【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度需要超過20英尺，則應(yīng)設(shè)設(shè)撓性的偏置管(off書et)或D形管。為了不超過管道最大容許應(yīng)變，搞置管或墨形管應(yīng)提供的展開長(zhǎng)度可從下列公式計(jì)算求得：f＝愚臂梁末端的最大撓廢，英、5—P＝端點(diǎn)力，磅；1＝受彎曲應(yīng)力的管子長(zhǎng)度．改令兄＝抗彎彈性模數(shù)，蔭／英個(gè)；I＝慣性矩，英寸‘。D＝外直徑，英1；R＝外半徑，英寸；r＝內(nèi)半徑，英寸；t＝壁厚，英寸，P＝應(yīng)變；S＝結(jié)構(gòu)應(yīng)力＝半 z＝斷面模數(shù)，英寸’； 從＝彎矩＝PL，磅—英寸。注： f也可作為容許的最大膨脹或吸收量(英寸)。對(duì)于管子，其壁厚相對(duì)于外直徑來說是大的，則I；—x‘，M z＝—于(旦?！?。當(dāng)壁厚相對(duì)于外直徑來說，并不算大的情況)，這些公式可寫成 I＝R’t 和 z＝n尺’t對(duì)于大多數(shù)塑料管道。 4PL‘ 2D 2tPz絆 f＝26J‘2— ‘ ：iIiI)l＝；(留i)”： 曰IJ＝(盟)”’ (：) 當(dāng)最大許用廢力1；變，采用(2)式，當(dāng)最大容許應(yīng)變固定不變，采用(3)式。當(dāng)采用(2)式時(shí)，抗彎彈性模數(shù)必需要知道。若特殊復(fù)合物的模數(shù)不能獲得的情況下，通常可采用下列近似乎均值， 復(fù)合物 PV出120 yVCu N AB6u1D ABS6N PE 2M6 P2n陽L值時(shí)，公式復(fù)臺(tái)物抗彎模數(shù)耐英個(gè)可簡(jiǎn)化為： 公式(2)L英寸 u．6[Df)，A 這樣格出現(xiàn)一個(gè)]8(Df)’”英寸的近似值，這對(duì)用于現(xiàn)行的人sTM標(biāo)準(zhǔn)所包括的大多數(shù)熱塑性塑料管．在多數(shù)情況下，是足夠精確的。 另—方面，采用o．01最大容許應(yīng)變值，則公式[3]可以詢化為 在佐一、二個(gè)家庭的房屋巾的丫木、排污和放空設(shè)施，由于管道中免不了有短管出現(xiàn)，故很少會(huì)因膨脹和收縮而出現(xiàn)問題。但在高層建筑巾，有長(zhǎng)的通大氣管道，達(dá)就需要引起注意。有三種可以調(diào)節(jié)膨脹和收縮的方法敘述于下： (a)在建筑物的下水和排污通大氣管中，可采用偏置管以調(diào)：情膨脹和收縮。偏置管的展開長(zhǎng)度燈按上述公式計(jì)算。例如： 一根管道的直管段，如一根建筑物的下水或排污通大氣管，有一個(gè)支管接頭位于留子錨固點(diǎn)或依移約束點(diǎn)的10英尺處，直皆的溫差為50。F，在支管接口處的調(diào)爺員約3／8英寸。為了調(diào)節(jié)這個(gè)膨脹量，支管必須具有足夠的展開長(zhǎng)度進(jìn)行彎曲或扭轉(zhuǎn)而不會(huì)發(fā)生過量的應(yīng)變。采用人BS—DWVo材料(入盯M D 2661)制作的支管，對(duì)其不同規(guī)格計(jì)算所得的最小長(zhǎng)度，應(yīng)變不超過1％，其數(shù)據(jù)如下：b)在適用的規(guī)范允許情況下，可使用膨脹節(jié)。好多設(shè)汁中采用基本的帶彈性密封的伸細(xì)節(jié)頭，有的采用波紋管。每30英尺(最大)應(yīng)安裝一個(gè)，并應(yīng)按照制造廠的建議處理。除了在低溫或高溫的情況下，膨脹節(jié)一級(jí)處在中性位置安裝，從而使它能在兩個(gè)方向移動(dòng)以吸收膨脹或收縮。在垂直管道中，應(yīng)在靠近膨脹節(jié)處用例向入口管或管卡固定管子，以防止由于通大氣管的重量使膨脹節(jié)疊縮在一起。制造廠的建議匝予以考慮。 (c)第三個(gè)方法是針對(duì)ABs—Dwv設(shè)施——應(yīng)用約束的方法。工程調(diào)查說明了每30英尺管子取一個(gè)約束點(diǎn)以防止位移是可行的。由于收縮或膨脹所產(chǎn)生的拉伸或壓縮力很容易銨管道所吸收而不會(huì)損壞管道。特殊誦大氣管的固定裝置可以買到并應(yīng)按制造廠的建議進(jìn)行安裝． 耐化學(xué)徑 熱塑性塑料能耐許多化學(xué)品的侵蝕，因此它們適用于制作輸送這類化學(xué)品的管道。決定每種具體制品的適用性和使用壽命的因索有下列幾個(gè)方面： n．化學(xué)特設(shè)和濃度； h。用以制作管于或管件的特定的塑料復(fù)合物， c．連接方法； 6．管子和管件尺寸， e．壓力， 1．況空? R．接眺周期； 11．可導(dǎo)致管子或管件內(nèi)部血力集中的其它使用條件。 當(dāng)一種特殊的塑料管道系統(tǒng)在所要求的特定條件下被用于輸送一種持殊的化學(xué)品之的，強(qiáng)烈要求每個(gè)使用者必須通過試驗(yàn)或從已往的經(jīng)驗(yàn)中確實(shí)了解清楚能否使用。至于本節(jié)資料何體為一船性的引導(dǎo)。 化學(xué)品 雖然每種化學(xué)品的作用各異，但某些化學(xué)品可按它們與各種不同的特定塑料的反應(yīng)分成若于類別。中性無機(jī)鹽水溶液—‘般和普通水一樣，對(duì)于熱塑性管道材料具有相同的作用。例如氯化鈉、鉀礬、氯化鈣、硫酸銅、硫酸鉀和氯化鋅溶液與水一樣具有相同的炸用。有些氧化性鹽溶液在溫度升高和(或)高濃度時(shí)，可能會(huì)侵蝕某些特定肋塑料。 對(duì)于一個(gè)特定系列內(nèi)的有機(jī)化學(xué)品，諸如醇類、兩類和酸類等，個(gè)別塑料的耐蝕性隨著化學(xué)品的分子且增加而增強(qiáng)。因此，一種聚氯乙烯在73。lr時(shí)不適用于輸送醋酸乙酯，但在該溫度下可用于輸送醋酸丁酪。 一股情況下，個(gè)別塑料的耐蝕性隨著特定化學(xué)品的濃度增加而降低，例如在73。F時(shí)，聚乙烯管子能用以輸送70％的硫酸，但對(duì)于95％的硫酸就不適用了。 化學(xué)品侵蝕塑料有兩種類型。一種是可镕性或泡膿現(xiàn)象，在這種情況下，若化學(xué)品從塑料上全部去除，則塑料一般可恢復(fù)原狀，即塑料本身不會(huì)受損，但是若塑料有一種朗溶解在化學(xué)品中的化合物，由于該成分的被溶解，塑料的性質(zhì)可能會(huì)發(fā)生變化。在過后一個(gè)例子今，通過管線的化學(xué)品將明顯地核污染。但這種情況是很少會(huì)發(fā)生的，因?yàn)樵诠懿牡膹?fù)合物中是不會(huì)采用這類成分或用且極檄，團(tuán)此，它《嚇會(huì)被镕解到任何有危害的程度。 另一種侵蝕的類型是聚合物或基本樹脂的分子發(fā)生變化，例如分裂成小分子(斷鉸作用)，交聯(lián)、氧化或置換反應(yīng)。這些用于深度變化將化學(xué)品除去后，塑料的原有性質(zhì)不能恢復(fù)。這種類型的侵蝕例子如：在N o。貯時(shí)的56％格面對(duì)聚氯乙烯積料；友72丫時(shí)．王水對(duì)庚氯乙烯塑料，在73。Z時(shí)，9黔；硫酸對(duì)聚乙烯塑料和濕氯氣對(duì)聚氯乙烯初聚乙烯8料的度蝕。 塑科的樊型 不同類型塑料的耐化學(xué)性變化很大，不僅在類與類(9如PVC，ABS，PE等)之間如此，而且在同類型、不同品9 (例如PVC 1120至PVC 2110或I’廈 1404盈P遼 340，竿)之間也變化很大。在問類敵問一品級(jí)的工業(yè)制品中也女能有微小的差別。 期料管道的耐化學(xué)性基本L是隨(，)所聞復(fù)合物的而化學(xué)性和(13)使塑料能充分發(fā)揮耐化學(xué)性能的加工方法幣變化的。 通常所用的復(fù)合添加劑量愈小則耐化學(xué)性愈好?，F(xiàn)fAgrM規(guī)范中所包括的大多數(shù)塑料管了的復(fù)合村，除1PVc[型和C入B塑科外，其它都采用最小量的復(fù)合成分。PVc K型管子復(fù)合科臺(tái)有抗沖擊改性劑，這些要比用在Pv(電組絕緣、薄膜和板材復(fù)合物以及C人B塑料中的單體增塑印不易受化學(xué)侵蝕。 接觸的時(shí)間 塑料的強(qiáng)度與應(yīng)力和時(shí)間相關(guān)，例如對(duì)于23宅的水，P1rc 1120塑料當(dāng)圓周應(yīng)力約為6900磅／英妒，平均連續(xù)鍍用一小時(shí)將會(huì)破壞，但是當(dāng)圓周應(yīng)力連續(xù)保持在5200磅屈寸’，則管子平均約1000小時(shí)才會(huì)破壞；劉于100，ooo小時(shí)朽應(yīng)的圓周應(yīng)力為4300磅／英小。 ， 化學(xué)品侵蝕理科有—定的速率，有的快些，有的慢些。但達(dá)速率隨溫度和應(yīng)力的增加而增加。當(dāng)要估計(jì)預(yù)期壽命時(shí)，則必須要考慮特定的速率。在一些化工廠中已觀測(cè)到，由于某些條件的組合，估計(jì)壽命僅為6個(gè)月是經(jīng)濟(jì)可行的。當(dāng)在其它情況下，這期限可能是幾年、25年或更長(zhǎng)。每種樹料費(fèi)用、安裝費(fèi)用和使用壽命的綜合考慮必須對(duì)它的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試和簽定。 耐化學(xué)慢表 有關(guān)PE、PvClCPvC、陽和ABs塑料對(duì)各種特定6t化學(xué)品的耐化學(xué)性更多的資料，可查閱PPI的技術(shù)報(bào)告TR 29《用于輸送化學(xué)品的塑料管道入其中更多的細(xì)節(jié)采用寇格形式列出． 流動(dòng)特性 液體在塑料管道系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)財(cái)產(chǎn)生壓頭損失的計(jì)算同其它常規(guī)管道系統(tǒng)的計(jì)算方法相類似。在系的吸入和排出例以及系統(tǒng)的進(jìn)出口處發(fā)生其它方面的損失，進(jìn)出口處的損失調(diào)常可采用稍微放大進(jìn)口處或出口處管徑的辦法來補(bǔ)償(例Ar般在吸入管線上安裝一個(gè)喇叭口管件)。 最重要的損失是由管子的長(zhǎng)度和管件所造成的，于下列的因素： n．流體的流速； b．輸送的流體的類型，待別是粘度； c．管子內(nèi)徑； J．管子內(nèi)壁的粗糙皮； G．管線的長(zhǎng)度。 液體 在塑料管道中，不同流速的水的壓頭損失可采用＼＼”山入圃s和Hazen公式計(jì)算，式中 f；阻力頭，英尺水拄／100英尺管子， d＝管子內(nèi)徑，英寸； q＝流量，美加侖／分 C＝管子內(nèi)部租糙度常數(shù)(對(duì)于熱塑性塑料C＝150) 除采取特殊措施外，一段推薦液體流速不超過5英尺／秒。對(duì)于各種規(guī)格的管六其流率數(shù)據(jù)在PH的技術(shù)報(bào)告TR14《熱塑性塑料管子的水流動(dòng)特性》中用圖表列出。 幾年前，采用新管和正在位用的管子所檄的試驗(yàn)，試驗(yàn)得出的系數(shù)C值在160到165之間*因此上述公式對(duì)于水推薦使用系數(shù)值150是稍保守些。 塑料管具有非常光滑的表面，因此它的摩擦阻力要比其它許多管材小得多。在時(shí)間延續(xù)很長(zhǎng)的情況下，表面仍能保持恒定。對(duì)照某些管材，c值隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低。因此如處在完全湍流狀態(tài)的供水系統(tǒng)，塑料管的流通能力要比其它許多管材大。 圖8示出了不同標(biāo)準(zhǔn)商品規(guī)格的熱理性理料管，水的流通能力的列線因，用速度和阻力損失來表示，單位為壓頭和磅／英寸’。該列線圖比PPI TRl4中的表和線圖準(zhǔn)確性要差。若計(jì)算結(jié)果要求不高，則采用該列線圖進(jìn)行計(jì)算，既快又方便。 在因8中，標(biāo)線的水量用美加侖／分表示，貿(mào)于內(nèi)徑用英寸表示。壓頭損失用每10 o英尺管子，磅／英廣’)和每too英尺管子，英尺(英尺水往八帥英速度用英R／秒表示。這些數(shù)值按wm 6am’ 和Ha2eM公式求得。 列線團(tuán)的用法：利用宜尺或宜邊格標(biāo)尺上的值連起來。必須定兩個(gè)獨(dú)立的變數(shù)來求取其它值。舉例：圖8中策＜1)條線表示在壓頭損失約為o．65磅／英寸’速度為6英尺／秒的條件下，可以用一根內(nèi)徑為6英寸的管子得到流量為500加侖／分。第(2)條線表示內(nèi)徑為2．I英寸的管子，在每Ioo英尺管子壓頭損失為2磅／英寸’時(shí)，得到約6D加侖／分的流量。第(3)條線和第(3)條虛線表示管子內(nèi)徑為2．I英寸變到2英寸，要得到流量為70加侖／分時(shí)，則壓頭損失就得從3磅／英個(gè)增加到4蕩／英寸“。 氣體 在天然氣分配系統(tǒng)中流動(dòng)情況的調(diào)查指出p設(shè)計(jì)的流動(dòng)狀態(tài)通常處在局部湍流的范圍內(nèi)。圖9展示了氣體分配系統(tǒng)中正常的流動(dòng)范圍。在這范圍中，可應(yīng)用光滑管流動(dòng)公式，瞥壁的粗艙度是無關(guān)緊耍的。因此，在天然氣應(yīng)用中，用于確定鋼管的尺寸流量公式同樣可適用于確定塑料管的尺寸． 完全湍流(祖糙管子流動(dòng)定律) 對(duì)于完全湍流的方程式如下： 局部湍流(光滑管流動(dòng)定律) 任一適用于氣體放流量公式，如Mllell‘I．，PoIe，sP計(jì)381ass，W‘ymouth，或者下列的比T分布方程式可以使用，f)＝管子內(nèi)徑6＝比重；1‘＝管段長(zhǎng)度，英尺6IIh＝基本壓力，磅／英寸’(絕壓)，tr＝—k游壓力，磅／英寸’(絕壓)八；下游壓力，磅／英寸’(絕壓)，Q；氣體流率，千標(biāo)準(zhǔn)立方英尺／小時(shí)；1＝基本溫度。R，T；流體的平均溫度。RIZ；平均壓縮因子；”；粘度，磅／英尺—趴k；管子表面有效粗隧皮， ；o．ooo06英才對(duì)于塑料 *o*oo07英勺’對(duì)于鋼 ＝o．01英寸“對(duì)于鑄鐵 a．G．G．＼叭1s。n和R．了．K11inR協(xié)n“系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算用的選擇流量公式”氣體45—56(1958華9月) 在某些特定情況下，當(dāng)流量稍高，并要求在塑料管和鋼管或鑄鐵管之間進(jìn)行壓力降比較，則建議采用下列方法： 利用已知流量和管于規(guī)格，從圖9中決定應(yīng)用哪個(gè)流量公式。 若圖9所示的流量范圍，對(duì)于鋼或鑄鐵曾子可考慮采用光滑管流動(dòng)定律方程式或?qū)恿鞣匠淌綍r(shí)，則在流量方面對(duì)塑料管不利。 若圖9所示采用粗循管流動(dòng)定律，則在流量方面對(duì)塑料管子有利。 該固是以IGT分布方程式和完全湍流方程式為基礎(chǔ)的，對(duì)于鈞鐵K＝o．01英寸，對(duì)于鋼K＝o．oo07英寸，對(duì)于塑料K＝0。00006英寸，G＝O．60，A＝0．0105厘泊。 對(duì)于主要籃子尺寸，在氣體分配系統(tǒng)中的正常流量范圍用黑體尺寸線(一)表示。 額定壓力 用于有關(guān)圓周應(yīng)力、內(nèi)壓和塑料管于、方程式如下：式中 H＝圓周應(yīng)力，磅／英才’； 1＝內(nèi)壓，磅／英寸’＜炭壓)； ()D’＝平均外徑，英寸； ID＝平均內(nèi)徑，英寸； t‘最小壁厚，英寸。 對(duì)于塑料管于的推薦流體靜壓設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是按照AgrM D 2837在應(yīng)力破壞試驗(yàn)中所取得的長(zhǎng)期流體靜壓強(qiáng)度值進(jìn)行分類而產(chǎn)生的。合適的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，對(duì)于介質(zhì)和溫度的使用系數(shù)以及管子尺寸被代入下列具體的方程式中，以得到特定介質(zhì)和所考慮的溫度的額定壓力。這樣方程式就變?yōu)椋菏街? P＝額定隅力，磅／英寸’(表壓)； 5＝流體靜壓沒計(jì)基準(zhǔn)，磅／英寸’’ f；使用系數(shù)， 射＝為某。特定塑料的流體靜壓設(shè)計(jì)府力(11DG)，用于在最大使用溫度時(shí)的某一特定介質(zhì)。 例如：對(duì)1：一根PVC 1120管1t，S；40 oo磅／英寸’，對(duì)于73。F的水， f；0．50因此，S1＝40000．50＝2000磅／英小這就是Fvc 11助管子用于門。I／水的流體靜壓設(shè)計(jì)應(yīng)力。 可以注意到當(dāng)額定壓力值墊為特定額定壓力值時(shí)