1. 非(fei)(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)管道的(de)設(she)計(ji)應滿足設(she)計(ji)條件下的(de)力學(xue)、耐腐(fu)蝕、蠕變和熱膨(peng)脹(zhang)等(deng)性能(neng)要求。非(fei)(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)管道(非(fei)(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)管道包括纖維增強(qiang)塑料、纖維增強(qiang)塑料襯里、聚乙烯及(ji)其他非(fei)(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)材(cai)料管道)的(de)材(cai)料及(ji)性能(neng)應符(fu)合(he)相應材(cai)料的(de)相關(guan)國家標準(zhun)、行業(ye)標準(zhun)。
非金屬(shu)管道的原(yuan)材(cai)料(liao)(liao)不得(de)使用或(huo)者添加(jia)再生(sheng)料(liao)(liao)(回收(shou)料(liao)(liao))[再生(sheng)料(liao)(liao)(回收(shou)料(liao)(liao))是指(zhi)已使用過的塑料(liao)(liao)制品經清潔、破碎、研(yan)磨或(huo)者造粒(li)后制得(de)的材(cai)料(liao)(liao)]。
2. 設(she)計條件(jian)要素:
①. 設計溫度(du)(du)下(xia)的抗(kang)(kang)拉(la)強(qiang)度(du)(du)、抗(kang)(kang)壓強(qiang)度(du)(du)、抗(kang)(kang)彎(wan)強(qiang)度(du)(du)、抗(kang)(kang)剪強(qiang)度(du)(du)和彈性模量(liang);
②. 設(she)計條件下的蠕變(bian)速率(lv);
③. 許(xu)用應力;
④. 延展性和塑性;
⑤. 沖擊和(he)熱沖擊性能;
⑥. 溫(wen)度限(xian)制;
⑦. 熔化(hua)和(he)氣化(hua)轉變溫度;
⑧. 氣(qi)孔和滲透性;
⑨. 試驗方法;
⑩. 連(lian)接(jie)方法及其有效性。
3. 設計(ji)條件的(de)耦合(he)。
①. 非金屬管道(dao)設計應根據介(jie)質的(de)設計壓(ya)力、設計溫度和流體特性等工藝條(tiao)(tiao)件(jian),并結(jie)合(he)環(huan)境和各(ge)種(zhong)荷載(zai)等條(tiao)(tiao)件(jian)進行;
②. 非金屬管(guan)道系(xi)統(tong)的每個組成(cheng)件的設(she)計壓力,不應(ying)小于運行(xing)中(zhong)遇到的內壓和外(wai)壓與溫(wen)度偶合時最(zui)苛刻條件下的壓力。最(zui)苛刻條件應(ying)為(wei)強度計算中(zhong)管(guan)道組成(cheng)件需要最(zui)大厚度及最(zui)高公(gong)稱壓力時的參數;
③. 非金屬管(guan)道的設計(ji)溫(wen)度(du)應(ying)為管(guan)道在運(yun)行時,壓力(li)和溫(wen)度(du)相偶(ou)合的最苛刻條件(jian)下的溫(wen)度(du)。在確(que)定(ding)設計(ji)溫(wen)度(du)時,應(ying)考慮介質溫(wen)度(du)、環境溫(wen)度(du)、陽(yang)光輻射(she)或其他熱源造(zao)成的苛刻溫(wen)度(du);
④. 酸、堿、油(you)介質的影響。
4. 配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(zai)時的(de)破(po)(po)壞。筆(bi)者調研某事故(gu)現場,發(fa)現金(jin)屬管(guan)道(dao)未遭到火(huo)災(zai)破(po)(po)壞,一些非金(jin)屬管(guan)道(dao)因火(huo)災(zai)遭破(po)(po)壞較(jiao)嚴重;
②. 毒性(xing)影響;
③. 非(fei)(fei)(fei)金(jin)屬(shu)管(guan)熱膨(peng)脹系(xi)數一般(ban)比金(jin)屬(shu)管(guan)大(da),需注(zhu)意(yi)非(fei)(fei)(fei)金(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)的(de)(de)撓性(xing)(xing)(xing)問題。非(fei)(fei)(fei)金(jin)屬(shu)材(cai)料的(de)(de)線性(xing)(xing)(xing)膨(peng)脹系(xi)數較(jiao)大(da),導熱性(xing)(xing)(xing)差,剛(gang)性(xing)(xing)(xing)差。選用非(fei)(fei)(fei)金(jin)屬(shu)材(cai)料必須考慮其(qi)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)性(xing)(xing)(xing)能和(he)連接性(xing)(xing)(xing)能。對于襯(chen)里的(de)(de)材(cai)料,需考慮襯(chen)里材(cai)料和(he)基體(ti)材(cai)料的(de)(de)黏結力(li)和(he)親和(he)力(li),當(dang)用于負壓工(gong)(gong)況時尤(you)其(qi)應注(zhu)意(yi)。
5. 溫(wen)度(du)稍微上升(sheng)時材料(liao)拉伸強度(du)的(de)(de)減弱。一(yi)些非金屬(shu)材料(liao)的(de)(de)強度(du)受流體(ti)溫(wen)度(du)、太陽直(zhi)曬溫(wen)升(sheng)的(de)(de)影響較大(da)。露天敷(fu)設的(de)(de)管道應(ying)含(han)有穩定(ding)劑。對(dui)長期暴露在陽光下的(de)(de)非金屬(shu)管道應(ying)當采(cai)取(qu)相應(ying)的(de)(de)隔(ge)離(li)防護措施(shi)。
6. 設計選用(yong)時應根據所(suo)輸送介(jie)質的(de)腐(fu)蝕、磨(mo)蝕情況以(yi)(yi)及(ji)電絕緣、阻力降等要(yao)求選用(yong)適當的(de)材料和型式的(de)管(guan)材。各(ge)種(zhong)非金屬管(guan)的(de)耐腐(fu)蝕性(xing)能(neng)、物(wu)理性(xing)能(neng)以(yi)(yi)及(ji)規(gui)格尺(chi)寸(cun)、偏差等可從相(xiang)關(guan)的(de)設計資料、設計手冊查找。由于(yu)非金屬管(guan)的(de)標準化程(cheng)度不如鋼管(guan)高,使用(yong)時要(yao)注意各(ge)制造廠(chang)在制造工藝、規(gui)格尺(chi)寸(cun)、各(ge)種(zhong)性(xing)能(neng)等方面的(de)差異。
7. 裝置(zhi)生產過程(cheng)中各種操作(zuo)工況和(he)使用操作(zuo)條(tiao)件(jian),如壓力、溫度和(he)被輸送流體的物(wu)化(hua)性質(zhi)(組(zu)成(cheng)、腐蝕性、物(wu)態(tai)、間歇或連續操作(zuo))。
8. 各(ge)種(zhong)工(gong)(gong)程(cheng)材料(liao)的特性(xing),正確地選擇所使(shi)用的材料(liao),分析在裝置生產過程(cheng)中可能(neng)出現的各(ge)種(zhong)材料(liao)問題(如材料(liao)韌(ren)性(xing)降(jiang)低的影響,同時要考(kao)慮所選用材料(liao)的加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝性(xing)和經(jing)濟性(xing))。
9. 對于(yu)新型材料(liao)和特殊材料(liao)的(de)選用(yong)要嚴格建立在試驗(yan)與生產的(de)基礎上,經過充分論證后方可選擇使用(yong)。
10. 當(dang)介質腐蝕性強,不(bu)適(shi)宜選用(yong)一般碳鋼及合金鋼,須選用(yong)貴重(zhong)合金時,為了(le)考慮經濟實用(yong)性,可用(yong)非金屬材料(例如PVC、PP、PTFE等)。需注意以下幾點:
①. 允(yun)許(xu)使用的(de)溫度(du)及壓力范(fan)圍,襯(chen)里管道的(de)真空度(du)大小。
②. 塑料管(guan)(guan)道及附件受光和氧作用(yong)引起的老(lao)化現象,塑料管(guan)(guan)道在特定溫(wen)度(du)下(xia)對介質的腐蝕性能。
③. 壓(ya)力和(he)溫度突變的(de)場合。
④. 塑料在某些(xie)介質作用下失去(qu)彈性而(er)發生(sheng)的脆性現象(xiang)。
11. 熱塑性(xing)塑料一般不用于地面上輸送可(ke)燃(ran)性(xing)流體。對可(ke)燃(ran)、易燃(ran)的非(fei)金屬材(cai)料,必(bi)須采(cai)取(qu)防火措施(shi)。
12. 脆性(xing)材料(硼硅玻璃(li)、陶瓷)不得(de)用于輸送有毒、可燃易爆及危(wei)險性(xing)介質(zhi)。
13. 非金(jin)屬管道(dao)不得用(yong)于輸送可燃、毒性危害程(cheng)度為極度或高(gao)度危害的介(jie)質(zhi)。
14. 各種(zhong)不(bu)同的非(fei)金屬(shu)材(cai)料對各種(zhong)流體有(you)著不(bu)同的耐腐蝕性(xing)能。可根據有(you)關非(fei)金屬(shu)材(cai)料手冊(ce)、試驗數據和產(chan)品樣(yang)本加以選擇(ze)。
15. 熱固性(xing)樹(shu)脂材(cai)料用于輸送有毒或可燃性(xing)流體時,應(ying)采取安全防護措(cuo)施。
16. 塑料類(lei)管(guan)子的(de)壁厚必(bi)須(xu)考慮塑料的(de)蠕變,防止管(guan)子在(zai)預期壽命內不(bu)會(hui)因蠕變而發生破裂,根據(ju)不(bu)同塑料選(xuan)用(yong)其安(an)全(quan)系數(shu)。各種高分子材(cai)料的(de)性(xing)(xing)(xing)能差別較大,且在(zai)選(xuan)用(yong)時應對(dui)各類(lei)材(cai)料性(xing)(xing)(xing)能加以綜合分析、對(dui)比評估,選(xuan)出合適材(cai)料并進(jin)行試(shi)驗(yan),進(jin)一步驗(yan)證材(cai)料性(xing)(xing)(xing)能的(de)可靠(kao)性(xing)(xing)(xing)。同時還需(xu)要了解所選(xuan)材(cai)料加工工藝性(xing)(xing)(xing)能和制造、安(an)裝、維(wei)修等性(xing)(xing)(xing)能。
17. 非金屬(shu)管(guan)道不得用(yong)于有劇烈振動和劇烈循環的場(chang)合。
18. 非金屬管道不宜(yi)在(zai)火災爆炸危險(xian)區內(nei)的地上敷設。
19. 硬聚乙烯管(guan)道(PVC-U)不得用于輸送氣體介質(zhi)。
20. 需減少(shao)熱(re)損失和防止(zhi)管(guan)內液體凝結、結晶或(huo)凍結的(de)非金(jin)屬管(guan)道應進行保(bao)溫,管(guan)道保(bao)溫應采(cai)用不可燃的(de)輕質材料。埋地的(de)非金(jin)屬管(guan)道不得采(cai)用法蘭連接,管(guan)道上的(de)閥門應設在(zai)閥門井內。
21. 非(fei)金屬(shu)壓(ya)力管(guan)道元(yuan)(yuan)件(jian)[非(fei)金屬(shu)壓(ya)力管(guan)道元(yuan)(yuan)件(jian)包括聚乙烯(帶(dai)金屬(shu)骨架的(de)聚乙烯、纖維(wei)增強聚乙烯)及(ji)其他(ta)非(fei)金屬(shu)材(cai)料管(guan)、管(guan)件(jian)和(he)閥門;纖維(wei)增強塑料及(ji)纖維(wei)增強塑料襯(chen)里(li)管(guan)和(he)管(guan)件(jian)制造單位應當有可(ke)靠的(de)技(ji)術資料和(he)試驗(yan)方法(fa),以確保(bao)原(yuan)材(cai)料及(ji)非(fei)金屬(shu)壓(ya)力管(guan)道元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)適用性。
非金(jin)屬壓(ya)力管道(dao)元件的制(zhi)造(zao)單(dan)位應(ying)當(dang)對其制(zhi)造(zao)工(gong)藝進行工(gong)藝評定(ding)或工(gong)藝驗(yan)證。
22. 按(an)照相應的(de)標準、工程規定(設計要求(qiu))等對(dui)非金屬(shu)管道(dao)的(de)支撐、防(fang)護、熱變(bian)形(xing)補償和(he)接頭連接型式進行設計。
23. 非金屬(shu)管(guan)道不(bu)允許使用在(zai)超過(guo)設(she)(she)計壓力、設(she)(she)計溫度(du)(du)的(de)(de)(de)環境下;非金屬(shu)管(guan)道的(de)(de)(de)最高使用溫度(du)(du)不(bu)高于其(qi)(qi)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)熱變形溫度(du)(du)減20℃;非金屬(shu)管(guan)道的(de)(de)(de)最高設(she)(she)計壓力與其(qi)(qi)使用溫度(du)(du)相關,應按相關標準規定或者(zhe)應用實例(li)的(de)(de)(de)工況考(kao)慮其(qi)(qi)溫度(du)(du)折減系數(shu);除纖(xian)維(wei)增強塑料(liao)(liao)及纖(xian)維(wei)增強塑料(liao)(liao)襯里壓力管(guan)道元件(jian)可(ke)以用于GC1(3)級管(guan)道外,其(qi)(qi)他(ta)非金屬(shu)壓力管(guan)道元件(jian)不(bu)得用于GC1級管(guan)道。
24. 應(ying)當(dang)(dang)根據非(fei)金屬(shu)管道(dao)和(he)(he)介質(zhi)重量以(yi)及(ji)非(fei)金屬(shu)管道(dao)的長(chang)度設(she)計支吊架。管道(dao)支架、導向架和(he)(he)固定架的選擇和(he)(he)采用,除應(ying)當(dang)(dang)核算局部載荷或(huo)者(zhe)應(ying)力的負面影響外,還應(ying)避(bi)免點荷載和(he)(he)非(fei)金屬(shu)管道(dao)與支架間的點支撐。
25. 當非金屬管道有阻燃(ran)性(xing)能要求時,應采用阻燃(ran)樹脂、添加阻燃(ran)劑或(huo)其(qi)他(ta)措施。
26. 非(fei)金屬管(guan)道(dao)有(you)防靜(jing)電性能要求(qiu)時(shi)應當采取有(you)效(xiao)的防靜(jing)電措施(shi)。
27. 架(jia)空敷設的(de)非金屬管道與(yu)高于其使(shi)用(yong)溫度的(de)設備、非金屬管道(無隔熱(re))的(de)凈距(ju)不(bu)應(ying)小(xiao)于0.5m,否則應(ying)采取(qu)隔熱(re)防(fang)護措施(shi)。
28. 非金屬管道法(fa)蘭(lan)與異種材料法(fa)蘭(lan)相接時(shi)應采用(yong)相應的墊片或墊環。
29. 對非金屬管道(dao)系統(tong)可能出(chu)現的(de)水錘、負壓進行專(zhuan)項核算。