1. 非金屬(shu)管(guan)道的(de)設計應(ying)(ying)滿足(zu)設計條(tiao)件下的(de)力學(xue)、耐腐蝕、蠕變(bian)和熱膨脹等性(xing)能要求。非金屬(shu)管(guan)道(非金屬(shu)管(guan)道包括纖維增(zeng)強塑料(liao)(liao)、纖維增(zeng)強塑料(liao)(liao)襯(chen)里、聚(ju)乙烯及(ji)其他非金屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)管(guan)道)的(de)材(cai)料(liao)(liao)及(ji)性(xing)能應(ying)(ying)符合相應(ying)(ying)材(cai)料(liao)(liao)的(de)相關國家標(biao)準(zhun)、行業標(biao)準(zhun)。


  非(fei)金屬管(guan)道的原材料(liao)不得(de)使(shi)用(yong)或者(zhe)添加再生(sheng)料(liao)(回(hui)收料(liao))[再生(sheng)料(liao)(回(hui)收料(liao))是指已使(shi)用(yong)過的塑(su)料(liao)制(zhi)品(pin)經清潔(jie)、破碎、研磨或者(zhe)造粒(li)后制(zhi)得(de)的材料(liao)]。


2. 設計(ji)條件要素:


    ①. 設計溫度下的抗(kang)拉強(qiang)度、抗(kang)壓強(qiang)度、抗(kang)彎強(qiang)度、抗(kang)剪強(qiang)度和彈(dan)性模量;


    ②. 設計條(tiao)件(jian)下的蠕變速率;


    ③. 許用應力;


    ④. 延展性(xing)和塑性(xing);


    ⑤. 沖(chong)擊(ji)和熱沖(chong)擊(ji)性能;


    ⑥. 溫度限制;


    ⑦. 熔化(hua)和(he)氣(qi)化(hua)轉變溫(wen)度(du);


    ⑧. 氣孔(kong)和滲透性;


    ⑨. 試驗方法;


    ⑩. 連接方法及其有效性。


3. 設計條件的耦合。


  ①. 非(fei)金屬管(guan)道設(she)(she)計(ji)應(ying)根(gen)據介質的設(she)(she)計(ji)壓力、設(she)(she)計(ji)溫度和(he)流體特性(xing)等(deng)工藝條件,并結(jie)合環境(jing)和(he)各種荷(he)載(zai)等(deng)條件進行;


  ②. 非金(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)系統的(de)每個組(zu)成(cheng)件(jian)的(de)設計(ji)(ji)壓(ya)力(li),不應小于運行(xing)中遇到的(de)內壓(ya)和外壓(ya)與溫度偶合時最(zui)苛(ke)(ke)刻(ke)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)壓(ya)力(li)。最(zui)苛(ke)(ke)刻(ke)條(tiao)件(jian)應為(wei)強(qiang)度計(ji)(ji)算中管(guan)道(dao)組(zu)成(cheng)件(jian)需要最(zui)大厚(hou)度及最(zui)高(gao)公稱壓(ya)力(li)時的(de)參數;


  ③. 非(fei)金屬管道的(de)設(she)計溫(wen)(wen)度(du)應為管道在(zai)運行時(shi),壓力和溫(wen)(wen)度(du)相偶合的(de)最苛刻條件下的(de)溫(wen)(wen)度(du)。在(zai)確定設(she)計溫(wen)(wen)度(du)時(shi),應考慮介質(zhi)溫(wen)(wen)度(du)、環(huan)境溫(wen)(wen)度(du)、陽(yang)光輻射或(huo)其(qi)他熱源造(zao)成的(de)苛刻溫(wen)(wen)度(du);


  ④. 酸、堿、油介質的影響。


4. 配(pei)管設計非(fei)金(jin)屬(shu)管選(xuan)用應(ying)特別注(zhu)意的可能(neng)性。


  ①. 發生火(huo)災(zai)時(shi)的破(po)壞。筆者調研(yan)某事故現場(chang),發現金(jin)屬管(guan)(guan)道未遭(zao)到火(huo)災(zai)破(po)壞,一些非金(jin)屬管(guan)(guan)道因火(huo)災(zai)遭(zao)破(po)壞較嚴重;


  ②. 毒性影響;


  ③. 非(fei)(fei)金屬(shu)管(guan)(guan)熱(re)膨脹(zhang)系數一般(ban)比(bi)金屬(shu)管(guan)(guan)大,需注(zhu)意非(fei)(fei)金屬(shu)管(guan)(guan)道的(de)撓性問題。非(fei)(fei)金屬(shu)材(cai)料(liao)的(de)線性膨脹(zhang)系數較大,導熱(re)性差,剛(gang)性差。選(xuan)用非(fei)(fei)金屬(shu)材(cai)料(liao)必須(xu)考(kao)慮(lv)其(qi)加工工藝性能(neng)和連接性能(neng)。對于襯里(li)(li)的(de)材(cai)料(liao),需考(kao)慮(lv)襯里(li)(li)材(cai)料(liao)和基體材(cai)料(liao)的(de)黏(nian)結力和親(qin)和力,當(dang)用于負壓工況(kuang)時(shi)尤其(qi)應(ying)注(zhu)意。


5. 溫度(du)稍微上升(sheng)時材料(liao)拉伸強度(du)的(de)(de)(de)減(jian)弱。一些非(fei)金屬材料(liao)的(de)(de)(de)強度(du)受流體溫度(du)、太陽直曬溫升(sheng)的(de)(de)(de)影響較(jiao)大。露天敷(fu)設的(de)(de)(de)管(guan)道應(ying)含有穩(wen)定劑。對(dui)長期(qi)暴露在陽光下的(de)(de)(de)非(fei)金屬管(guan)道應(ying)當采取(qu)相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)隔(ge)離(li)防護措施。


6. 設計(ji)選用時應(ying)根據所輸(shu)送介質的(de)(de)腐蝕、磨(mo)蝕情況以及電(dian)絕緣、阻力降等(deng)要(yao)求選用適當的(de)(de)材料和型(xing)式的(de)(de)管(guan)材。各(ge)種非金(jin)屬(shu)管(guan)的(de)(de)耐腐蝕性(xing)能、物理(li)性(xing)能以及規(gui)格(ge)尺寸(cun)、偏差(cha)等(deng)可從(cong)相(xiang)關的(de)(de)設計(ji)資料、設計(ji)手冊查找。由于(yu)非金(jin)屬(shu)管(guan)的(de)(de)標準化(hua)程度(du)不如鋼管(guan)高,使用時要(yao)注意各(ge)制(zhi)造(zao)廠在制(zhi)造(zao)工藝、規(gui)格(ge)尺寸(cun)、各(ge)種性(xing)能等(deng)方面的(de)(de)差(cha)異。


7. 裝置生產過程中各(ge)種操作工況和(he)使(shi)用操作條件(jian),如壓力(li)、溫度和(he)被輸送流體的物(wu)化性(xing)質(組成、腐蝕性(xing)、物(wu)態、間歇或連續操作)。


8. 各種工(gong)程(cheng)材(cai)料(liao)的特性(xing),正確(que)地(di)選擇所使用的材(cai)料(liao),分(fen)析在(zai)裝置(zhi)生產過(guo)程(cheng)中可能出(chu)現的各種材(cai)料(liao)問(wen)題(ti)(如材(cai)料(liao)韌性(xing)降低的影響,同(tong)時要考(kao)慮所選用材(cai)料(liao)的加工(gong)工(gong)藝性(xing)和經濟性(xing))。


9. 對于新型材料和特殊(shu)材料的(de)選(xuan)用要(yao)嚴(yan)格建立在試驗與生(sheng)產的(de)基礎上,經過充分論證(zheng)后方可選(xuan)擇使用。


10. 當介質(zhi)腐蝕性(xing)強,不適宜選(xuan)用一般碳鋼(gang)及合(he)金(jin)鋼(gang),須選(xuan)用貴重合(he)金(jin)時,為了考慮經(jing)濟實(shi)用性(xing),可用非金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)(例如PVC、PP、PTFE等)。需(xu)注意以(yi)下(xia)幾點:


   ①. 允許使用的溫度(du)及壓(ya)力范圍,襯里管道的真空度(du)大小。


   ②. 塑(su)料管道(dao)及附件受光和氧作用引起的(de)老化現象,塑(su)料管道(dao)在特(te)定(ding)溫度下對介(jie)質的(de)腐(fu)蝕性(xing)能。


   ③. 壓力和(he)溫度突(tu)變的場合。


   ④. 塑料在某些介質(zhi)作用下失去彈性而(er)發生的脆性現象(xiang)。


11. 熱塑(su)性(xing)塑(su)料一般不(bu)用于地面上輸送可燃性(xing)流(liu)體。對(dui)可燃、易燃的非金屬材料,必須采(cai)取防火措施(shi)。


12. 脆性(xing)材(cai)料(硼硅玻璃、陶瓷)不得(de)用于輸送(song)有毒、可燃易爆及危(wei)險(xian)性(xing)介質。


13. 非金(jin)屬管道不(bu)得用于(yu)輸(shu)送可(ke)燃、毒(du)性危害程度(du)為極度(du)或高度(du)危害的介質。


14. 各種(zhong)(zhong)不同(tong)的(de)非金屬材(cai)料對各種(zhong)(zhong)流體(ti)有著不同(tong)的(de)耐腐蝕性能(neng)。可根據有關非金屬材(cai)料手冊、試驗(yan)數(shu)據和產品樣(yang)本加(jia)以選擇。


15. 熱固性樹(shu)脂材(cai)料用于輸送有毒或可燃性流體時,應采取安全(quan)防護措施。


16. 塑料(liao)(liao)類管(guan)子的(de)(de)壁厚必須考慮(lv)塑料(liao)(liao)的(de)(de)蠕變(bian),防止管(guan)子在預期壽(shou)命內不(bu)會(hui)因(yin)蠕變(bian)而(er)發生破裂,根據不(bu)同塑料(liao)(liao)選(xuan)用其安全系數。各(ge)種高分子材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)差別較大,且(qie)在選(xuan)用時應對各(ge)類材(cai)料(liao)(liao)性(xing)能(neng)(neng)加(jia)(jia)以綜合分析、對比評估,選(xuan)出合適材(cai)料(liao)(liao)并(bing)進(jin)(jin)行試(shi)驗,進(jin)(jin)一步驗證材(cai)料(liao)(liao)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)可(ke)靠性(xing)。同時還需要了解所選(xuan)材(cai)料(liao)(liao)加(jia)(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi)性(xing)能(neng)(neng)和制造、安裝(zhuang)、維(wei)修等性(xing)能(neng)(neng)。


17. 非金屬管道不得(de)用于有劇烈振動和劇烈循環的場合。


18. 非金屬管道不(bu)宜在火(huo)災爆炸危險區(qu)內(nei)的地上敷設(she)。


19. 硬聚乙烯管道(PVC-U)不得用(yong)于輸送氣體介質。


 20. 需減少(shao)熱損失和防止(zhi)管(guan)(guan)(guan)內液體凝結、結晶或凍結的(de)非金屬管(guan)(guan)(guan)道應進行(xing)保溫,管(guan)(guan)(guan)道保溫應采用不可(ke)燃的(de)輕質材料。埋地的(de)非金屬管(guan)(guan)(guan)道不得采用法蘭(lan)連接,管(guan)(guan)(guan)道上(shang)的(de)閥門(men)(men)應設在閥門(men)(men)井內。


 21. 非金(jin)屬(shu)(shu)壓力管道(dao)元件(jian)[非金(jin)屬(shu)(shu)壓力管道(dao)元件(jian)包括聚(ju)乙烯(xi)(帶金(jin)屬(shu)(shu)骨架的(de)聚(ju)乙烯(xi)、纖(xian)維增(zeng)強聚(ju)乙烯(xi))及其他非金(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)管、管件(jian)和(he)閥(fa)門;纖(xian)維增(zeng)強塑(su)料(liao)及纖(xian)維增(zeng)強塑(su)料(liao)襯(chen)里(li)管和(he)管件(jian)制造(zao)單位應當有可靠的(de)技術資料(liao)和(he)試驗方法,以確保原材(cai)料(liao)及非金(jin)屬(shu)(shu)壓力管道(dao)元件(jian)的(de)適用性。


  非金屬壓力(li)管道元件(jian)的制造單(dan)位(wei)應當對其(qi)制造工藝(yi)進行工藝(yi)評(ping)定(ding)或(huo)工藝(yi)驗證。


 22. 按照相(xiang)應的標準、工程規定(ding)(設(she)計(ji)要求)等對(dui)非金(jin)屬管道的支撐、防護(hu)、熱變形補償和接(jie)(jie)頭連接(jie)(jie)型式進行設(she)計(ji)。


 23. 非金(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)不允許使用(yong)(yong)在超過設(she)計(ji)壓(ya)力、設(she)計(ji)溫度(du)的(de)(de)環境下;非金(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)的(de)(de)最(zui)高使用(yong)(yong)溫度(du)不高于其(qi)(qi)材料的(de)(de)熱(re)變形(xing)溫度(du)減20℃;非金(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)的(de)(de)最(zui)高設(she)計(ji)壓(ya)力與其(qi)(qi)使用(yong)(yong)溫度(du)相關(guan),應(ying)按相關(guan)標準規定或(huo)者(zhe)應(ying)用(yong)(yong)實例的(de)(de)工況考慮其(qi)(qi)溫度(du)折減系數;除(chu)纖維增強(qiang)塑料及纖維增強(qiang)塑料襯里壓(ya)力管(guan)道(dao)元件(jian)可以用(yong)(yong)于GC1(3)級管(guan)道(dao)外,其(qi)(qi)他非金(jin)屬(shu)壓(ya)力管(guan)道(dao)元件(jian)不得(de)用(yong)(yong)于GC1級管(guan)道(dao)。


 24. 應(ying)當(dang)根據非金(jin)屬管(guan)道和(he)介質重量(liang)以及非金(jin)屬管(guan)道的(de)長度設計支(zhi)吊架(jia)。管(guan)道支(zhi)架(jia)、導(dao)向(xiang)架(jia)和(he)固定(ding)架(jia)的(de)選擇和(he)采用,除應(ying)當(dang)核算(suan)局部(bu)載荷(he)或者(zhe)應(ying)力的(de)負面影(ying)響(xiang)外,還應(ying)避免點荷(he)載和(he)非金(jin)屬管(guan)道與支(zhi)架(jia)間的(de)點支(zhi)撐。


 25. 當非金屬管道(dao)有阻(zu)(zu)燃(ran)性能要(yao)求(qiu)時(shi),應采(cai)用(yong)阻(zu)(zu)燃(ran)樹脂、添加阻(zu)(zu)燃(ran)劑或(huo)其他措施(shi)。


 26. 非金(jin)屬(shu)管(guan)道有防靜電(dian)(dian)性(xing)能要求時應當采(cai)取有效(xiao)的防靜電(dian)(dian)措施。


 27. 架空敷設的非金(jin)屬管道與高(gao)于(yu)其使用溫度的設備、非金(jin)屬管道(無隔熱(re))的凈距(ju)不應(ying)(ying)小于(yu)0.5m,否則應(ying)(ying)采(cai)取隔熱(re)防護措施(shi)。


 28. 非金屬管(guan)道法蘭與異(yi)種材料(liao)法蘭相(xiang)接(jie)時應采用相(xiang)應的(de)墊片(pian)或墊環。


 29. 對非(fei)金屬管(guan)道(dao)系統可能出現的水錘、負壓進行專(zhuan)項核算。