1. 非(fei)(fei)金屬(shu)(shu)管(guan)(guan)道的設計應滿足設計條件(jian)下的力學、耐腐蝕、蠕變和熱膨脹等(deng)性能要求。非(fei)(fei)金屬(shu)(shu)管(guan)(guan)道(非(fei)(fei)金屬(shu)(shu)管(guan)(guan)道包括纖(xian)(xian)維增(zeng)強塑料(liao)(liao)、纖(xian)(xian)維增(zeng)強塑料(liao)(liao)襯里、聚乙(yi)烯及其(qi)他非(fei)(fei)金屬(shu)(shu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)管(guan)(guan)道)的材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)及性能應符合相應材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的相關國(guo)家(jia)標(biao)準(zhun)、行業標(biao)準(zhun)。


  非金屬管道的原材料不(bu)得使用(yong)或者添加再生料(回收料)[再生料(回收料)是(shi)指已(yi)使用(yong)過(guo)的塑料制(zhi)品經清潔、破(po)碎、研磨或者造粒后(hou)制(zhi)得的材料]。


2. 設計(ji)條件要素:


    ①. 設計溫度下的抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、抗剪強度和彈性模量;


    ②. 設(she)計條件下的(de)蠕變速率;


    ③. 許(xu)用應力(li);


    ④. 延展性(xing)和塑性(xing);


    ⑤. 沖擊和熱沖擊性(xing)能;


    ⑥. 溫度限制;


    ⑦. 熔(rong)化和(he)氣化轉(zhuan)變溫度;


    ⑧. 氣孔(kong)和滲透性(xing);


    ⑨. 試驗方(fang)法;


    ⑩. 連接(jie)方法及其有效(xiao)性(xing)。


3. 設計條件的耦合。


  ①. 非金(jin)屬(shu)管道設計應根據介質的設計壓力(li)、設計溫度和流體特性(xing)等工藝條件(jian),并結合環境和各種荷載等條件(jian)進行;


  ②. 非金屬(shu)管(guan)道系統的(de)每(mei)個組成件的(de)設計(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li),不應小于運行中(zhong)遇到的(de)內壓(ya)(ya)(ya)和(he)外壓(ya)(ya)(ya)與溫度(du)(du)偶合時最(zui)苛刻條件下的(de)壓(ya)(ya)(ya)力(li)。最(zui)苛刻條件應為(wei)強度(du)(du)計(ji)算(suan)中(zhong)管(guan)道組成件需要最(zui)大厚度(du)(du)及最(zui)高公稱壓(ya)(ya)(ya)力(li)時的(de)參數;


  ③. 非金屬(shu)管(guan)(guan)道(dao)的(de)設(she)計溫(wen)(wen)(wen)度(du)應(ying)為管(guan)(guan)道(dao)在(zai)運行時,壓力(li)和溫(wen)(wen)(wen)度(du)相偶合(he)的(de)最苛(ke)(ke)刻條件下的(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)。在(zai)確定設(she)計溫(wen)(wen)(wen)度(du)時,應(ying)考慮介質溫(wen)(wen)(wen)度(du)、環(huan)境(jing)溫(wen)(wen)(wen)度(du)、陽光輻射或其他熱源造成的(de)苛(ke)(ke)刻溫(wen)(wen)(wen)度(du);


  ④. 酸、堿、油介質(zhi)的影響。


4. 配(pei)管設計非金(jin)屬(shu)管選用應特別注意的(de)可(ke)能性。


  ①. 發(fa)生火災時的破壞(huai)。筆者調研某事故(gu)現(xian)場,發(fa)現(xian)金(jin)屬管道未遭到火災破壞(huai),一些(xie)非金(jin)屬管道因(yin)火災遭破壞(huai)較嚴(yan)重(zhong);


  ②. 毒性影響(xiang);


  ③. 非(fei)金(jin)屬管(guan)熱(re)(re)膨脹系數一(yi)般比金(jin)屬管(guan)大,需注意(yi)(yi)非(fei)金(jin)屬管(guan)道的(de)撓性問題。非(fei)金(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)的(de)線性膨脹系數較大,導熱(re)(re)性差,剛性差。選用(yong)非(fei)金(jin)屬材(cai)料(liao)(liao)必須考慮其加工(gong)工(gong)藝性能(neng)和(he)(he)(he)連接性能(neng)。對于(yu)襯(chen)里的(de)材(cai)料(liao)(liao),需考慮襯(chen)里材(cai)料(liao)(liao)和(he)(he)(he)基體材(cai)料(liao)(liao)的(de)黏結力和(he)(he)(he)親和(he)(he)(he)力,當用(yong)于(yu)負壓工(gong)況時尤其應注意(yi)(yi)。


5. 溫度稍微上升時(shi)材(cai)料(liao)(liao)拉伸強(qiang)度的(de)(de)(de)減弱。一些(xie)非金屬材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)強(qiang)度受流(liu)體溫度、太(tai)陽直(zhi)曬溫升的(de)(de)(de)影響較(jiao)大。露(lu)天敷設的(de)(de)(de)管道應(ying)(ying)含有穩定劑。對長(chang)期(qi)暴露(lu)在陽光下的(de)(de)(de)非金屬管道應(ying)(ying)當采取相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)隔離防護措施。


6. 設計選用時應根據(ju)所輸送介質(zhi)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)、磨蝕(shi)(shi)情況(kuang)以及(ji)電(dian)絕緣、阻力降等要求選用適當的(de)(de)(de)材料(liao)和型(xing)式的(de)(de)(de)管(guan)(guan)材。各(ge)種(zhong)非(fei)金(jin)屬管(guan)(guan)的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)性能、物理性能以及(ji)規格(ge)尺寸(cun)(cun)、偏差(cha)等可(ke)從相關的(de)(de)(de)設計資料(liao)、設計手冊查找。由于非(fei)金(jin)屬管(guan)(guan)的(de)(de)(de)標準化程度(du)不(bu)如鋼管(guan)(guan)高,使用時要注意各(ge)制造廠在制造工藝、規格(ge)尺寸(cun)(cun)、各(ge)種(zhong)性能等方面的(de)(de)(de)差(cha)異。


7. 裝置生產過(guo)程中各種操作工況和(he)(he)使(shi)用(yong)操作條件(jian),如(ru)壓力、溫度(du)和(he)(he)被(bei)輸(shu)送流體的物(wu)化性(xing)質(zhi)(組成、腐(fu)蝕性(xing)、物(wu)態、間(jian)歇或(huo)連(lian)續(xu)操作)。


8. 各種(zhong)工(gong)程(cheng)材(cai)料(liao)(liao)的(de)特性(xing),正確(que)地選擇所(suo)使(shi)用的(de)材(cai)料(liao)(liao),分析在(zai)裝置(zhi)生(sheng)產過程(cheng)中可能(neng)出現(xian)的(de)各種(zhong)材(cai)料(liao)(liao)問題(如材(cai)料(liao)(liao)韌(ren)性(xing)降低的(de)影(ying)響,同(tong)時(shi)要考慮所(suo)選用材(cai)料(liao)(liao)的(de)加工(gong)工(gong)藝(yi)性(xing)和經(jing)濟性(xing))。


9. 對于新型材料(liao)和特殊材料(liao)的選(xuan)(xuan)用(yong)(yong)要嚴(yan)格(ge)建立在試驗與生(sheng)產的基礎(chu)上,經過充分論(lun)證(zheng)后方可選(xuan)(xuan)擇(ze)使用(yong)(yong)。


10. 當介質腐(fu)蝕性強,不(bu)適宜選用(yong)一般(ban)碳(tan)鋼及合金鋼,須選用(yong)貴重合金時(shi),為了考慮(lv)經濟(ji)實用(yong)性,可(ke)用(yong)非金屬材料(liao)(例如PVC、PP、PTFE等)。需(xu)注意(yi)以(yi)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(da)小。


   ②. 塑(su)料管道及附件受光和(he)氧作用引起的老化現(xian)象,塑(su)料管道在特定溫度下對(dui)介(jie)質的腐蝕性能。


   ③. 壓(ya)力和溫(wen)度(du)突變(bian)的場合。


   ④. 塑料在某些介質作用下失(shi)去彈性(xing)而發生(sheng)的脆(cui)性(xing)現象(xiang)。


11. 熱塑(su)性塑(su)料一般不用于(yu)地面上輸送可(ke)燃(ran)性流體。對可(ke)燃(ran)、易燃(ran)的非金屬(shu)材料,必須(xu)采取防火措施。


12. 脆(cui)性材料(硼(peng)硅(gui)玻璃、陶瓷)不(bu)得用于輸(shu)送有毒(du)、可(ke)燃易爆及(ji)危險性介質。


13. 非金屬管道(dao)不得用于(yu)輸送可(ke)燃、毒性危害(hai)(hai)程(cheng)度為(wei)極度或高度危害(hai)(hai)的介質。


14. 各種不(bu)同(tong)的非金(jin)屬材料對各種流體(ti)有(you)(you)著不(bu)同(tong)的耐腐蝕性能。可(ke)根據(ju)有(you)(you)關(guan)非金(jin)屬材料手冊(ce)、試驗數(shu)據(ju)和產品樣本加(jia)以選擇。


15. 熱(re)固性(xing)樹脂材(cai)料(liao)用于輸(shu)送有毒或可(ke)燃性(xing)流體時,應采取安全防護措施(shi)。


16. 塑料(liao)類管子的(de)壁厚必須考慮塑料(liao)的(de)蠕(ru)變(bian),防(fang)止管子在預期(qi)壽(shou)命內不會(hui)因蠕(ru)變(bian)而發生破裂,根據不同塑料(liao)選(xuan)(xuan)(xuan)用其(qi)安(an)全系數。各(ge)種高分(fen)子材(cai)料(liao)的(de)性能(neng)差別(bie)較大,且在選(xuan)(xuan)(xuan)用時應對(dui)各(ge)類材(cai)料(liao)性能(neng)加(jia)以(yi)綜合分(fen)析、對(dui)比評估,選(xuan)(xuan)(xuan)出合適材(cai)料(liao)并(bing)進行試驗,進一步(bu)驗證(zheng)材(cai)料(liao)性能(neng)的(de)可靠(kao)性。同時還需要了解所選(xuan)(xuan)(xuan)材(cai)料(liao)加(jia)工(gong)工(gong)藝(yi)性能(neng)和(he)制造、安(an)裝(zhuang)、維修等性能(neng)。


17. 非(fei)金屬管(guan)道不(bu)得用于有劇烈振動和劇烈循環的場(chang)合。


18. 非金屬管道不(bu)宜在火災爆炸危(wei)險區內的地(di)上敷(fu)設。


19. 硬聚乙烯管道(dao)(PVC-U)不得(de)用于輸送(song)氣體介質。


 20. 需減少熱損失和防止管(guan)內(nei)液(ye)體凝結、結晶(jing)或凍結的非(fei)金(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)應(ying)(ying)進行保(bao)溫,管(guan)道(dao)保(bao)溫應(ying)(ying)采(cai)(cai)用不可燃(ran)的輕質(zhi)材(cai)料。埋地(di)的非(fei)金(jin)屬(shu)管(guan)道(dao)不得(de)采(cai)(cai)用法蘭連接,管(guan)道(dao)上的閥門(men)(men)應(ying)(ying)設(she)在(zai)閥門(men)(men)井內(nei)。


 21. 非(fei)(fei)(fei)金(jin)屬壓(ya)力管(guan)道元(yuan)件(jian)[非(fei)(fei)(fei)金(jin)屬壓(ya)力管(guan)道元(yuan)件(jian)包括(kuo)聚(ju)(ju)乙烯(帶金(jin)屬骨(gu)架的(de)聚(ju)(ju)乙烯、纖維增強聚(ju)(ju)乙烯)及其他非(fei)(fei)(fei)金(jin)屬材(cai)料管(guan)、管(guan)件(jian)和閥門;纖維增強塑料及纖維增強塑料襯里管(guan)和管(guan)件(jian)制造單位應當有可靠的(de)技術資料和試(shi)驗方法,以(yi)確(que)保原材(cai)料及非(fei)(fei)(fei)金(jin)屬壓(ya)力管(guan)道元(yuan)件(jian)的(de)適用性。


  非金屬壓力(li)管道(dao)元件的制(zhi)造單位應當(dang)對其制(zhi)造工藝(yi)進行工藝(yi)評定或工藝(yi)驗證。


 22. 按(an)照相應的(de)標準、工程規定(設計要求(qiu))等對非金(jin)屬管道的(de)支撐、防護、熱(re)變形補償和接頭連(lian)接型式(shi)進(jin)行設計。


 23. 非(fei)金屬(shu)(shu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)不允許使(shi)(shi)用(yong)在超過設計(ji)(ji)壓力、設計(ji)(ji)溫度的(de)(de)環(huan)境下;非(fei)金屬(shu)(shu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)最高(gao)使(shi)(shi)用(yong)溫度不高(gao)于其材料的(de)(de)熱變形溫度減(jian)20℃;非(fei)金屬(shu)(shu)管(guan)(guan)(guan)道(dao)的(de)(de)最高(gao)設計(ji)(ji)壓力與其使(shi)(shi)用(yong)溫度相(xiang)關,應按相(xiang)關標準(zhun)規(gui)定或者應用(yong)實例(li)的(de)(de)工況考慮其溫度折(zhe)減(jian)系數(shu);除(chu)纖(xian)維增強(qiang)(qiang)塑(su)料及纖(xian)維增強(qiang)(qiang)塑(su)料襯里(li)壓力管(guan)(guan)(guan)道(dao)元件可以用(yong)于GC1(3)級(ji)管(guan)(guan)(guan)道(dao)外,其他非(fei)金屬(shu)(shu)壓力管(guan)(guan)(guan)道(dao)元件不得用(yong)于GC1級(ji)管(guan)(guan)(guan)道(dao)。


 24. 應(ying)當(dang)根據(ju)非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)管(guan)道和(he)介質重量以及(ji)非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)管(guan)道的長度設(she)計支(zhi)吊(diao)架(jia)(jia)。管(guan)道支(zhi)架(jia)(jia)、導向架(jia)(jia)和(he)固定架(jia)(jia)的選擇和(he)采用,除(chu)應(ying)當(dang)核算局部載荷或者應(ying)力的負面(mian)影響(xiang)外,還應(ying)避免(mian)點荷載和(he)非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)管(guan)道與支(zhi)架(jia)(jia)間的點支(zhi)撐。


 25. 當非金屬管道有阻燃性能要求(qiu)時,應采(cai)用阻燃樹脂(zhi)、添加(jia)阻燃劑或其他措(cuo)施(shi)。


 26. 非金屬管(guan)道有(you)防(fang)靜電性能要求時應當(dang)采取有(you)效的(de)防(fang)靜電措(cuo)施。


 27. 架空敷(fu)設的非金屬管道(dao)與高(gao)于其(qi)使用(yong)溫(wen)度的設備、非金屬管道(dao)(無隔(ge)熱)的凈(jing)距不應小于0.5m,否則應采(cai)取隔(ge)熱防護措施。


 28. 非金屬(shu)管道法蘭與(yu)異種材料法蘭相接時應(ying)采用相應(ying)的墊片或墊環。


 29. 對非金(jin)屬管道系統可能出現的(de)水錘、負壓進(jin)行專項核算(suan)。