論水封管內(nèi)徑的計(jì)算(1)

1、    論水封管內(nèi)徑的計(jì)算(1)    按流體力學(xué)的觀點(diǎn)分析水封管與安全閥排放蒸汽的明顯區(qū)別；指出不能采用安全閥排汽能力的計(jì)算公式去確定水封管的應(yīng)有內(nèi)徑。按照管道流動(dòng)阻力和能量損失的理論推導(dǎo)出水封管應(yīng)有內(nèi)徑的計(jì)算方法。 關(guān)鍵詞：流體力學(xué) 水封管 安全閥 0 引言眾所周知，鍋爐之類的熱力設(shè)備可以采用水封管作為限壓裝置。設(shè)備工作時(shí)，水封管內(nèi)的水將設(shè)備與大氣隔絕，使設(shè)備保持一定的壓力。水封管內(nèi)水的多少，即水封管內(nèi)的實(shí)際水位的高低與設(shè)備汽壓大小有關(guān)。汽壓大，水位就高；汽壓小，水位就低。當(dāng)設(shè)備壓力升至額定蒸汽壓力時(shí)，水封管內(nèi)

2、的水位應(yīng)該達(dá)到最高水位；而在設(shè)備壓力稍微大于額定蒸汽壓力時(shí)，水封管內(nèi)的水應(yīng)能立即被沖除掉，使設(shè)備內(nèi)的蒸汽能夠迅速得到排放。但是，水封管的內(nèi)徑必須足夠大；以保證它的排汽能力大于設(shè)備的最大蒸發(fā)量，從而防止設(shè)備發(fā)生超壓事故。蒸汽鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程第132條規(guī)定：“對(duì)于額定蒸汽壓力小于等于0.1MPa的鍋爐可以采用靜重式安全閥或水封式安全裝置。水封裝置的水封管內(nèi)徑不應(yīng)小于25mm”。小型和常壓熱水鍋爐安全監(jiān)察規(guī)定第二十八條求：“水封管的內(nèi)徑應(yīng)當(dāng)根據(jù)鍋爐的額定容量和壓力確定，且內(nèi)徑不得小于25毫米”。但是，水封管的內(nèi)徑究竟應(yīng)該根據(jù)什么樣的公式去計(jì)算？這里沒(méi)有具體加以規(guī)定。水封管的內(nèi)徑為何不能小于25m

3、m？這里沒(méi)有加以說(shuō)明。1 確定水封管內(nèi)徑的一種錯(cuò)誤觀點(diǎn)有人說(shuō)，可以按安全閥的排放量計(jì)算公式去間接確定水封管的內(nèi)徑。筆者認(rèn)為這是不對(duì)的。理由如下：其一，按流體力學(xué)，安全閥的局部阻礙因?yàn)槠溥M(jìn)出口呈直角型式，邊壁是突變的，主流與邊壁之間形成大尺度旋渦，蒸汽排放時(shí)能量損失很大；而水封管的邊壁是漸變的，又不出現(xiàn)減速增壓現(xiàn)象的部位，故蒸汽排放時(shí)的能量損失很小。其二，安全閥的出口之外肯定還有排汽管，它的排放量計(jì)算公式應(yīng)該考慮這一額外的因素；而水封管卻只相當(dāng)于它的排汽管。其三，安全閥在排汽時(shí)，汽流還自始至終受到彈簧或者重錘施加的反方向作用力，能量損失非常之大；而水封管在排汽時(shí)卻不會(huì)受到這樣的反作用力，無(wú)此項(xiàng)能

4、量損失。顯然，安全閥排汽與水封管排汽區(qū)別太大，不能按安全閥排放量計(jì)算公式去確定水封管的內(nèi)徑。2 用流體力學(xué)理論建立水封管內(nèi)徑計(jì)算方法為了正確確定水封管的應(yīng)有內(nèi)徑，我們有必按流體力學(xué)的理論來(lái)分析一下水封管的流動(dòng)阻力和能量損失。蒸汽流過(guò)水封管時(shí)的阻力損失P等于水封管進(jìn)口壓力P1與出口壓力P2之差。管道的阻力損失PPa （1）式中管道摩擦系數(shù)；d 管道內(nèi)徑，m；流體的密度，k gm3；u 流體在管內(nèi)的流速，ms；L平直管段的總長(zhǎng)度，m；管道中各種局部阻力之和。管道的摩擦系數(shù)值取決于流體流動(dòng)的雷諾數(shù)Re 和管壁的相對(duì)粗糙度。管壁的相對(duì)粗糙度等于管壁的絕對(duì)粗糙度（即管壁內(nèi)凸起高度）K與管內(nèi)徑d之比 。雷

5、諾數(shù)Re = (2)式中流體運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，m2s；其他符號(hào)說(shuō)明同上。由于水封管進(jìn)出口壓差通常大于40000Pa，排汽時(shí)的流速都大于100ms ，雷諾數(shù)Re都大于80000000，所以蒸汽的流動(dòng)狀態(tài)為紊流流動(dòng)，而且位于阻力平方區(qū)。在此區(qū)域內(nèi)，摩擦阻力系數(shù)值僅取決于管壁的相對(duì)粗糙度，可以用尼古拉茲公式進(jìn)行計(jì)算： （3）一般管道的絕對(duì)粗糙度K=0.0002 m，但是水封管的直接接觸大氣的，在使用一段時(shí)間后，管內(nèi)壁腐蝕必然較為嚴(yán)重，所以，筆者認(rèn)為取K=0.0005 m才合理。這樣，摩擦阻力系數(shù)值就完全可以確定了。    綜合參考書2和3，筆者提出表1所列水封管的

6、局部阻力系數(shù)值。 水封管的局部阻力系數(shù)值 表1    水封管部位名稱    水 封 管 內(nèi) 徑 （m m）    15    17    18    20    23    25    26    2

7、9    32    34    36    40    42    50    普通 90°彎頭                 

8、0;                                          摘按流體力學(xué)的觀點(diǎn)分析水封管與安全閥排放蒸汽的明顯區(qū)別；指出不能采用安全閥排汽能力的計(jì)算公式

9、去確定         本篇論文是由3COME文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站的，論文版權(quán)屬原作者，請(qǐng)不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否者后果自負(fù)，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請(qǐng)聯(lián)系我們。    在建設(shè)活動(dòng)中，參與建設(shè)活動(dòng)的各方主體主有建設(shè)單位、勘察、設(shè)計(jì)單位，施工單位，監(jiān)理單位，材料供應(yīng)商和建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)等。在建設(shè)主體中，建設(shè)單位和建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)始終處于強(qiáng)勢(shì)地位，他們的行為在很大程度上影響著建設(shè)工程質(zhì)量的形成。這就求對(duì)建設(shè)單位和建設(shè)工程質(zhì)量

10、監(jiān)督機(jī)構(gòu)的行為加以限制，以保護(hù)其他各方主體的合法（合理）權(quán)利不受侵害。同時(shí)，也保障建設(shè)單位和建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)的權(quán)利。我國(guó)自改革開放以來(lái)，積累了大量的工程經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，并借鑒世界發(fā)達(dá)國(guó)家的建設(shè)立法的成果，制定了一系列的建設(shè)法規(guī)。但是這些建設(shè)法規(guī)還有很多疏漏和執(zhí)行不力的情況存在，導(dǎo)致工程質(zhì)量事故頻繁發(fā)生。因此，制定和細(xì)化與建筑法、建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例相配套的建設(shè)法規(guī)已是當(dāng)務(wù)之急。 具體明確各個(gè)建設(shè)主體的權(quán)利義務(wù)關(guān)系，修訂不合理的建設(shè)工程質(zhì)量責(zé)任，是減少工程質(zhì)量損失和杜絕工程質(zhì)量事故的有效途徑。在本文中，筆者從各個(gè)建設(shè)主體出發(fā)，就當(dāng)前建設(shè)領(lǐng)域比較突出的有悖質(zhì)量責(zé)任公平原則的問(wèn)題進(jìn)行探討。一、建設(shè)單

11、位建設(shè)單位是建設(shè)市場(chǎng)活動(dòng)中重主體之一。建設(shè)單位控制著建設(shè)工程全部投資，并且是該投資行為的最大受益者。在我國(guó)建設(shè)市場(chǎng)全面處于買方市場(chǎng)的條件下，建設(shè)單位不僅具有設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理招投標(biāo)的主動(dòng)權(quán)，建設(shè)行為的監(jiān)督管理控制權(quán)，還具有拒絕支付雇傭款項(xiàng)的權(quán)利，因此建設(shè)單位相對(duì)其他建設(shè)主體享有充分的權(quán)利，它的優(yōu)勢(shì)地位相當(dāng)突出。享有權(quán)利就承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任，那么對(duì)于建設(shè)單位應(yīng)該落實(shí)何種責(zé)任呢？根據(jù)國(guó)際慣例，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，應(yīng)該實(shí)行業(yè)主負(fù)責(zé)制，建設(shè)單位可以自行負(fù)責(zé)管理建設(shè)行為，也可以委托有資質(zhì)的其他機(jī)構(gòu)代為管理。也就是說(shuō)，建設(shè)單位在遵守國(guó)家建設(shè)法規(guī)和部門規(guī)章的前提下具有管理建設(shè)行為的絕對(duì)自主權(quán)，同時(shí)也應(yīng)該承擔(dān)因管理行

12、為失誤或不當(dāng)所導(dǎo)致的質(zhì)量損失和事故的直接責(zé)任、間接責(zé)任和連帶責(zé)任。但是，我國(guó)現(xiàn)在正處于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的過(guò)渡時(shí)期，建設(shè)投資主體多元化，許多建設(shè)單位并不是完全意義上的投資業(yè)主，還有一些建設(shè)單位根本不具備獨(dú)立管理建設(shè)投資的能力。建設(shè)單位貪贓枉法，濫用權(quán)利的現(xiàn)象大量存在，因此造成的投資浪費(fèi)和質(zhì)量事故屢見不鮮。在這樣的條件下實(shí)行業(yè)主負(fù)責(zé)制只能導(dǎo)致建設(shè)市場(chǎng)更加混亂。因此，在我國(guó)現(xiàn)階段有必對(duì)建設(shè)單位實(shí)行資質(zhì)管理和有效監(jiān)控，作為向最終實(shí)行業(yè)主負(fù)責(zé)制的過(guò)渡。對(duì)政府投資和國(guó)有投資工程實(shí)施全面政府管理，政府投資和國(guó)有投資業(yè)主根據(jù)工程的性質(zhì)和規(guī)模委托國(guó)家或地方的建設(shè)行政管理部門設(shè)立的工程項(xiàng)目管理機(jī)構(gòu)代行管理職能，

13、同時(shí)轉(zhuǎn)變各事業(yè)單位基建處的職能，將其權(quán)利和責(zé)任限制在建設(shè)工程的日常維護(hù)之內(nèi)；對(duì)房地產(chǎn)企業(yè)，嚴(yán)格資質(zhì)等級(jí)的審定和項(xiàng)目審批工作；對(duì)非房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)和私人建設(shè)投資實(shí)行委托開發(fā)；對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)業(yè)主投資工程（包括農(nóng)民自建工程）實(shí)施有效監(jiān)控。當(dāng)前，另一個(gè)比較嚴(yán)重的問(wèn)題是國(guó)有投資工程建設(shè)單位質(zhì)量責(zé)任主體不明確，導(dǎo)致政府部門工作人員玩忽職守，釀成重大的工程質(zhì)量事故。國(guó)有投資工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，追究政府部門的行政責(zé)任實(shí)質(zhì)上是追究國(guó)家的責(zé)任，也就相當(dāng)于政府部門并沒(méi)有承擔(dān)質(zhì)量責(zé)任。因此，為了體現(xiàn)公平原則，在追究政府部門質(zhì)量責(zé)任的同時(shí)，應(yīng)該將質(zhì)量責(zé)任進(jìn)一步落實(shí)到人。追究建設(shè)工程負(fù)責(zé)人的責(zé)任，強(qiáng)化責(zé)任人的責(zé)任和風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，才會(huì)真正

14、督促政府部門對(duì)其建設(shè)行為認(rèn)真負(fù)責(zé)。二、設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)單位經(jīng)過(guò)資質(zhì)審查具有從事工程設(shè)計(jì)的特許權(quán)，通過(guò)設(shè)計(jì)招投標(biāo)又獲得了一個(gè)建設(shè)工程的設(shè)計(jì)權(quán)和獲利權(quán)，同時(shí)設(shè)計(jì)單位也必然承擔(dān)工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量義務(wù)和相應(yīng)的法律責(zé)任。建設(shè)工程的方案設(shè)計(jì)獲得規(guī)劃部門的審批后，設(shè)計(jì)單位開始工程技術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)單位根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的總體求及地質(zhì)勘察報(bào)告，對(duì)工程進(jìn)行全面策劃、構(gòu)思、設(shè)計(jì)和描繪，最終形成設(shè)計(jì)說(shuō)明書和圖紙等設(shè)計(jì)文件。設(shè)計(jì)文件是施工單位進(jìn)行施工的標(biāo)準(zhǔn)性文件，也是監(jiān)理單位進(jìn)行施工監(jiān)理的重依據(jù)，因此設(shè)計(jì)文件的質(zhì)量決定了建設(shè)工程的“先天”質(zhì)量。從1999年某地工程質(zhì)量大檢查的結(jié)果來(lái)看，設(shè)計(jì)不規(guī)范、存在明顯缺陷的現(xiàn)象還很嚴(yán)重。如，盲

15、目套用設(shè)計(jì)圖紙來(lái)執(zhí)行強(qiáng)制性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和安全標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)不符合地區(qū)抗震強(qiáng)度求等等。這些設(shè)計(jì)上的缺陷致使建設(shè)工程“先天不足”，留下了無(wú)法彌補(bǔ)的質(zhì)量隱患。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，由設(shè)計(jì)因素造成的工程質(zhì)量事故在質(zhì)量事故中占有相當(dāng)?shù)谋戎?。因此，?guī)范設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)行為，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量已經(jīng)成為一個(gè)需重視的問(wèn)題。筆者認(rèn)為，在求設(shè)計(jì)單位嚴(yán)格遵守國(guó)家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)之外，加重設(shè)計(jì)單位因設(shè)計(jì)失誤而導(dǎo)致的工程質(zhì)量損失和事故的經(jīng)濟(jì)賠償責(zé)任也是一個(gè)非常有效的手段。過(guò)輕的設(shè)計(jì)質(zhì)量賠償責(zé)任容易使設(shè)計(jì)單位產(chǎn)生了懈怠心理，設(shè)計(jì)單位有效投入不足，缺乏應(yīng)有的細(xì)心與耐心，最終釀成質(zhì)量缺陷。我國(guó)設(shè)計(jì)質(zhì)量賠償責(zé)任的規(guī)定顯失公平。1996年7月建設(shè)部和國(guó)家工商行

16、政管理局聯(lián)合印發(fā)的的建設(shè)工程設(shè)計(jì)合同文本第6 2.2款規(guī)定：“由于乙方設(shè)計(jì)錯(cuò)誤造成工程質(zhì)量事故損失，乙方除負(fù)責(zé)采取補(bǔ)救措施外，應(yīng)免收損失部分的設(shè)計(jì)費(fèi)，并根據(jù)損失程度向甲方償付賠償金，賠償金最多與免收的設(shè)計(jì)費(fèi)金額相等”。根據(jù)此條規(guī)定，無(wú)論設(shè)計(jì)單位由于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤給建設(shè)單位帶來(lái)多么嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和質(zhì)量責(zé)任，建設(shè)單位至多只能獲得相當(dāng)于設(shè)計(jì)費(fèi)的有限經(jīng)濟(jì)賠償。一旦發(fā)生重大質(zhì)量事故，根據(jù)新合同法的有關(guān)規(guī)定，此款規(guī)定應(yīng)認(rèn)定為顯失公平，屬于可撤銷條款。那么設(shè)計(jì)單位承擔(dān)的經(jīng)濟(jì)賠償額度到底應(yīng)該是多少呢？筆者認(rèn)為，設(shè)計(jì)單位應(yīng)該承擔(dān)因其設(shè)計(jì)錯(cuò)誤而造成的實(shí)際損失，即直接損失和合理的間接損失。只有這樣，才能真正體現(xiàn)合同法的公平原則，督促設(shè)計(jì)單位以更強(qiáng)的責(zé)任心進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，進(jìn)而防止由設(shè)計(jì)失誤而導(dǎo)致的工程質(zhì)量損失和事故。同時(shí)，也可以有效抑制設(shè)計(jì)掛靠現(xiàn)象的產(chǎn)生。然而，求設(shè)計(jì)單位承擔(dān)因其設(shè)計(jì)失誤而造成的實(shí)際損失還受到一些因素的制約。想實(shí)現(xiàn)加重設(shè)計(jì)質(zhì)量賠償責(zé)任的目的，首先必須解決以下一些問(wèn)題：1、提高工程設(shè)計(jì)收費(fèi)費(fèi)率，與國(guó)際市場(chǎng)接軌