1. 非(fei)(fei)金(jin)屬管(guan)道的設計應(ying)滿(man)足設計條(tiao)件下的力學、耐腐蝕、蠕變和(he)熱膨脹(zhang)等(deng)性能(neng)要求。非(fei)(fei)金(jin)屬管(guan)道(非(fei)(fei)金(jin)屬管(guan)道包括(kuo)纖維增強塑料(liao)(liao)、纖維增強塑料(liao)(liao)襯里、聚乙烯及(ji)(ji)其(qi)他非(fei)(fei)金(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)管(guan)道)的材(cai)料(liao)(liao)及(ji)(ji)性能(neng)應(ying)符合(he)相(xiang)(xiang)應(ying)材(cai)料(liao)(liao)的相(xiang)(xiang)關國家標準、行業標準。
非金屬管道的(de)原材(cai)料(liao)不得使用或者(zhe)添加再生料(liao)(回收料(liao))[再生料(liao)(回收料(liao))是指已(yi)使用過(guo)的(de)塑料(liao)制(zhi)品經清潔、破碎、研磨或者(zhe)造(zao)粒后制(zhi)得的(de)材(cai)料(liao)]。
2. 設計條件(jian)要素:
①. 設計溫(wen)度(du)(du)(du)下(xia)的抗(kang)拉強(qiang)度(du)(du)(du)、抗(kang)壓(ya)強(qiang)度(du)(du)(du)、抗(kang)彎強(qiang)度(du)(du)(du)、抗(kang)剪強(qiang)度(du)(du)(du)和彈性模(mo)量(liang);
②. 設計條件下的蠕變速率;
③. 許用應力;
④. 延展性和塑性;
⑤. 沖(chong)擊和熱(re)沖(chong)擊性能;
⑥. 溫度限制(zhi);
⑦. 熔化和氣化轉變溫度;
⑧. 氣孔和滲透性(xing);
⑨. 試(shi)驗方法;
⑩. 連(lian)接方法(fa)及其(qi)有效性。
3. 設(she)計(ji)條件的耦合。
①. 非金(jin)屬管道設計應根據介質的(de)設計壓(ya)力、設計溫度(du)和流體特性等工藝條(tiao)件,并結合(he)環境和各種荷載(zai)等條(tiao)件進行(xing);
②. 非金屬管(guan)道(dao)系統的(de)每個(ge)組成件的(de)設計(ji)壓(ya)力,不應(ying)小于運行中(zhong)遇到(dao)的(de)內壓(ya)和(he)外壓(ya)與溫度(du)偶合時最苛刻條件下的(de)壓(ya)力。最苛刻條件應(ying)為(wei)強度(du)計(ji)算中(zhong)管(guan)道(dao)組成件需要最大厚度(du)及最高(gao)公稱壓(ya)力時的(de)參數;
③. 非金(jin)屬管道的設(she)計(ji)溫(wen)度(du)應為(wei)管道在運(yun)行時(shi),壓力和(he)溫(wen)度(du)相(xiang)偶合(he)的最苛(ke)(ke)刻條件下的溫(wen)度(du)。在確定(ding)設(she)計(ji)溫(wen)度(du)時(shi),應考(kao)慮介質溫(wen)度(du)、環境(jing)溫(wen)度(du)、陽光輻射或其他熱源(yuan)造(zao)成(cheng)的苛(ke)(ke)刻溫(wen)度(du);
④. 酸、堿、油(you)介質的影響。
4. 配(pei)管設計非金屬管選用應特別注(zhu)意的可能性。
①. 發(fa)生火(huo)災時的破壞(huai)。筆(bi)者調(diao)研某事故現(xian)(xian)場,發(fa)現(xian)(xian)金(jin)屬(shu)管道未遭(zao)到火(huo)災破壞(huai),一些非金(jin)屬(shu)管道因火(huo)災遭(zao)破壞(huai)較嚴重;
②. 毒(du)性影響;
③. 非(fei)金屬(shu)管(guan)熱(re)膨(peng)脹系數一般比金屬(shu)管(guan)大(da),需注(zhu)意(yi)非(fei)金屬(shu)管(guan)道的(de)撓性(xing)問題。非(fei)金屬(shu)材(cai)料的(de)線(xian)性(xing)膨(peng)脹系數較大(da),導(dao)熱(re)性(xing)差,剛性(xing)差。選(xuan)用非(fei)金屬(shu)材(cai)料必(bi)須考(kao)慮其加工工藝性(xing)能(neng)和連(lian)接性(xing)能(neng)。對于(yu)襯里(li)的(de)材(cai)料,需考(kao)慮襯里(li)材(cai)料和基(ji)體材(cai)料的(de)黏結(jie)力(li)和親和力(li),當用于(yu)負壓工況(kuang)時(shi)尤其應注(zhu)意(yi)。
5. 溫(wen)度(du)稍微上升時材料拉伸(shen)強度(du)的(de)(de)減弱。一些非金屬(shu)材料的(de)(de)強度(du)受流體溫(wen)度(du)、太陽直曬(shai)溫(wen)升的(de)(de)影響較大。露天敷設的(de)(de)管道應含有穩定劑。對長期暴(bao)露在(zai)陽光下(xia)的(de)(de)非金屬(shu)管道應當采(cai)取相應的(de)(de)隔(ge)離防護措施。
6. 設計(ji)選(xuan)用(yong)時應根據所輸送介質(zhi)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)、磨蝕(shi)(shi)情況以(yi)及電(dian)絕緣、阻力降(jiang)等要求(qiu)選(xuan)用(yong)適當的(de)(de)(de)材料和(he)型式的(de)(de)(de)管材。各(ge)種非金屬管的(de)(de)(de)耐腐蝕(shi)(shi)性能(neng)、物理性能(neng)以(yi)及規(gui)格尺寸、偏差等可從相關(guan)的(de)(de)(de)設計(ji)資料、設計(ji)手冊查找。由于非金屬管的(de)(de)(de)標準化程度不如鋼管高(gao),使(shi)用(yong)時要注意各(ge)制造廠在制造工藝(yi)、規(gui)格尺寸、各(ge)種性能(neng)等方面的(de)(de)(de)差異(yi)。
7. 裝置(zhi)生產(chan)過程中各種操(cao)作工況和使用操(cao)作條件,如壓力、溫度和被輸送流體的物(wu)化性(xing)質(組成、腐蝕(shi)性(xing)、物(wu)態、間歇或連續操(cao)作)。
8. 各(ge)種工程(cheng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料的特性(xing)(xing),正確地選(xuan)擇所使用(yong)的材(cai)(cai)(cai)(cai)料,分(fen)析在裝置生(sheng)產過程(cheng)中可能出現(xian)的各(ge)種材(cai)(cai)(cai)(cai)料問題(如(ru)材(cai)(cai)(cai)(cai)料韌(ren)性(xing)(xing)降低(di)的影響(xiang),同時要考慮所選(xuan)用(yong)材(cai)(cai)(cai)(cai)料的加(jia)工工藝性(xing)(xing)和經(jing)濟性(xing)(xing))。
9. 對于(yu)新型材(cai)料和特殊材(cai)料的選用要嚴(yan)格(ge)建立(li)在試驗與(yu)生產(chan)的基礎上,經過(guo)充分論證后方可(ke)選擇(ze)使用。
10. 當(dang)介質腐(fu)蝕性強(qiang),不(bu)適(shi)宜選用一般(ban)碳鋼及合(he)金鋼,須選用貴重合(he)金時,為(wei)了(le)考慮(lv)經濟實用性,可(ke)用非金屬材(cai)料(例(li)如(ru)PVC、PP、PTFE等)。需(xu)注意以下(xia)幾點:
①. 允(yun)許(xu)使(shi)用(yong)的溫度及壓(ya)力(li)范圍,襯里管道(dao)的真空度大小。
②. 塑料(liao)管道(dao)及附(fu)件(jian)受光和氧作用引起的(de)老化現(xian)象,塑料(liao)管道(dao)在(zai)特定溫度下對介(jie)質的(de)腐蝕性能。
③. 壓力和溫度突(tu)變的場(chang)合。
④. 塑料在某些介質作用下失去彈性而發生(sheng)的脆性現(xian)象。
11. 熱塑性(xing)(xing)塑料一(yi)般(ban)不用于地(di)面(mian)上(shang)輸送可(ke)燃性(xing)(xing)流體。對可(ke)燃、易燃的非金屬(shu)材料,必須采(cai)取防火措(cuo)施。
12. 脆(cui)性材料(liao)(硼硅(gui)玻璃、陶瓷)不得用于輸送有毒、可燃易爆及危險(xian)性介質。
13. 非金屬(shu)管道不得用于輸送可(ke)燃(ran)、毒性危害程度(du)為極(ji)度(du)或(huo)高度(du)危害的介質。
14. 各種不同的非(fei)(fei)金屬材(cai)料(liao)(liao)對各種流體有著不同的耐腐蝕性能。可根(gen)據有關(guan)非(fei)(fei)金屬材(cai)料(liao)(liao)手冊、試驗數據和產品樣本加以選擇。
15. 熱固性(xing)樹脂材料用于輸送有毒或可燃性(xing)流體時,應(ying)采取安全防護措施(shi)。
16. 塑料(liao)(liao)(liao)(liao)類(lei)管(guan)子(zi)(zi)的壁厚必須考慮塑料(liao)(liao)(liao)(liao)的蠕變,防止管(guan)子(zi)(zi)在(zai)預期壽命(ming)內(nei)不(bu)(bu)會因蠕變而發生破裂,根據不(bu)(bu)同(tong)塑料(liao)(liao)(liao)(liao)選用其安全系數(shu)。各種高分(fen)子(zi)(zi)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的性(xing)(xing)能(neng)差別較大(da),且在(zai)選用時應對各類(lei)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)能(neng)加(jia)以(yi)綜合分(fen)析(xi)、對比評(ping)估,選出合適(shi)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)并(bing)進行試(shi)驗,進一步驗證材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)性(xing)(xing)能(neng)的可靠(kao)性(xing)(xing)。同(tong)時還需(xu)要(yao)了(le)解所選材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)加(jia)工工藝性(xing)(xing)能(neng)和制造(zao)、安裝、維修等性(xing)(xing)能(neng)。
17. 非金(jin)屬管道不得用(yong)于有劇(ju)(ju)烈振(zhen)動和(he)劇(ju)(ju)烈循環的場(chang)合。
18. 非金屬管(guan)道不宜在火(huo)災爆炸危險區內的地上敷設(she)。
19. 硬聚乙(yi)烯管道(PVC-U)不得用(yong)于(yu)輸送氣體(ti)介質。
20. 需減少(shao)熱損失和防止(zhi)管(guan)內液體凝結(jie)、結(jie)晶或凍結(jie)的非金屬(shu)管(guan)道(dao)應進(jin)行保溫,管(guan)道(dao)保溫應采(cai)用不可燃的輕質(zhi)材料。埋地的非金屬(shu)管(guan)道(dao)不得(de)采(cai)用法蘭連接,管(guan)道(dao)上的閥門(men)應設在閥門(men)井內。
21. 非(fei)(fei)金(jin)(jin)屬壓(ya)力(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)元件(jian)[非(fei)(fei)金(jin)(jin)屬壓(ya)力(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)元件(jian)包括聚乙烯(xi)(帶金(jin)(jin)屬骨架(jia)的(de)聚乙烯(xi)、纖維(wei)增強聚乙烯(xi))及(ji)其他非(fei)(fei)金(jin)(jin)屬材料(liao)管(guan)(guan)(guan)、管(guan)(guan)(guan)件(jian)和(he)閥門;纖維(wei)增強塑料(liao)及(ji)纖維(wei)增強塑料(liao)襯里(li)管(guan)(guan)(guan)和(he)管(guan)(guan)(guan)件(jian)制造單位應當有可靠的(de)技(ji)術資(zi)料(liao)和(he)試驗方法,以確保原材料(liao)及(ji)非(fei)(fei)金(jin)(jin)屬壓(ya)力(li)管(guan)(guan)(guan)道(dao)元件(jian)的(de)適用(yong)性。
非金(jin)屬壓力(li)管道元件的制(zhi)造(zao)單位應當對其制(zhi)造(zao)工藝(yi)進行工藝(yi)評定或工藝(yi)驗證。
22. 按照(zhao)相應的標(biao)準(zhun)、工程規定(設計要求)等對(dui)非金屬管(guan)道的支撐、防護、熱變形補償和接頭連接型式進行設計。
23. 非(fei)金屬(shu)管(guan)道(dao)不允許使用(yong)在超過設計(ji)壓(ya)力(li)、設計(ji)溫(wen)度的環境下(xia);非(fei)金屬(shu)管(guan)道(dao)的最高使用(yong)溫(wen)度不高于其(qi)材料的熱變形溫(wen)度減20℃;非(fei)金屬(shu)管(guan)道(dao)的最高設計(ji)壓(ya)力(li)與(yu)其(qi)使用(yong)溫(wen)度相(xiang)關(guan),應按相(xiang)關(guan)標準規定(ding)或者(zhe)應用(yong)實(shi)例的工況(kuang)考(kao)慮其(qi)溫(wen)度折減系數(shu);除纖(xian)維增(zeng)強塑(su)料及纖(xian)維增(zeng)強塑(su)料襯里壓(ya)力(li)管(guan)道(dao)元(yuan)件可以(yi)用(yong)于GC1(3)級管(guan)道(dao)外,其(qi)他非(fei)金屬(shu)壓(ya)力(li)管(guan)道(dao)元(yuan)件不得用(yong)于GC1級管(guan)道(dao)。
24. 應當(dang)根據非金(jin)屬管(guan)道和(he)介質重量以(yi)及非金(jin)屬管(guan)道的長度設計支(zhi)(zhi)吊架(jia)(jia)。管(guan)道支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)、導向架(jia)(jia)和(he)固定架(jia)(jia)的選擇和(he)采(cai)用,除應當(dang)核算局部(bu)載荷或者應力的負面影(ying)響(xiang)外,還應避免(mian)點(dian)荷載和(he)非金(jin)屬管(guan)道與支(zhi)(zhi)架(jia)(jia)間的點(dian)支(zhi)(zhi)撐。
25. 當(dang)非金屬管道(dao)有阻(zu)燃性能(neng)要求時,應(ying)采用阻(zu)燃樹脂、添(tian)加阻(zu)燃劑或其他措施。
26. 非金屬管道有防靜電(dian)性能要求時應當采取有效(xiao)的防靜電(dian)措施。
27. 架空(kong)敷設的非金(jin)屬(shu)管道與(yu)高于其(qi)使(shi)用溫度(du)的設備、非金(jin)屬(shu)管道(無隔熱(re))的凈(jing)距不應(ying)小(xiao)于0.5m,否則應(ying)采取隔熱(re)防護措施。
28. 非金屬管道法蘭(lan)與異(yi)種材(cai)料(liao)法蘭(lan)相接時應(ying)采用相應(ying)的墊(dian)(dian)片或墊(dian)(dian)環。
29. 對(dui)非金(jin)屬管道系統可能出現的水錘(chui)、負壓進行專項核算。

