1. 非(fei)(fei)(fei)金屬(shu)管道(dao)的(de)設(she)計(ji)應(ying)滿足設(she)計(ji)條件下的(de)力(li)學、耐腐蝕、蠕變和(he)熱膨脹等性能(neng)要求。非(fei)(fei)(fei)金屬(shu)管道(dao)(非(fei)(fei)(fei)金屬(shu)管道(dao)包括纖(xian)維(wei)增(zeng)強塑料、纖(xian)維(wei)增(zeng)強塑料襯里、聚乙烯及(ji)其他(ta)非(fei)(fei)(fei)金屬(shu)材(cai)料管道(dao))的(de)材(cai)料及(ji)性能(neng)應(ying)符(fu)合(he)相應(ying)材(cai)料的(de)相關國家(jia)標(biao)準、行業標(biao)準。
非金(jin)屬管道的原材料(liao)不得(de)(de)使(shi)用或者添加再(zai)生料(liao)(回收料(liao))[再(zai)生料(liao)(回收料(liao))是指已(yi)使(shi)用過的塑料(liao)制品經清潔、破碎、研磨(mo)或者造粒后制得(de)(de)的材料(liao)]。
2. 設計條件要(yao)素(su):
①. 設計溫度(du)(du)下的抗(kang)(kang)拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)、抗(kang)(kang)壓強(qiang)(qiang)度(du)(du)、抗(kang)(kang)彎強(qiang)(qiang)度(du)(du)、抗(kang)(kang)剪強(qiang)(qiang)度(du)(du)和彈性模量;
②. 設計條件下的蠕變速(su)率;
③. 許用應(ying)力;
④. 延展性(xing)和塑性(xing);
⑤. 沖擊和熱沖擊性能(neng);
⑥. 溫(wen)度限制;
⑦. 熔(rong)化和氣化轉變溫度;
⑧. 氣孔和滲(shen)透性;
⑨. 試驗方法;
⑩. 連接方法及其(qi)有效(xiao)性。
3. 設計條件的耦合。
①. 非金屬管(guan)道設計(ji)應根據介(jie)質的設計(ji)壓力、設計(ji)溫度和流體特性等(deng)工藝條件,并結合環境和各種荷載等(deng)條件進行;
②. 非金(jin)屬管道系統的(de)(de)每個(ge)組成(cheng)件的(de)(de)設(she)計壓(ya)力(li)(li),不應(ying)小于(yu)運行中遇到的(de)(de)內壓(ya)和外壓(ya)與溫度偶合時最(zui)苛(ke)刻(ke)條件下的(de)(de)壓(ya)力(li)(li)。最(zui)苛(ke)刻(ke)條件應(ying)為強度計算(suan)中管道組成(cheng)件需(xu)要最(zui)大厚度及最(zui)高公稱壓(ya)力(li)(li)時的(de)(de)參數;
③. 非(fei)金(jin)屬管道的(de)設計(ji)(ji)溫度(du)(du)應為管道在運行時,壓力和溫度(du)(du)相偶合(he)的(de)最苛刻條件下的(de)溫度(du)(du)。在確定(ding)設計(ji)(ji)溫度(du)(du)時,應考慮介質溫度(du)(du)、環境溫度(du)(du)、陽光輻射或其他熱源(yuan)造(zao)成的(de)苛刻溫度(du)(du);
④. 酸、堿、油(you)介質的影響。
4. 配管(guan)(guan)設計非金屬管(guan)(guan)選用應(ying)特別(bie)注意的可能性(xing)。
①. 發生火災(zai)時的破(po)壞(huai)。筆者調研某(mou)事(shi)故現(xian)場,發現(xian)金屬管道未遭到火災(zai)破(po)壞(huai),一些非(fei)金屬管道因火災(zai)遭破(po)壞(huai)較嚴重;
②. 毒性影響;
③. 非(fei)金屬管熱膨脹(zhang)系(xi)數一般比(bi)金屬管大,需注意非(fei)金屬管道的(de)撓性(xing)問(wen)題。非(fei)金屬材(cai)料(liao)(liao)的(de)線性(xing)膨脹(zhang)系(xi)數較大,導熱性(xing)差,剛性(xing)差。選(xuan)用(yong)非(fei)金屬材(cai)料(liao)(liao)必須考(kao)慮其加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝性(xing)能和連接性(xing)能。對于(yu)襯(chen)里的(de)材(cai)料(liao)(liao),需考(kao)慮襯(chen)里材(cai)料(liao)(liao)和基體(ti)材(cai)料(liao)(liao)的(de)黏(nian)結力和親和力,當用(yong)于(yu)負(fu)壓(ya)工(gong)(gong)況時(shi)尤其應注意。
5. 溫(wen)度(du)稍微上升時材料拉(la)伸強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)減弱(ruo)。一(yi)些非(fei)金屬材料的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)受流體溫(wen)度(du)、太陽直曬溫(wen)升的(de)(de)(de)影響(xiang)較大(da)。露(lu)天敷(fu)設的(de)(de)(de)管道應(ying)含(han)有穩定劑。對長期暴露(lu)在陽光下的(de)(de)(de)非(fei)金屬管道應(ying)當(dang)采(cai)取(qu)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)隔離防護措(cuo)施。
6. 設計選用時(shi)(shi)應根據所(suo)輸(shu)送介(jie)質(zhi)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)、磨蝕(shi)情況以及電絕緣、阻力降等要求選用適當(dang)的(de)(de)(de)材(cai)料和型式(shi)的(de)(de)(de)管(guan)材(cai)。各(ge)種(zhong)非(fei)金屬(shu)管(guan)的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)能、物理性(xing)(xing)(xing)能以及規格(ge)尺(chi)寸、偏差等可從(cong)相關的(de)(de)(de)設計資料、設計手(shou)冊(ce)查(cha)找。由于非(fei)金屬(shu)管(guan)的(de)(de)(de)標準化程(cheng)度不如鋼(gang)管(guan)高,使用時(shi)(shi)要注意各(ge)制(zhi)造廠在(zai)制(zhi)造工藝、規格(ge)尺(chi)寸、各(ge)種(zhong)性(xing)(xing)(xing)能等方面(mian)的(de)(de)(de)差異(yi)。
7. 裝置(zhi)生產過(guo)程中各種操(cao)作(zuo)(zuo)工況和(he)使用操(cao)作(zuo)(zuo)條件,如(ru)壓(ya)力、溫度和(he)被輸送流體的物化性質(組成、腐蝕(shi)性、物態(tai)、間(jian)歇或(huo)連續操(cao)作(zuo)(zuo))。
8. 各種工(gong)程(cheng)材(cai)料的(de)特性,正確(que)地(di)選(xuan)擇(ze)所使用(yong)(yong)的(de)材(cai)料,分析在裝置生產過程(cheng)中可能出現的(de)各種材(cai)料問題(如材(cai)料韌(ren)性降低的(de)影(ying)響(xiang),同時要考慮所選(xuan)用(yong)(yong)材(cai)料的(de)加工(gong)工(gong)藝性和(he)經(jing)濟性)。
9. 對于新(xin)型材料和特殊材料的選(xuan)用(yong)要嚴(yan)格建立在試驗與(yu)生產的基礎上,經過充分(fen)論證后方可(ke)選(xuan)擇使用(yong)。
10. 當介質腐蝕性強(qiang),不適宜選用一般(ban)碳(tan)鋼及合金鋼,須(xu)選用貴(gui)重合金時(shi),為了考(kao)慮經濟實用性,可用非(fei)金屬(shu)材料(例如PVC、PP、PTFE等)。需注(zhu)意(yi)以下幾(ji)點:
①. 允(yun)許(xu)使用的溫度及(ji)壓力范圍,襯(chen)里管道的真空(kong)度大小。
②. 塑料管道(dao)(dao)及附件受光和氧作用引起的(de)老化現象(xiang),塑料管道(dao)(dao)在特定(ding)溫度下對介質的(de)腐蝕(shi)性能。
③. 壓(ya)力和(he)溫度突變的場合。
④. 塑(su)料在某些介質作用(yong)下失去彈性(xing)而發生的脆性(xing)現象。
11. 熱塑性塑料一般不用于地(di)面(mian)上(shang)輸送可燃(ran)(ran)(ran)性流(liu)體。對(dui)可燃(ran)(ran)(ran)、易燃(ran)(ran)(ran)的非金屬(shu)材料,必須采取防(fang)火措施。
12. 脆性材料(硼硅玻璃、陶瓷)不(bu)得(de)用于(yu)輸送有毒、可燃易爆及(ji)危險性介質。
13. 非金(jin)屬管道不得用于輸送可(ke)燃、毒性危害程(cheng)度為(wei)極(ji)度或高度危害的(de)介質。
14. 各種(zhong)不同的(de)非金(jin)屬材料(liao)對各種(zhong)流體(ti)有著不同的(de)耐腐蝕性能。可根據(ju)有關(guan)非金(jin)屬材料(liao)手冊、試驗數據(ju)和(he)產品樣本加以選擇。
15. 熱固性(xing)樹脂材料用(yong)于輸送有毒或可燃(ran)性(xing)流體時,應采取安全防護措施。
16. 塑料(liao)類管子的(de)壁厚必須(xu)考慮(lv)塑料(liao)的(de)蠕變,防止管子在(zai)預(yu)期壽命(ming)內不(bu)(bu)會(hui)因蠕變而發(fa)生破裂,根(gen)據不(bu)(bu)同塑料(liao)選用(yong)其安全系數。各種(zhong)高分子材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)差別較大,且在(zai)選用(yong)時應對各類材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)加以綜合分析(xi)、對比(bi)評估,選出合適材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)并進行(xing)試(shi)驗(yan),進一步(bu)驗(yan)證(zheng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)的(de)可靠(kao)性(xing)(xing)。同時還需(xu)要了解所選材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)加工工藝性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)和制造(zao)、安裝(zhuang)、維修等性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。
17. 非金(jin)屬管道不得用于有劇烈(lie)振動和劇烈(lie)循(xun)環的場合。
18. 非金屬管(guan)道(dao)不(bu)宜在(zai)火(huo)災爆炸危險區內的(de)地上敷設。
19. 硬聚乙烯管道(PVC-U)不得用于輸(shu)送氣體介質。
20. 需減少(shao)熱損失和防止(zhi)管(guan)內(nei)液體凝結、結晶或(huo)凍結的(de)非(fei)金屬(shu)管(guan)道應進行保溫,管(guan)道保溫應采用不(bu)可燃的(de)輕質材料。埋地的(de)非(fei)金屬(shu)管(guan)道不(bu)得采用法蘭連接,管(guan)道上的(de)閥門(men)應設在(zai)閥門(men)井(jing)內(nei)。
21. 非(fei)(fei)金屬(shu)壓力管道(dao)元(yuan)件(jian)(jian)[非(fei)(fei)金屬(shu)壓力管道(dao)元(yuan)件(jian)(jian)包括聚乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)(帶金屬(shu)骨架的聚乙(yi)烯(xi)(xi)(xi)、纖維增(zeng)(zeng)強(qiang)聚乙(yi)烯(xi)(xi)(xi))及(ji)其他非(fei)(fei)金屬(shu)材料(liao)管、管件(jian)(jian)和(he)閥門;纖維增(zeng)(zeng)強(qiang)塑料(liao)及(ji)纖維增(zeng)(zeng)強(qiang)塑料(liao)襯(chen)里管和(he)管件(jian)(jian)制造單位(wei)應當有可靠(kao)的技術資料(liao)和(he)試驗方法(fa),以確保原(yuan)材料(liao)及(ji)非(fei)(fei)金屬(shu)壓力管道(dao)元(yuan)件(jian)(jian)的適用性。
非金屬壓(ya)力管道元(yuan)件的制造單位應(ying)當對其制造工藝進行工藝評定或工藝驗證(zheng)。
22. 按照相應的(de)標準、工程(cheng)規定(設(she)計(ji)要求)等對(dui)非金屬(shu)管道的(de)支撐、防護、熱變形補償和接頭連(lian)接型式(shi)進行設(she)計(ji)。
23. 非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)不(bu)(bu)允許使(shi)用(yong)在超過(guo)設計壓(ya)力(li)(li)、設計溫(wen)度的環境下;非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)的最高(gao)使(shi)用(yong)溫(wen)度不(bu)(bu)高(gao)于(yu)其(qi)材料的熱變形溫(wen)度減(jian)20℃;非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)的最高(gao)設計壓(ya)力(li)(li)與其(qi)使(shi)用(yong)溫(wen)度相(xiang)關,應按(an)相(xiang)關標準規定或者應用(yong)實(shi)例的工況考慮(lv)其(qi)溫(wen)度折(zhe)減(jian)系數;除(chu)纖維(wei)增強塑料及纖維(wei)增強塑料襯里壓(ya)力(li)(li)管(guan)道(dao)元(yuan)件可以用(yong)于(yu)GC1(3)級管(guan)道(dao)外,其(qi)他非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)壓(ya)力(li)(li)管(guan)道(dao)元(yuan)件不(bu)(bu)得用(yong)于(yu)GC1級管(guan)道(dao)。
24. 應(ying)(ying)當(dang)根據非(fei)金屬管(guan)道和(he)(he)介質(zhi)重量(liang)以及非(fei)金屬管(guan)道的長(chang)度設計(ji)支吊架(jia)(jia)。管(guan)道支架(jia)(jia)、導向架(jia)(jia)和(he)(he)固定架(jia)(jia)的選擇和(he)(he)采用,除應(ying)(ying)當(dang)核算局部載荷或者(zhe)應(ying)(ying)力(li)的負面影響外,還應(ying)(ying)避免點(dian)荷載和(he)(he)非(fei)金屬管(guan)道與支架(jia)(jia)間的點(dian)支撐。
25. 當(dang)非金屬管道有阻燃性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)時(shi),應采用阻燃樹(shu)脂、添加阻燃劑或(huo)其他(ta)措施。
26. 非(fei)金屬管道有防(fang)靜電(dian)性能要求時應當采取(qu)有效的防(fang)靜電(dian)措施。
27. 架空敷設的非(fei)金(jin)屬(shu)管(guan)道與(yu)高于其(qi)使用(yong)溫(wen)度的設備、非(fei)金(jin)屬(shu)管(guan)道(無隔熱(re))的凈距不應小于0.5m,否(fou)則應采取(qu)隔熱(re)防護(hu)措施。
28. 非金屬管道法(fa)蘭與異種材料法(fa)蘭相接(jie)時應采用相應的墊片或墊環。
29. 對非金(jin)屬管道系(xi)統可能出現的(de)水錘、負壓進(jin)行專項核算。

