工艺设计之石油化工非金属管道

前言

请注意本公众号提供经验，由于各地方的规章制度不同加之无法完全识别法规和制度，因此肯定存在一定的遗漏，请以最终的专业设计为准。自从工作以来，见到的化工物料管的都是金属或金属衬里管道，因此笔者认为其它管道不能用作化工物料的输送，其主要原因是化工物料一般都具有一定的危险性：易燃易爆、有毒有害，而如PE、PVC等塑料管道可能耐压等级以及泄漏率不能满足要求。前一段时间，有厂家推荐钢骨架PE塑料管，价格相对钢衬管道更便宜，同时施工更方便，为了确定其是否可以应用于化工领域，故特地查找相关规范和要求。未查询到明确不允许用这种管道的法律法规及通知，查询到化工行业中关于非金属管道的相关标准：SH/T 3161-2011《石油化工非金属管道技术规范》。

禁止性要求从标准来看，非金属管道可以应用于石油化工行业，总结SH/T 3161-2011有如下的禁止要求：

1、非金属管道不得用于有剧烈振动和剧烈循环的场合。这里的关键词是剧烈，如果仅是有一定的振动和循环是可允许的。在4.5.10中对可能产生振动的管道提出了采取减震措施的要求。

2、非金属管道不得用于输送危害程度为极度或高度危害的介质。极度和高度危害介质的分类和鉴别方法见标准：HG/T 20660《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》。

3、硬聚氯乙烯管道不得输送气体介质；可能考虑若管道老化后，如果输非金属管道不宜在火灾爆炸危险区内的地上敷设。送气体可能导致碎裂，产生的危害较大。

4、这一条实际上就将非金属管道在火灾爆炸危险区内的地上敷设给否决了，毕竟用词是“不宜”。

其它建议

1、大部分的非金属管道热胀冷缩率是远大于金属管道的，因此需要考虑安装时的温度以及使用时的最高、最低温度。确保不会发生因为热胀冷缩而导致的管道接口断裂等问题。

2、非金属管道都是绝缘的，对于静电导出并不友好，因此在设计易燃易爆物料输送时，采购管道时需提出防静电的要求，避免发生安全事故。

3、需要考虑到非金属管道通常是易燃的，设计和布置时要考虑。

4、非金属管道不耐冲击，如果有可能发生撞击、踩踏时，应当设计防护措施。

5、非金属管道在高温的时候容易软化，低温时容易脆化，因此的高温或低温性能不佳，不同材料的非金属管道有不同的最高和最低使用温度。在SH/T 3161-2011当中明确规定了当温度超过一定值时，使用要进行折减使用。

6、由于非金属管道的刚度差，因此管道支撑的跨距要比金属管道密集，SH/T 3161-2011中的附录A规定了不同管径和材质的非金属管道的跨距。

7、非金属管道输送的介质要与其对应，不能输送不耐受物料，在SH/T 3161-2011中给出了一般常见物料的耐受性能。

8、非金属管道往往不耐紫外线，容易老化，因此设置及采购时需要考虑紫外线的影响。

9、非金属管道不像金属管道一样，可以通过电伴热的方式来加热防凝，因此设计时不要敷设可能不受控制的电伴热。因为电伴热的原理简单可以理解为：全功率加热，直至达到设定温度，在全功率加热的过程中，电加热丝的温度可能达到数百度，非金属管道不可耐受，因此不可以采用这种方式来防凝，但是可以敷设具有自限温特性的电伴热。

10、管托、吊架材质通常为金属，当发生热胀冷缩或振动时，金属材质管托或吊架对非金属管道损伤极大，因此需要加防护措施，一般采用非金属管道同种材质做保护衬垫。长度应当大于管道的变形。SH/T 3161-2011中规定了沉淀的厚度不得低于3mm。

11、对于非金属管道，能够采用热熔连接的，建议用热熔连接，尽量不采用法兰连接。

12、当然最重要的一点是，用于化工领域的非金属管道执行标准必须是化工标准，而不是给水用的非金属管道（如GB T 13663-2017 给水用聚乙烯 (PE)管道系统）。