拆衬里管安全注意事项
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发布时间：2022-12-27 10:04
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时间：2023-10-19 17:00
一、目前市场中的几种衬塑管的性能特点
随着现代工业的发展，衬塑管道大的优越性在化工及石油化工行业中日益兴盛，究其原因所在，安全及防腐环保的理念的发展应该是其重要原因。由于化工行业中，涉及到很多种具有强酸、强碱、强氯化剂、有机溶剂、王水等腐蚀性介质，在随着安全环保理念发展的前提下，衬塑管随之需要而产生，特别是PTFE衬塑管。由于衬塑管与一般工业金属管道，在性能及外观连接方式等特点上存在很大区别，在工业工程设计中，有着很大的独特性。因此本文基于项目实际设计施工经验的基础上，阐述了在工程设计阶段，在共有的工程软件的前提下，需要注意的基本理念及施工经验。
首先，根据衬塑材料的具体性能特点，根据项目需要及经济成本可行性的前提下，选择具体的工程环境所需要的衬塑材料。目前在市场中，可供选择的几种衬塑管的性能特点如下：
1.聚四氟乙烯及其衬塑管
聚四氟乙烯是一种结晶型的高分子化合物，性能特点如下：
具有极好的耐腐蚀性能，除了熔融碱金属，单体氟和三氟化合物外，几乎能抗一切强酸，强碱，强氯化剂，有机溶剂，王水等腐蚀性介质的腐蚀。
具有良好的耐热性和耐低温性能。在260℃时仍具有稳定的性能，长期适用温度可达180℃； 低温下-270℃仍具有一定的韧性，能长期在-196℃下使用。
具有良好的性和表面不粘性。摩擦系数极小，与钢发生相对滑动摩擦时，摩擦系数为0.1.几乎所有物质都不能粘附在其表面上。
良好的耐大气老化性能。
常用材料标准：HG/T 21562-94《衬聚四氟乙烯钢管和管件》
适用范围：设计压力《=1.6MPa表压，液体介质温度-20～180℃，以碳钢和铸钢作为基本体，内衬聚四氟乙烯塑料的钢管和管件。
2.硬聚氯乙烯管（PVC）及其衬里管
聚氯乙烯是由单体的聚乙烯聚合而成。耐腐蚀性不如聚四氟乙烯，但具有优异的机械加工和力学性能，广泛应用于石油化工、污水、造船、矿山等领域。
聚氯乙烯的强度较高，约是聚四氟乙烯的3倍，管径可做至DN400.管材常用硬聚氯乙烯，依据标准为GB/T4219-1996《化工用硬聚氯乙烯（PVC-U）管材。使用温度范围为-15～60℃，工程压力为
3.聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）及其衬里管
聚乙烯是由单体的乙烯聚合而成。其耐腐蚀性不如聚四氟乙烯，强度比聚四氟乙烯略高，使用管子规格为DN10～DN125.耐温性也不如聚四氟乙烯，其使用温度范围为-70～100℃。
聚丙烯是由单体的丙烯聚合而成。其强度要比聚四氟乙烯、聚乙烯要高，但比聚氯乙烯略低。故可使用与较大尺寸的管子。一般情况下管子规格为DN200～DN400.聚丙烯的使用温度低于聚四氟乙烯，但高于聚氯乙烯和聚乙烯，可长期应用在120℃下。但在低温下容易发脆、易老化、不耐磨，故一般不用于低温环境。
4.管道用衬塑聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）管，可依照在HG 20538-92《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件。此标准的适用范围为：
5. ABS及其衬里管
ABS是由苯乙烯-丁二烯-丙烯腈三种单体混炼共聚而成的，对弱酸、弱碱均有较好的耐蚀性，但是强酸对它有一定的侵蚀作用。它能溶于酮、脂及一些卤代氢中，它的耐磨性优于聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯，但是耐候性差，长期使用易起层。
管道用ABS及其衬里管可依照HG/T 21561-94《苯乙烯-丁二烯-丙烯腈（ABS）管和管件》的规定。该标准的适用范围为：
a）使用温度为-20～70℃，工程压力为
b）用于化学工业输送某些腐蚀介质，也可用于食品、医药、纯水制备和水处理装置；
c）适用于ABS树脂和改性ABS树脂粒料，经挤出或注射型的管子和管件，不适用玻璃纤维争强ABS管和管件；
d）适用于采用低压接触成型和长纤维缠绕成型制造的玻璃钢管和管件；
综上述4中材料及其衬里管的特性及适用范围的比较，我们不难看出以及总结出PTFE衬里管是适用范围较广的。实际经验中，也是PTFE较为适用实际项目的需要。因此本文仅以PTFE衬里管在工程设计阶段需要注意的事项及工程实际施工过程中应该注意的事项，以实例形式及图示的形式展现指导性的大纲。
1-碳钢对焊法兰，2-PTFE衬里翻边，3-固定端法兰，4-碳钢对焊法兰
5-PTFE衬里翻边，6-松套法兰端，7-排气孔
在工程设计阶段，对于PTFE衬里管，在管道走向设计上，与一般的金属管道有着通用的共性，适用国家通用法规要求及相关行业设计标准规范的共性要求。但是由于衬里管所有的管道及管件之间都是法兰连接，因此在管道设计及材料，设计模型及图纸、施工安装图纸等方面有着其与众不同的要求。（衬塑管外形图见上图）
管道走向设计：在满足一般要求的情况下，衬里管道的安装不允许有坡度要求。在特殊情况下可允许45度安装，但其他角度不允许。如从工艺角度要求一定要求有坡度，则与之相关的所有管件除直管段外，均需加工为特殊件处理，按照实际设计的特殊角度要求。对于阀门因操作高度需要而径向选装的，需要考虑相关连法兰的螺栓孔的分布情况。
管道材料：一般情况下，针对衬里管的所有部件都可视为管件。那么管件与管件之间如何连接以及连接时如何处理连接处材料的问题。需要根据以下几种情况进行归类处理：
正常的管道与管件、阀门之间的连接，不需要垫片，衬里翻边可作为垫片的用途，仅需一套螺栓即可。
当管道与设备管口、控制阀、盲板相连接时，则需要另外的垫片，因为与设备关口相接处，经常检修时需要拆卸，如仅以PTFE翻边作为垫片，则长期时间下，由于检修磨损而导致危险介质的泄露，容易造*身伤害。控制阀亦是同样的道理。
另外管道施工安装需要我们在设计阶段的注意事项及还需要在安装图纸设置体现的重要信息还有，诸如封闭直管段及假想直管段，支腿型支架及设计，静电接地支耳，衬塑管的排气孔等在设计阶段的设计，不仅对设计阶段后期，大宗材料采购，假想直管段在施工预制场地调整的工作量等经济成本有至关重要的影响，同时对现场施工安装的质量、成本以及进度控制有着至关重要的影响。因此关于如何正确定义、设计上述相关设计选项，是工程设计阶段一个很重要的问题。
首先，如何正确定义封闭直管段CS（Closing spool）及假想直管段DS（mmy spool）.在一般情况下，除假想直管段需要在现场根据实际施工误差进行调整外，其他所有的衬里管件，均需在管件制造厂加工完成。因此怎样正确定义封闭直管段及假想直管段，如何正确的界定和确认封闭直管段与假想直管段需要参考一下几项的条件界定：
关于封闭直管段：
封闭直管段的数量取决于管道走向，基本的逻辑是三个方向中，每个方向至少存在一个可调节的封闭直管段。这个三个方向是东-西，南-北，上-下。具体的详细的做法可参考详图。
管件如三通，弯头，异径管及其他的标准长度管件均不能作为可调节的封闭直管段。
一根管线中，至少有一端封闭直管段在整个衬塑管的末端。最好是靠近设备接口的地方。同时封闭直管段应尽可能短小，以便拆卸方便。
封闭直管段至少要比单线图中所示的长度长150mm，在工厂将调整为实际安装所需要的长度。
基于上述关于封闭直管段CS的条件界定，以下几种常见的设计实例，针对常规不同情况的管道设计走向，正确界定CS，可供参考：
首先同一平面内的管道系统中，弯头数为0的情况，也即此管线的设计走向仅为一条直线，无需拐弯。（见图1）
其次同一平面内的管道系统中，弯头数为1的情况，即此平面内的管线的仅可使用一次弯头，仅在同一平面进行走向的一次变更。那么种情况下，我们需在不同方向各单独设置一个封闭直管段。封闭直管段的数量为2，并且同时应该在不同的方向的。
一端靠近设备关口，相同的封闭直管段不允许出现在同一方向.一个方向最多允许一个封闭直管段的存在。（见图2）
如封闭直管段的数量为2，并且同时应该在不同的方向的。一端靠近设备关口，相同的封闭直管段不允许出现在同一方向.一个方向最多允许一个封闭直管段的存在。果管线存在两个平面的方向的管道走向，封闭直管段应设置在不同的三个方向，每个方向必须存在封闭直管段，相同的封闭直管段不允许出现在同一方向。
即使同一方向，也必须在靠近管口的地方设计封闭直管段。封闭直管段的数量为2，并且同时应该在不同的方向的。一端靠近设备关口，相同的封闭直管段不允许出现在同一方向.一个方向最多允许一个封闭直管段的存在。
如果管线存在两个平面的方向的管道走向，封闭直管段应设置在不同的三个方向，每个方向必须存在封闭直管段，相同的封闭直管段不允许出现在同一方向。
如果同一方向的不同高度存在设备接口，则在不同的设备管口，即使同一方向，也必须在靠近管口的地方设计封闭直管段。（见图3）
关于假想直管段：
在衬塑管道的设计中，假想直管段是为了现场的现场管道施工更为顺利的进行，而产生的可用碳钢或者木头的代替的假想直管段。假想直管段在单线图上，需要精准的确定长度，尽管有时一条管线上的部分封闭直管段，也可以假想直管段代替。材料的表面容易破损的衬塑管应尽可能避免作为假想直管段的材料。
假想直管段一般由工程设计中心定义，这种情况取决于施工单位是否接受这种方法。
假想直管段的数量的确定方法：
一般情况下假想直管段的数量取决于封闭直管段的数量，详情如下：
假想直管段一定是封闭直管段，可代替任何的封闭直管段，可以适应安装大多数管线。在单线图上标示假想直管段：
假想直管段应该如下图所示手动标示在单线图上：
最后值得提醒的一点是，所有的封闭直管段，包括假想直管段，都必须体现在最终的供施工安装的单线图上，以便工人在现场参考。
另外，由于衬里管的两端一端为松套法兰，一端为焊接法兰，因此衬塑管端的焊接法兰及松套法兰端也可是具体情况而定，在单线图中示意，此信息仅供现场施工工人安装可用。
其次，对于支腿型支架及设计，一般情况下，除了基于应力分析基础的结果或者地面环境设计条件的基础上，不可避免需要使用支腿型管道之间，其他的条件下，应尽可能的减少此种类型的支架出现在衬塑管道的设计中，一般情况推荐使用管托型支架，当然前提是需要遵从相关项目的支架设计规定的前提下的使用。因为支腿型支架是需要焊接在衬塑管的钢管上的，如果在现场处理此类支架，则无可厚非的影响衬里材料与外钢管之间的紧密贴合性，内里衬塑形成气孔，容易从此点泄露危险介质。因此一般支腿型支架，需要提前作为特殊支架提供给相关厂家此类信息，此种管架一般情况下不作为单独支架在现场进行设计，而是作为管道设计附件，需要显示在相关需要发给供货商的图纸中，供供货商在厂内与管道作为整体件制造与供货。
如何实现支腿型支架在管道的PDS模型中：
一般情况下，对于出现各个单元出现的衬塑管的特殊件号，PDS管理员会对PDS数据库进行相关设置，不尽相同的特殊件号，不同的DI号码，针对不同的单元。
我们一般不推荐使用手动增加DI号码在相关的轴测图中，同时手动修改相关的材料表。这样会引起最终PDS的MTO数据，MARIAN的BM， 以及供货商的供货清单之间的矛盾。
第三，静电接地支耳：
衬塑管中如何设计静电接地支耳的位置，一般来说应遵循以下下基本的原则：
界区接点处应该设置静电接地支耳，
所有仪表DN25及DN50三通需要设置静电接地支耳，
如衬塑管道供货商表明由于制造工艺的特殊性，所有静电接地支耳不应该直接焊接在管道上，因此静电接地的螺钉应安装在管道上。
最后，关于衬塑管的排气孔的设计规定
・ 衬塑PTFE管道的管道直管段及管件应该设置排气孔，以便排除散步在众多的衬塑管件上。对于非保温管道，排气孔应该以旋塞密封。
・ 上述提及的排气孔，旋塞以及尾管应该由衬塑管厂家供货。同时在相关的每页衬塑管的单线图中，注明“非保温衬塑管，排气孔应该以0.25英寸旋塞密封此孔。保温管及90mm仪表尾管应该安装，旋塞以及仪表尾管应有供货商提供”的相关注释，提请供货商注意。同样，这也是对现场施工单位的一种提醒，提醒安装单位注意排气孔的旋塞以及尾管的安装。
・ 排气孔的位置设计原则：排气孔的位置对于管道支架的设计是一个相当重要的影响因素。下列数据表所示的排气孔的具体要求是根据相关项目供货商对于具体最大（小）直管段的排气孔要求：
・ 上述管道排气孔的数量级位置的界定，管道设计工程师，应严格注意控制管道托架的位置是否会与排气孔发生碰撞。
综上所述，我们可以看到在工程设计阶段关于PTFE衬塑管的设计注意事项，以及设计阶段对现场施工阶段的重要影响。在进行此类特殊管道设计时，应时刻严谨遵守相关项目规定，设计规定，更要严格按照具体管道的特殊需求，进行设计。
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时间：2023-10-19 17:00
