1. 非金屬(shu)管(guan)道(dao)(dao)的設(she)計應滿足設(she)計條件下的力學、耐腐蝕、蠕(ru)變和熱膨脹(zhang)等性能要求。非金屬(shu)管(guan)道(dao)(dao)(非金屬(shu)管(guan)道(dao)(dao)包括纖(xian)(xian)維增強塑(su)料、纖(xian)(xian)維增強塑(su)料襯里、聚(ju)乙烯及其他非金屬(shu)材(cai)料管(guan)道(dao)(dao))的材(cai)料及性能應符合(he)相(xiang)應材(cai)料的相(xiang)關國家(jia)標準(zhun)(zhun)、行業標準(zhun)(zhun)。
非金屬(shu)管(guan)道的(de)原材料(liao)不(bu)得使用(yong)或(huo)者(zhe)添加(jia)再(zai)(zai)生料(liao)(回(hui)收(shou)料(liao))[再(zai)(zai)生料(liao)(回(hui)收(shou)料(liao))是指已(yi)使用(yong)過的(de)塑料(liao)制品經清潔(jie)、破碎、研磨或(huo)者(zhe)造粒后制得的(de)材料(liao)]。
2. 設(she)計條件要素:
①. 設計溫度(du)下的抗(kang)(kang)拉(la)強(qiang)度(du)、抗(kang)(kang)壓強(qiang)度(du)、抗(kang)(kang)彎強(qiang)度(du)、抗(kang)(kang)剪(jian)強(qiang)度(du)和彈性模量;
②. 設計條件下的蠕(ru)變速率;
③. 許用應力;
④. 延展性和塑性;
⑤. 沖擊和熱沖擊性能(neng);
⑥. 溫(wen)度限(xian)制;
⑦. 熔(rong)化和(he)氣化轉變(bian)溫度(du);
⑧. 氣孔和(he)滲透性;
⑨. 試驗方法(fa);
⑩. 連接方法及其(qi)有效性。
3. 設計(ji)條件(jian)的耦合。
①. 非金屬(shu)管道(dao)設(she)計應根(gen)據介(jie)質的(de)設(she)計壓力、設(she)計溫度和(he)流體特(te)性等工藝(yi)條(tiao)件,并結合(he)環境(jing)和(he)各(ge)種荷載等條(tiao)件進行;
②. 非金屬管道系統的(de)(de)每(mei)個組成件(jian)的(de)(de)設計(ji)壓(ya)力(li),不(bu)應小于(yu)運(yun)行中遇到的(de)(de)內壓(ya)和外壓(ya)與(yu)溫度(du)偶合時最(zui)苛(ke)刻(ke)條件(jian)下的(de)(de)壓(ya)力(li)。最(zui)苛(ke)刻(ke)條件(jian)應為強度(du)計(ji)算(suan)中管道組成件(jian)需要最(zui)大厚度(du)及最(zui)高(gao)公稱壓(ya)力(li)時的(de)(de)參(can)數;
③. 非金屬(shu)管道的設計(ji)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)應(ying)為管道在運行時,壓力和溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)相(xiang)偶合的最苛刻條(tiao)件下的溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)。在確(que)定設計(ji)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)時,應(ying)考慮介質溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)、環境溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)、陽光輻(fu)射(she)或其他熱源造成的苛刻溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du);
④. 酸、堿、油介質的影(ying)響。
4. 配管設計非金屬管選用(yong)應特別注意的可能(neng)性(xing)。
①. 發(fa)生火(huo)(huo)災(zai)時的破壞(huai)(huai)。筆(bi)者調研(yan)某事故現場,發(fa)現金(jin)屬(shu)管(guan)道未(wei)遭到(dao)火(huo)(huo)災(zai)破壞(huai)(huai),一些非(fei)金(jin)屬(shu)管(guan)道因火(huo)(huo)災(zai)遭破壞(huai)(huai)較嚴重;
②. 毒(du)性影(ying)響;
③. 非金屬(shu)(shu)管熱(re)膨脹(zhang)系數一般比金屬(shu)(shu)管大,需注(zhu)意(yi)(yi)非金屬(shu)(shu)管道的(de)撓性(xing)(xing)問題(ti)。非金屬(shu)(shu)材料(liao)的(de)線性(xing)(xing)膨脹(zhang)系數較大,導熱(re)性(xing)(xing)差,剛性(xing)(xing)差。選用非金屬(shu)(shu)材料(liao)必須(xu)考慮其(qi)加工工藝性(xing)(xing)能(neng)和連接性(xing)(xing)能(neng)。對于(yu)襯(chen)里的(de)材料(liao),需考慮襯(chen)里材料(liao)和基體材料(liao)的(de)黏結(jie)力和親(qin)和力,當用于(yu)負(fu)壓(ya)工況時尤其(qi)應注(zhu)意(yi)(yi)。
5. 溫度(du)稍微上升時材(cai)料拉伸強度(du)的(de)減弱(ruo)。一些非金屬材(cai)料的(de)強度(du)受流(liu)體溫度(du)、太陽直曬溫升的(de)影響較(jiao)大。露天敷(fu)設的(de)管道應含有(you)穩定劑。對長(chang)期暴露在陽光下的(de)非金屬管道應當采(cai)取(qu)相應的(de)隔離(li)防護(hu)措施。
6. 設計選用(yong)(yong)時應根據所(suo)輸送介質的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)、磨(mo)蝕(shi)(shi)情況以及(ji)(ji)電絕(jue)緣、阻力(li)降等(deng)要求選用(yong)(yong)適當的(de)材(cai)料和型(xing)式的(de)管材(cai)。各種非(fei)金(jin)(jin)屬管的(de)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性能、物理性能以及(ji)(ji)規(gui)(gui)格(ge)尺(chi)寸(cun)、偏差(cha)(cha)等(deng)可從相關的(de)設計資料、設計手冊(ce)查(cha)找。由于非(fei)金(jin)(jin)屬管的(de)標準(zhun)化(hua)程度不(bu)如鋼管高,使用(yong)(yong)時要注意各制造廠在(zai)制造工藝、規(gui)(gui)格(ge)尺(chi)寸(cun)、各種性能等(deng)方面(mian)的(de)差(cha)(cha)異(yi)。
7. 裝置生產過(guo)程中各種操作工況和使用操作條件(jian),如壓力、溫度和被輸送流體的物化(hua)性(xing)質(組成、腐蝕性(xing)、物態、間歇或連續(xu)操作)。
8. 各種工(gong)(gong)(gong)程(cheng)(cheng)材(cai)料的(de)特(te)性,正確地(di)選擇所(suo)(suo)使用的(de)材(cai)料,分(fen)析在裝置生產(chan)過程(cheng)(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)影響,同時要(yao)考慮所(suo)(suo)選用材(cai)料的(de)加工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)藝性和經濟(ji)性)。
9. 對于新型材料和特殊材料的選用要嚴格建立在試驗與生(sheng)產的基礎上,經過(guo)充分論證后方可選擇使(shi)用。
10. 當介質腐蝕性強,不適宜(yi)選(xuan)(xuan)用(yong)一般碳(tan)鋼及合(he)金(jin)鋼,須選(xuan)(xuan)用(yong)貴(gui)重合(he)金(jin)時,為了考慮經濟實用(yong)性,可用(yong)非(fei)金(jin)屬材料(例如(ru)PVC、PP、PTFE等)。需注意(yi)以下幾點:
①. 允許使(shi)用的溫度及壓力范圍,襯里管道的真空度大小。
②. 塑料(liao)管道(dao)及(ji)附件受光和氧(yang)作用引起的老化現象,塑料(liao)管道(dao)在特定溫(wen)度下對介(jie)質(zhi)的腐蝕性能。
③. 壓力(li)和(he)溫度突(tu)變的場合。
④. 塑料在某(mou)些介質(zhi)作用下失去彈性而發生的脆性現(xian)象(xiang)。
11. 熱塑性塑料(liao)一般(ban)不用于地面(mian)上輸送可燃性流體。對可燃、易燃的非金屬材料(liao),必(bi)須采取防(fang)火措(cuo)施。
12. 脆性(xing)材料(硼(peng)硅玻璃、陶瓷)不得用于(yu)輸送有毒、可燃易(yi)爆(bao)及危(wei)險(xian)性(xing)介質。
13. 非金屬管道不(bu)得(de)用(yong)于(yu)輸送可燃(ran)、毒性危(wei)害程(cheng)度(du)為(wei)極度(du)或高度(du)危(wei)害的介質。
14. 各種不(bu)同的非金屬材料(liao)對各種流體有(you)著不(bu)同的耐腐蝕性能。可根據(ju)有(you)關非金屬材料(liao)手(shou)冊、試(shi)驗(yan)數據(ju)和產品樣(yang)本加(jia)以選擇。
15. 熱(re)固性樹脂材料用于輸(shu)送有(you)毒或可(ke)燃(ran)性流體時,應采取(qu)安全防(fang)護措(cuo)施。
16. 塑料(liao)類管子(zi)的(de)(de)(de)壁厚(hou)必須(xu)考慮塑料(liao)的(de)(de)(de)蠕變(bian),防止(zhi)管子(zi)在預(yu)期壽命內不(bu)(bu)會(hui)因蠕變(bian)而發(fa)生破裂,根(gen)據不(bu)(bu)同(tong)塑料(liao)選用其安全(quan)系(xi)數。各種高分子(zi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能差別(bie)較(jiao)大(da),且在選用時應對各類材(cai)(cai)(cai)料(liao)性(xing)(xing)能加(jia)以綜合分析(xi)、對比評估,選出合適材(cai)(cai)(cai)料(liao)并進行試驗,進一步驗證材(cai)(cai)(cai)料(liao)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)可靠(kao)性(xing)(xing)。同(tong)時還需要了解所選材(cai)(cai)(cai)料(liao)加(jia)工(gong)工(gong)藝性(xing)(xing)能和制造、安裝(zhuang)、維修等性(xing)(xing)能。
17. 非金屬管(guan)道不得(de)用于有劇烈振動和劇烈循環的場合。
18. 非金屬管道不宜(yi)在(zai)火災爆炸危險區內的地上(shang)敷設。
19. 硬聚(ju)乙烯管道(PVC-U)不(bu)得用于輸送氣(qi)體介質。
20. 需減少(shao)熱損失(shi)和防止管(guan)內液體凝結、結晶或凍結的(de)非金屬管(guan)道應(ying)進(jin)行保溫(wen),管(guan)道保溫(wen)應(ying)采用不(bu)可燃的(de)輕質材料。埋(mai)地(di)的(de)非金屬管(guan)道不(bu)得采用法蘭(lan)連(lian)接,管(guan)道上的(de)閥門(men)應(ying)設在閥門(men)井內。
21. 非(fei)(fei)金屬(shu)(shu)壓(ya)力(li)管道元件[非(fei)(fei)金屬(shu)(shu)壓(ya)力(li)管道元件包(bao)括聚(ju)乙烯(帶(dai)金屬(shu)(shu)骨(gu)架的聚(ju)乙烯、纖維增強聚(ju)乙烯)及其(qi)他非(fei)(fei)金屬(shu)(shu)材料(liao)管、管件和(he)(he)閥門;纖維增強塑(su)料(liao)及纖維增強塑(su)料(liao)襯里(li)管和(he)(he)管件制(zhi)造單位(wei)應當有可靠的技術資料(liao)和(he)(he)試驗方(fang)法,以(yi)確(que)保原材料(liao)及非(fei)(fei)金屬(shu)(shu)壓(ya)力(li)管道元件的適用性。
非(fei)金屬壓力管道(dao)元件(jian)的(de)制造(zao)單位應當對其(qi)制造(zao)工藝(yi)進行工藝(yi)評定或工藝(yi)驗證。
22. 按照相應(ying)的(de)標準、工程規(gui)定(ding)(設計要求)等對非金屬管道(dao)的(de)支撐、防護、熱(re)變形補償和接頭連接型(xing)式(shi)進行設計。
23. 非金屬(shu)管(guan)道(dao)不允許(xu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)在超過(guo)設(she)計壓(ya)力、設(she)計溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)環(huan)境下(xia);非金屬(shu)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)最高使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)溫(wen)度(du)不高于(yu)其材料(liao)的(de)(de)(de)熱(re)變形(xing)溫(wen)度(du)減20℃;非金屬(shu)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)最高設(she)計壓(ya)力與其使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)溫(wen)度(du)相關,應(ying)按(an)相關標準規定或者應(ying)用(yong)(yong)(yong)實例的(de)(de)(de)工(gong)況考慮其溫(wen)度(du)折減系數;除纖(xian)維(wei)增強塑料(liao)及(ji)纖(xian)維(wei)增強塑料(liao)襯里壓(ya)力管(guan)道(dao)元(yuan)件可以用(yong)(yong)(yong)于(yu)GC1(3)級管(guan)道(dao)外(wai),其他非金屬(shu)壓(ya)力管(guan)道(dao)元(yuan)件不得用(yong)(yong)(yong)于(yu)GC1級管(guan)道(dao)。
24. 應當(dang)根據非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)管道和介質重(zhong)量以及(ji)非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)管道的(de)長度設計支(zhi)吊架(jia)。管道支(zhi)架(jia)、導向架(jia)和固定架(jia)的(de)選擇和采用,除(chu)應當(dang)核算(suan)局部載荷或者應力的(de)負(fu)面影(ying)響(xiang)外,還應避免點荷載和非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)管道與支(zhi)架(jia)間的(de)點支(zhi)撐。
25. 當非金屬管道(dao)有阻(zu)燃性(xing)能要求(qiu)時,應采用阻(zu)燃樹脂、添加阻(zu)燃劑(ji)或其他措施。
26. 非金屬管(guan)道(dao)有防(fang)靜(jing)電性能要求時應當采取(qu)有效的防(fang)靜(jing)電措施。
27. 架(jia)空敷設的非金屬管道(dao)與(yu)高(gao)于其使用溫(wen)度的設備、非金屬管道(dao)(無隔熱(re))的凈(jing)距(ju)不應小于0.5m,否則應采取(qu)隔熱(re)防護措施。
28. 非金屬管道法蘭與異種(zhong)材料(liao)法蘭相(xiang)(xiang)接時應采(cai)用相(xiang)(xiang)應的墊片或墊環。
29. 對非金屬管道系(xi)統可(ke)能出現的水錘、負(fu)壓(ya)進(jin)行專項(xiang)核算。

