1. 非(fei)金屬(shu)(shu)管(guan)(guan)道(dao)的(de)設(she)計(ji)(ji)應滿足(zu)設(she)計(ji)(ji)條件下的(de)力學、耐腐蝕(shi)、蠕變(bian)和熱膨脹等(deng)性(xing)能要求。非(fei)金屬(shu)(shu)管(guan)(guan)道(dao)(非(fei)金屬(shu)(shu)管(guan)(guan)道(dao)包括纖維增強(qiang)塑料(liao)、纖維增強(qiang)塑料(liao)襯里、聚乙烯及(ji)其(qi)他非(fei)金屬(shu)(shu)材料(liao)管(guan)(guan)道(dao))的(de)材料(liao)及(ji)性(xing)能應符合相應材料(liao)的(de)相關國家(jia)標(biao)準、行業標(biao)準。
非金屬管(guan)道的原材料(liao)(liao)不得(de)使(shi)(shi)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))是指已(yi)使(shi)(shi)用過(guo)的塑料(liao)(liao)制(zhi)品(pin)經清(qing)潔、破碎、研(yan)磨或(huo)者造粒后制(zhi)得(de)的材料(liao)(liao)]。
2. 設計(ji)條件(jian)要素(su):
①. 設計(ji)溫度(du)下的抗(kang)拉強度(du)、抗(kang)壓強度(du)、抗(kang)彎強度(du)、抗(kang)剪強度(du)和彈性模(mo)量;
②. 設(she)計條件(jian)下的蠕變速率;
③. 許(xu)用應力;
④. 延展性和塑性;
⑤. 沖擊和熱沖擊性能;
⑥. 溫(wen)度限制;
⑦. 熔化和氣(qi)化轉(zhuan)變溫(wen)度;
⑧. 氣(qi)孔和滲透性;
⑨. 試驗方法;
⑩. 連(lian)接方法及其有效性。
3. 設計條件的耦合(he)。
①. 非金屬管道設計應(ying)根(gen)據介質的設計壓力、設計溫度和流體特性等(deng)工藝條(tiao)件,并結(jie)合環境(jing)和各種荷載等(deng)條(tiao)件進行;
②. 非(fei)金屬管道系統的(de)(de)每個(ge)組(zu)成(cheng)件(jian)的(de)(de)設計(ji)壓(ya)(ya)力,不應小于運行中遇(yu)到的(de)(de)內壓(ya)(ya)和外(wai)壓(ya)(ya)與溫度偶(ou)合時(shi)最(zui)苛刻(ke)條件(jian)下的(de)(de)壓(ya)(ya)力。最(zui)苛刻(ke)條件(jian)應為強度計(ji)算中管道組(zu)成(cheng)件(jian)需(xu)要最(zui)大厚度及最(zui)高(gao)公稱壓(ya)(ya)力時(shi)的(de)(de)參數(shu);
③. 非金(jin)屬管道(dao)的設計溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)應為管道(dao)在(zai)運行(xing)時,壓(ya)力(li)和(he)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)相偶合的最(zui)苛刻條件下(xia)的溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)。在(zai)確(que)定設計溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)時,應考慮(lv)介質溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)、環(huan)境溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)、陽(yang)光輻射或其(qi)他熱源造成的苛刻溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du);
④. 酸、堿、油介質的(de)影響(xiang)。
4. 配管設計非(fei)金(jin)屬管選用應特別(bie)注(zhu)意的可(ke)能(neng)性。
①. 發生(sheng)火災時的(de)破(po)壞。筆(bi)者調研(yan)某(mou)事故現(xian)場,發現(xian)金屬管道未遭到火災破(po)壞,一(yi)些非金屬管道因火災遭破(po)壞較(jiao)嚴重;
②. 毒性影響(xiang);
③. 非(fei)金(jin)(jin)屬管熱膨(peng)脹系數(shu)一般比金(jin)(jin)屬管大,需注意非(fei)金(jin)(jin)屬管道的撓性(xing)(xing)(xing)問題。非(fei)金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)的線性(xing)(xing)(xing)膨(peng)脹系數(shu)較大,導熱性(xing)(xing)(xing)差,剛性(xing)(xing)(xing)差。選用非(fei)金(jin)(jin)屬材(cai)料(liao)必須考(kao)慮(lv)其加工(gong)工(gong)藝(yi)性(xing)(xing)(xing)能和(he)連接(jie)性(xing)(xing)(xing)能。對(dui)于(yu)襯里的材(cai)料(liao),需考(kao)慮(lv)襯里材(cai)料(liao)和(he)基體材(cai)料(liao)的黏結(jie)力和(he)親和(he)力,當(dang)用于(yu)負壓工(gong)況時尤(you)其應注意。
5. 溫(wen)度稍微上升(sheng)時材(cai)料拉伸(shen)強度的(de)減(jian)弱(ruo)。一些非金屬材(cai)料的(de)強度受流體溫(wen)度、太陽(yang)直曬溫(wen)升(sheng)的(de)影響較大。露天敷設的(de)管(guan)道應含有穩定劑。對長期暴露在陽(yang)光下的(de)非金屬管(guan)道應當采取相應的(de)隔離防(fang)護(hu)措施(shi)。
6. 設計選用時(shi)應根(gen)據所輸送介質(zhi)的(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)、磨蝕(shi)(shi)情況以(yi)(yi)及電絕緣、阻(zu)力降(jiang)等(deng)要求選用適(shi)當的(de)材料和型式的(de)管(guan)材。各種非金(jin)(jin)屬管(guan)的(de)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)能、物(wu)理性(xing)(xing)能以(yi)(yi)及規格尺(chi)(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(zhao)。由于(yu)非金(jin)(jin)屬管(guan)的(de)標(biao)準化程度不如鋼管(guan)高(gao),使用時(shi)要注意各制造(zao)廠在(zai)制造(zao)工藝(yi)、規格尺(chi)(chi)寸(cun)、各種性(xing)(xing)能等(deng)方面(mian)的(de)差(cha)(cha)異。
7. 裝置生產過程中各種(zhong)操(cao)(cao)作(zuo)工況和使用(yong)操(cao)(cao)作(zuo)條(tiao)件,如壓力、溫度(du)和被輸送流體的物化(hua)性質(組成(cheng)、腐蝕(shi)性、物態、間(jian)歇或連續(xu)操(cao)(cao)作(zuo))。
8. 各(ge)種工(gong)程材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)特性,正確地選(xuan)擇所使用(yong)的(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao),分析在(zai)裝(zhuang)置生產過程中可(ke)能(neng)出現的(de)各(ge)種材(cai)料(liao)(liao)(liao)問題(如材(cai)料(liao)(liao)(liao)韌(ren)性降低的(de)影響(xiang),同時要考慮所選(xuan)用(yong)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)加工(gong)工(gong)藝性和(he)經濟性)。
9. 對于新型材料(liao)和特殊材料(liao)的選用要嚴格建(jian)立在試(shi)驗與生產的基礎上,經過充分論(lun)證后方可選擇使(shi)用。
10. 當介質(zhi)腐蝕性(xing)強,不適宜選用一般碳鋼(gang)及合金鋼(gang),須選用貴重合金時,為(wei)了考慮經濟實用性(xing),可(ke)用非金屬(shu)材料(例如(ru)PVC、PP、PTFE等)。需注意以(yi)下幾點:
①. 允許使用的溫(wen)度(du)及壓(ya)力范(fan)圍,襯里管道(dao)的真空度(du)大(da)小。
②. 塑(su)料(liao)管道及附件受光(guang)和(he)氧作用(yong)引起的老(lao)化現象,塑(su)料(liao)管道在特定溫度下對介質的腐蝕性能(neng)。
③. 壓(ya)力和溫度突(tu)變的場合。
④. 塑(su)料在某些介質作用(yong)下(xia)失(shi)去彈性(xing)而(er)發生的脆性(xing)現(xian)象(xiang)。
11. 熱塑(su)(su)性塑(su)(su)料一般不用于地面上(shang)輸(shu)送可燃(ran)性流體。對可燃(ran)、易燃(ran)的非金(jin)屬材料,必須采(cai)取防火措施。
12. 脆性材料(liao)(硼硅玻璃(li)、陶瓷(ci))不得用(yong)于輸送有毒(du)、可(ke)燃易爆(bao)及危險性介(jie)質(zhi)。
13. 非(fei)金屬(shu)管道不得用于(yu)輸送可燃、毒性危(wei)(wei)害程(cheng)度為極(ji)度或高(gao)度危(wei)(wei)害的介質。
14. 各(ge)種不同的非(fei)金(jin)屬材料對各(ge)種流體有著(zhu)不同的耐腐蝕性能。可根(gen)據(ju)有關非(fei)金(jin)屬材料手冊、試(shi)驗數據(ju)和產(chan)品樣本(ben)加以選(xuan)擇。
15. 熱(re)固性樹脂材(cai)料用(yong)于輸送有毒(du)或可燃性流(liu)體時,應采取安全防護措施。
16. 塑料(liao)類管(guan)子(zi)的(de)(de)壁(bi)厚必須考(kao)慮塑料(liao)的(de)(de)蠕(ru)變(bian),防(fang)止管(guan)子(zi)在預期壽命內(nei)不會(hui)因蠕(ru)變(bian)而(er)發生破裂(lie),根(gen)據不同(tong)塑料(liao)選(xuan)用其安全系數。各種(zhong)高分子(zi)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)性能差(cha)別較大,且在選(xuan)用時應對(dui)各類材(cai)(cai)料(liao)性能加以(yi)綜合分析、對(dui)比評估,選(xuan)出合適材(cai)(cai)料(liao)并(bing)進行試驗,進一步驗證(zheng)材(cai)(cai)料(liao)性能的(de)(de)可靠性。同(tong)時還需要了解所(suo)選(xuan)材(cai)(cai)料(liao)加工(gong)工(gong)藝性能和制(zhi)造、安裝、維修等性能。
17. 非(fei)金屬管道不(bu)得(de)用(yong)于有劇烈(lie)振動和劇烈(lie)循(xun)環的場合。
18. 非金屬管(guan)道不(bu)宜在火災爆炸危險(xian)區內的地上敷設。
19. 硬聚(ju)乙烯管道(PVC-U)不得(de)用于輸送氣體介質。
20. 需(xu)減少熱損失和防止管(guan)(guan)內(nei)液體凝結、結晶或凍(dong)結的非金(jin)屬(shu)管(guan)(guan)道應(ying)進行保溫(wen),管(guan)(guan)道保溫(wen)應(ying)采用不(bu)可燃(ran)的輕質材料。埋地的非金(jin)屬(shu)管(guan)(guan)道不(bu)得采用法蘭連接,管(guan)(guan)道上的閥門(men)應(ying)設(she)在閥門(men)井內(nei)。
21. 非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)壓(ya)(ya)力管(guan)(guan)(guan)(guan)道元(yuan)件(jian)[非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)壓(ya)(ya)力管(guan)(guan)(guan)(guan)道元(yuan)件(jian)包括聚乙烯(xi)(帶金(jin)(jin)屬(shu)(shu)骨架的(de)聚乙烯(xi)、纖維增(zeng)強聚乙烯(xi))及(ji)其他(ta)非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)材料(liao)管(guan)(guan)(guan)(guan)、管(guan)(guan)(guan)(guan)件(jian)和(he)閥門;纖維增(zeng)強塑(su)料(liao)及(ji)纖維增(zeng)強塑(su)料(liao)襯里管(guan)(guan)(guan)(guan)和(he)管(guan)(guan)(guan)(guan)件(jian)制造單位應當有可靠(kao)的(de)技術資料(liao)和(he)試驗方(fang)法,以確保原材料(liao)及(ji)非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)壓(ya)(ya)力管(guan)(guan)(guan)(guan)道元(yuan)件(jian)的(de)適用性(xing)。
非金屬壓(ya)力管道元件的制(zhi)(zhi)造單(dan)位應(ying)當對其制(zhi)(zhi)造工(gong)藝進行(xing)工(gong)藝評定或工(gong)藝驗證。
22. 按(an)照相應的標準(zhun)、工程規定(ding)(設(she)(she)計(ji)要求)等對非金屬管道的支撐、防護、熱變形補償和接頭(tou)連接型式進行設(she)(she)計(ji)。
23. 非金(jin)屬(shu)管(guan)(guan)道不允許(xu)使用(yong)在超過(guo)設計壓(ya)力、設計溫度(du)的(de)環境下;非金(jin)屬(shu)管(guan)(guan)道的(de)最高(gao)使用(yong)溫度(du)不高(gao)于(yu)其材料的(de)熱變形溫度(du)減20℃;非金(jin)屬(shu)管(guan)(guan)道的(de)最高(gao)設計壓(ya)力與其使用(yong)溫度(du)相(xiang)關,應按相(xiang)關標準規定或者應用(yong)實例的(de)工(gong)況考慮其溫度(du)折減系數;除纖維(wei)增(zeng)強塑料及纖維(wei)增(zeng)強塑料襯里壓(ya)力管(guan)(guan)道元件(jian)可以(yi)用(yong)于(yu)GC1(3)級(ji)管(guan)(guan)道外,其他(ta)非金(jin)屬(shu)壓(ya)力管(guan)(guan)道元件(jian)不得用(yong)于(yu)GC1級(ji)管(guan)(guan)道。
24. 應當根(gen)據(ju)非金(jin)屬管(guan)(guan)道和(he)介質重(zhong)量以及非金(jin)屬管(guan)(guan)道的(de)長度設計支吊架(jia)。管(guan)(guan)道支架(jia)、導向架(jia)和(he)固定架(jia)的(de)選(xuan)擇和(he)采(cai)用(yong),除應當核算局(ju)部載荷或者應力的(de)負面影(ying)響外,還應避免點(dian)荷載和(he)非金(jin)屬管(guan)(guan)道與支架(jia)間的(de)點(dian)支撐。
25. 當非(fei)金屬管道有阻(zu)(zu)燃(ran)性能要求時,應采用阻(zu)(zu)燃(ran)樹脂、添加阻(zu)(zu)燃(ran)劑或其他措施。
26. 非金屬管(guan)道有(you)防靜(jing)電性能要求時應當采取有(you)效的防靜(jing)電措施。
27. 架空(kong)敷設的非金屬管(guan)道與高于其使(shi)用溫度(du)的設備、非金屬管(guan)道(無隔(ge)熱(re))的凈距不應小(xiao)于0.5m,否則應采取隔(ge)熱(re)防(fang)護措(cuo)施。
28. 非(fei)金屬管道(dao)法(fa)蘭與異(yi)種材料法(fa)蘭相(xiang)接時應采用相(xiang)應的墊片(pian)或墊環(huan)。
29. 對非(fei)金屬管道系統可能出現的水(shui)錘(chui)、負壓進行專項核算。