1. 非(fei)金屬(shu)管道(dao)(dao)的(de)設計應(ying)(ying)滿足設計條件下的(de)力學(xue)、耐(nai)腐蝕、蠕變和熱(re)膨脹等性能要求。非(fei)金屬(shu)管道(dao)(dao)(非(fei)金屬(shu)管道(dao)(dao)包括纖維增強塑(su)料(liao)(liao)、纖維增強塑(su)料(liao)(liao)襯里、聚(ju)乙(yi)烯及其(qi)他非(fei)金屬(shu)材料(liao)(liao)管道(dao)(dao))的(de)材料(liao)(liao)及性能應(ying)(ying)符(fu)合相應(ying)(ying)材料(liao)(liao)的(de)相關國家(jia)標準(zhun)、行業(ye)標準(zhun)。
非(fei)金屬管道的原材料(liao)(liao)不得(de)使(shi)用或者(zhe)添加再生料(liao)(liao)(回收(shou)料(liao)(liao))[再生料(liao)(liao)(回收(shou)料(liao)(liao))是指已(yi)使(shi)用過的塑料(liao)(liao)制品經清(qing)潔、破碎(sui)、研磨或者(zhe)造粒后(hou)制得(de)的材料(liao)(liao)]。
2. 設(she)計條件要素(su):
①. 設(she)計溫度下的抗拉強(qiang)度、抗壓強(qiang)度、抗彎(wan)強(qiang)度、抗剪強(qiang)度和(he)彈性模量;
②. 設計條件下(xia)的蠕變速率;
③. 許用應力;
④. 延展性和塑性;
⑤. 沖擊和熱沖擊性能;
⑥. 溫度(du)限制;
⑦. 熔化和氣化轉變溫度;
⑧. 氣孔和滲(shen)透(tou)性;
⑨. 試驗方法;
⑩. 連接(jie)方法及其有效性。
3. 設計條件的耦(ou)合。
①. 非金屬管道設(she)計應根據介質(zhi)的設(she)計壓力、設(she)計溫度和(he)流體(ti)特性(xing)等(deng)工藝(yi)條件,并結(jie)合環(huan)境和(he)各(ge)種(zhong)荷載等(deng)條件進(jin)行;
②. 非金屬管道系統的(de)每個組(zu)成件(jian)的(de)設(she)計壓力,不(bu)應小(xiao)于(yu)運(yun)行(xing)中(zhong)遇到(dao)的(de)內壓和外壓與溫度(du)偶合時(shi)最(zui)苛刻條(tiao)件(jian)下的(de)壓力。最(zui)苛刻條(tiao)件(jian)應為強度(du)計算中(zhong)管道組(zu)成件(jian)需(xu)要最(zui)大(da)厚度(du)及最(zui)高公稱壓力時(shi)的(de)參數;
③. 非金屬管(guan)道(dao)的設(she)(she)計溫(wen)(wen)度應為管(guan)道(dao)在(zai)運行時,壓力和溫(wen)(wen)度相偶(ou)合(he)的最苛(ke)刻條件下的溫(wen)(wen)度。在(zai)確定設(she)(she)計溫(wen)(wen)度時,應考慮介質溫(wen)(wen)度、環(huan)境溫(wen)(wen)度、陽光輻射(she)或其他熱源造成的苛(ke)刻溫(wen)(wen)度;
④. 酸、堿、油介(jie)質的影響。
4. 配管設(she)計非(fei)金屬管選用(yong)應特別注意的可能性。
①. 發生火災(zai)時的破(po)壞(huai)(huai)。筆者調研某事故現場(chang),發現金屬(shu)管道(dao)未遭到火災(zai)破(po)壞(huai)(huai),一(yi)些非金屬(shu)管道(dao)因火災(zai)遭破(po)壞(huai)(huai)較嚴重;
②. 毒性(xing)影(ying)響;
③. 非金屬(shu)管熱膨脹(zhang)系數一般比金屬(shu)管大,需(xu)注意非金屬(shu)管道(dao)的(de)撓性(xing)(xing)問題。非金屬(shu)材料(liao)(liao)(liao)的(de)線性(xing)(xing)膨脹(zhang)系數較大,導熱性(xing)(xing)差,剛(gang)性(xing)(xing)差。選用非金屬(shu)材料(liao)(liao)(liao)必須考(kao)(kao)慮(lv)(lv)其加工(gong)工(gong)藝性(xing)(xing)能和(he)連接性(xing)(xing)能。對(dui)于襯里的(de)材料(liao)(liao)(liao),需(xu)考(kao)(kao)慮(lv)(lv)襯里材料(liao)(liao)(liao)和(he)基體材料(liao)(liao)(liao)的(de)黏結力和(he)親(qin)和(he)力,當用于負(fu)壓工(gong)況(kuang)時(shi)尤(you)其應(ying)注意。
5. 溫度(du)(du)稍微上升時材料拉伸強(qiang)(qiang)度(du)(du)的減弱。一些非(fei)金屬材料的強(qiang)(qiang)度(du)(du)受流(liu)體溫度(du)(du)、太(tai)陽直曬溫升的影響較(jiao)大。露(lu)(lu)天敷(fu)設的管(guan)道應含有穩(wen)定劑。對長期暴露(lu)(lu)在陽光下的非(fei)金屬管(guan)道應當采取相應的隔(ge)離防(fang)護措施。
6. 設計選用(yong)時應根據(ju)所輸送介質的腐蝕、磨蝕情況以及電絕緣、阻(zu)力降(jiang)等要求選用(yong)適當的材(cai)料和型式(shi)的管(guan)材(cai)。各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)非金屬(shu)管(guan)的耐腐蝕性(xing)能、物理性(xing)能以及規格(ge)尺(chi)寸、偏差等可從相關的設計資料、設計手(shou)冊查找。由于非金屬(shu)管(guan)的標準化(hua)程度不如鋼管(guan)高,使用(yong)時要注意各(ge)(ge)制造廠在制造工藝(yi)、規格(ge)尺(chi)寸、各(ge)(ge)種(zhong)(zhong)性(xing)能等方面的差異。
7. 裝置生(sheng)產過程中各種(zhong)操作工況和使用(yong)操作條件,如壓(ya)力、溫度(du)和被(bei)輸送(song)流體的物化(hua)性質(組成(cheng)、腐蝕(shi)性、物態(tai)、間歇或連續操作)。
8. 各種工程材(cai)(cai)料(liao)的(de)特(te)性(xing)(xing)(xing),正確地選(xuan)擇所使用的(de)材(cai)(cai)料(liao),分(fen)析在(zai)裝置生產(chan)過程中可能出現的(de)各種材(cai)(cai)料(liao)問題(ti)(如材(cai)(cai)料(liao)韌性(xing)(xing)(xing)降低的(de)影響,同時要(yao)考慮所選(xuan)用材(cai)(cai)料(liao)的(de)加工工藝性(xing)(xing)(xing)和經濟(ji)性(xing)(xing)(xing))。
9. 對于新型材(cai)(cai)料和(he)特殊材(cai)(cai)料的選用(yong)要嚴格建立在(zai)試(shi)驗與生(sheng)產的基礎上,經過(guo)充分論證(zheng)后方可選擇(ze)使用(yong)。
10. 當介質腐蝕性強,不適宜選(xuan)用(yong)一(yi)般(ban)碳鋼及合(he)金鋼,須選(xuan)用(yong)貴重(zhong)合(he)金時(shi),為了考(kao)慮經濟(ji)實(shi)用(yong)性,可用(yong)非金屬材料(liao)(例如PVC、PP、PTFE等)。需注意以下幾點:
①. 允許使用的溫度及壓力范圍,襯里管(guan)道的真空度大(da)小。
②. 塑料管道(dao)及附件受光和氧作用引起的老(lao)化現象,塑料管道(dao)在特定溫度下(xia)對(dui)介質的腐蝕性能。
③. 壓(ya)力和溫度突(tu)變的(de)場(chang)合(he)。
④. 塑料在某些(xie)介質作用下失(shi)去彈(dan)性(xing)(xing)而發生的(de)脆性(xing)(xing)現(xian)象。
11. 熱塑性塑料一般(ban)不(bu)用于地面上(shang)輸送可燃性流體。對(dui)可燃、易燃的非金屬材(cai)料,必(bi)須(xu)采取防(fang)火措施(shi)。
12. 脆性材料(liao)(硼硅玻璃(li)、陶瓷)不得用于(yu)輸送有毒、可燃(ran)易爆及危險性介質。
13. 非(fei)金屬管道不得(de)用于輸送可(ke)燃、毒性危害程度為極(ji)度或高度危害的(de)介質。
14. 各(ge)種不同的(de)非金(jin)屬材(cai)料對各(ge)種流體有著(zhu)不同的(de)耐腐蝕性能。可根(gen)據有關非金(jin)屬材(cai)料手(shou)冊、試驗數據和產品(pin)樣本加(jia)以選擇。
15. 熱固性(xing)樹脂材料(liao)用于(yu)輸送有毒或(huo)可(ke)燃性(xing)流體時,應采取安全防護措施。
16. 塑料(liao)類管(guan)子(zi)的(de)(de)(de)壁厚必須考慮(lv)塑料(liao)的(de)(de)(de)蠕變,防(fang)止管(guan)子(zi)在預期壽命內不(bu)(bu)會因蠕變而發(fa)生破裂,根據不(bu)(bu)同塑料(liao)選用其安(an)全系(xi)數。各(ge)(ge)種高分子(zi)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能差別較大(da),且(qie)在選用時應對各(ge)(ge)類材(cai)料(liao)性(xing)(xing)能加(jia)以綜(zong)合(he)分析(xi)、對比評(ping)估(gu),選出合(he)適(shi)材(cai)料(liao)并進行試驗(yan),進一步驗(yan)證材(cai)料(liao)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)可靠(kao)性(xing)(xing)。同時還需要了解所選材(cai)料(liao)加(jia)工工藝性(xing)(xing)能和制(zhi)造、安(an)裝、維修等(deng)性(xing)(xing)能。
17. 非金屬管(guan)道(dao)不得用于有劇烈振(zhen)動(dong)和劇烈循環的場合(he)。
18. 非(fei)金屬管道不宜在火(huo)災爆炸(zha)危險區內的地上敷設。
19. 硬聚乙烯(xi)管道(PVC-U)不得用于輸送氣(qi)體介質。
20. 需減(jian)少(shao)熱損(sun)失和防止管內液體凝結(jie)、結(jie)晶或凍結(jie)的非金(jin)屬(shu)管道應進行保溫(wen)(wen),管道保溫(wen)(wen)應采(cai)用(yong)不可(ke)燃的輕(qing)質材料。埋地的非金(jin)屬(shu)管道不得采(cai)用(yong)法蘭連接(jie),管道上的閥門應設在閥門井內。
21. 非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)壓(ya)力(li)(li)管(guan)(guan)(guan)道元件(jian)[非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)壓(ya)力(li)(li)管(guan)(guan)(guan)道元件(jian)包括聚乙(yi)烯(帶金(jin)(jin)屬(shu)(shu)骨(gu)架的(de)聚乙(yi)烯、纖維增強(qiang)聚乙(yi)烯)及(ji)其(qi)他非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料管(guan)(guan)(guan)、管(guan)(guan)(guan)件(jian)和(he)閥門;纖維增強(qiang)塑料及(ji)纖維增強(qiang)塑料襯里管(guan)(guan)(guan)和(he)管(guan)(guan)(guan)件(jian)制造(zao)單位應當有(you)可靠的(de)技(ji)術資料和(he)試(shi)驗方法(fa),以(yi)確保原材(cai)料及(ji)非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)壓(ya)力(li)(li)管(guan)(guan)(guan)道元件(jian)的(de)適用(yong)性。
非金屬壓(ya)力管道元(yuan)件的制造(zao)單位應當對其制造(zao)工藝(yi)進行工藝(yi)評定(ding)或工藝(yi)驗證。
22. 按照相應的標準、工程(cheng)規定(ding)(設計要求(qiu))等對非金屬管道的支撐、防護、熱(re)變形(xing)補償和(he)接(jie)頭(tou)連接(jie)型(xing)式進行設計。
23. 非金屬管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)不(bu)允許使用(yong)在超過設(she)(she)計(ji)壓(ya)(ya)(ya)力、設(she)(she)計(ji)溫度(du)的(de)(de)環境下(xia);非金屬管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)最(zui)高使用(yong)溫度(du)不(bu)高于(yu)其(qi)(qi)材(cai)料的(de)(de)熱變(bian)形溫度(du)減(jian)20℃;非金屬管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)最(zui)高設(she)(she)計(ji)壓(ya)(ya)(ya)力與(yu)其(qi)(qi)使用(yong)溫度(du)相(xiang)關,應按(an)相(xiang)關標準規定或者(zhe)應用(yong)實例的(de)(de)工況考慮(lv)其(qi)(qi)溫度(du)折(zhe)減(jian)系數;除(chu)纖(xian)維增強(qiang)塑料及纖(xian)維增強(qiang)塑料襯里壓(ya)(ya)(ya)力管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)元件(jian)可以用(yong)于(yu)GC1(3)級管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)外,其(qi)(qi)他非金屬壓(ya)(ya)(ya)力管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)元件(jian)不(bu)得用(yong)于(yu)GC1級管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)。
24. 應當根(gen)據非金(jin)屬(shu)管道和介質重量以及非金(jin)屬(shu)管道的長(chang)度設計支(zhi)吊(diao)架。管道支(zhi)架、導向架和固定(ding)架的選(xuan)擇和采用,除應當核(he)算局(ju)部載荷(he)或者應力的負面(mian)影響(xiang)外(wai),還應避(bi)免點(dian)荷(he)載和非金(jin)屬(shu)管道與支(zhi)架間的點(dian)支(zhi)撐。
25. 當非金(jin)屬管(guan)道有阻燃(ran)性能要求時,應采用阻燃(ran)樹脂、添加阻燃(ran)劑或(huo)其(qi)他措施。
26. 非(fei)金屬管道有(you)防(fang)靜(jing)電性(xing)能(neng)要求時(shi)應當采取有(you)效(xiao)的防(fang)靜(jing)電措(cuo)施。
27. 架空敷設的(de)非(fei)金(jin)屬管道與高于其使用溫度的(de)設備、非(fei)金(jin)屬管道(無隔熱(re))的(de)凈(jing)距不(bu)應小于0.5m,否(fou)則應采取隔熱(re)防(fang)護措施。
28. 非金屬管道法蘭與異種材料法蘭相(xiang)接時應采用相(xiang)應的墊(dian)片或(huo)墊(dian)環。
29. 對非(fei)金屬管(guan)道系統可能出現的水錘(chui)、負壓進行(xing)專(zhuan)項核算。

