個邊必須緊密裝在一起而沒有間隙。良好的加緊作用可以保證在焊接前和焊接過程中接頭的裝配合適減少應力
4.3下表為典型的波紋管焊接規范
綜上所述,此次造成煙機入口膨脹節鉸鏈加強板焊口開裂的原因為焊縫強度不足,結構不合理。