ICS 75.200 ;83.140.30 E 97;G 33
中华人民共和国国家标准
GB/T 29165.3—2015/ISO 14692-3:2002
石油天然气工业 玻璃纤维增强塑料管
第3部分：系统设计
Petroleum and natural gas industriesGlass-reinforced plastics(GRP)
pipingPart 3 : System design
(ISO 14692-3:2002,IDT)
2015-05-15 发布
2015-09-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T 29165.3—2015/ISO 14692-3 :2002
目 次
前言 1 范围
规范性引用文件 3术语和定义符号及缩略语
2
4 5 系统布置要求
5.1 概述 5.2 空间要求 5.3 系统支承 5.4 用于清理的隔离装置及通道 5.5 薄弱点 5.6 接头的选择 5.7 火灾及爆炸 5.8 静电放电控制 5.9电化学腐蚀水力学设计 6.1 概述 6.2 流动特性 6.3 限制流速的因素 6.4 侵蚀 6.5 水锤 6.6 循环条件结构设计
6
7
7.1 概述 7.2 制造商的压力等级 7.3 评定压力 7.4 因数化评定压力 7.5 系统设计压力 7.6 载荷要求 7.7 允许位移
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11
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13 13 13 1 4 15
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7.8 评定应力 7.9 因数化应力· 7.10　载荷产生的计算应力极限值 7.11 失效包络线的确定 8　应力分析
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分析方法
20
8.1 GB/T 29165.3—2015/ISO 14692-3:2002
8.2 分析要求 8.3外部压力/真空 8.4 热载荷· 8.5　内压产生的应力 8.6 管道支承产生的应力 8.7 轴向压缩载荷（屈曲应力）· 9防火性能 9.1 概述 9.2 耐火性 9.3 燃烧反应 9.4 防火层 10 静电 10.1 概述 10.2 控制静电积累的分类编码 10.3 静电防护方案 10.4 设计及档案编制要求 10.5 内部流体导电性大于10 000 pS/m 的管道 10.6 内部流体导电性小于 10 000 pS/m 的管道 10.7 处于弱/中度外部电荷产生机制的管道 10.8 处于强外部产生静电机制作用的管道 10.9 管道系统内电路的连续性 10.10 雷击 11安装方与运行方档案附录 A（资料性附录）GRP管道系统布置设计指南附录B（资料性附录）连接设计选择的方式和指南附录C（资料性附录）材料性能与应力应变分析指南· 附录D（规范性附录）挠度分析指南附录E（规范性附录）大口径充液管道的支承应力计算附录F（资料性附录）耐火性能评定指南附录G（资料性附录） 静电· 附录H(资料性附录) 检测规划· 参考文献
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.· GB/T 29165.3—2015/ISO 14692-3:2002
前創言
GB/T 29165《石油天然气工业 玻璃纤维增强塑料管》分为以下 4个部分：
第1部分：词汇、符号、应用及材料；第 2部分:评定与制造；; 第3部分：系统设计； -第 4部分：装配、安装与运行。
一
本部分为GB/T29165的第3部分本部分按照GB/T 1.1一2009给出的规则起草本部分使用翻译法等同采用ISO14692-3:2002《石油天然气工业 ，玻璃纤维增强塑料管 第3部
分：系统设计》。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任本部分由全国石油天然气标准化技术委员会（SAC/TC 355)归口。 本部分起草单位：中国石油集团石油管工程技术研究院、哈尔滨斯达玻璃钢有限公司、山东胜利新
大实业集团有限公司、中国石化西北油田分公司。
本部分主要起草人：戚东涛、赵岩、金立群、羊东明、李厚补、方伟、徐婷、杨志勇、朱加强。
II GB/T 29165.3—2015/ISO 14692-3:2002
石油天然气工业 玻璃纤维增强塑料管
第 3 部分：系统设计
1范围
GB/T 29165 的本部分规定了玻璃纤维增强塑料管道系统的设计指南。 本部分适用于玻璃纤维增强塑料管的布置尺寸、水力设计、结构设计、细节设计、耐火性能、火焰蔓
延、烟雾和静电释放控制等，
本部分应与第1部分配合使用。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T 29165.1一2012　石油天然气工业　玻璃纤维增强塑料管　第1 部分:词汇、符号、应用及材料(ISO 14692-1:2002,IDT)
GB/T 29165.2一2012　石油天然气工业　玻璃纤维增强塑料管第2部分:评定与制造（ISO14692-2: 2002,IDT)
GB/T 29165.4一2015　石油天然气工业玻璃纤维增强塑料管第 4 部分：装配、安装与运行
(ISO 14692-4 :2002,IDT)
ASTM E1118增强热固树脂管（RTRP）声发射检测标准作法［Standard practice for acoustic emission examination of reinforced thermosetting resin pipe(RTRP)
BS 7159:1989独立工厂或场所用玻璃纤维增强塑料(GRP)管道系统的设计和施工规范［Code of practice for design and construction of glass-reinforced plastics(GRP) piping systems for individual plants or sitesj
3术语和定义
GB/T29165.1界定的术语及定义适用于本文件。
4符号及缩略语
GB/T29165.1给出的符号及缩略语适用于本文件。
5　系统布置要求
5.1概述
玻璃纤维增强塑料(GRP)管的尺寸、管件及材料种类的选择可能会受供应商生产能力的限制，因 GB/T 29165.3—2015/ISO 14692-3:2002
此在设计阶段应尽早明确产品应用要求。在选择供应商时，宜将其所能提供的工程支持作为一个关键因素。
设计管道系统时应最大限度地采用预制管串以减少现场工作量。管串尺寸受下列因素影响：
现场运输及装卸设备的要求；安装要求; 安装时必需的配合公差要求（满足裕量要求）。
设计方应评估制造商提供的特定管道系统的布置要求,包括但不限于： a） 轴向热膨胀要求; b）抗紫外线辐射及大气老化要求； c) 组件尺寸； d） 连接系统要求; e) 支承要求; f) 维修隔离要求; g） 舱体与甲板的连接; h）提升时舱体弯曲的要求； i) 便于管道维修； j) 安装及使用过程中管道损坏的风险级别； k）阝 防火性能; 1） 静电控制水压试验是评估组件质量及系统完整性的最可靠方法，系统的设计应使局部管道安装结束后可立
即进行压力试验，避免大型GRP管道系统施工结束时再进行整体压力试验的情况，因为后期发现问题会影响项目的整体工期进度。
附录 A给出了 GRP管道系统的布置指南。 5.2空间要求
设计方应考虑某些GRP管道组件比钢制组件需要更大的空间,GB/T 29165.2一2012中第 7章给出了管件的推荐尺寸。与同等金属组件相比,GRP管件通常具有铺设长度长、体积大的特点，因此更易受空间限制。可能的情况下尽量在工厂内预制成管串，以避免管件现场组装空间受限问题。
当空间有限时,应考虑对GRP及金属组件进行优化设计。 5.3　系统支承
5.3.1概述
GRP管道系统可以采用与金属管道系统相同的支承原理,但是由于管道系统的特性,标准尺寸支承可能与管道外径并不匹配。采用标准支承时可采用鞍座和弹性衬垫。
系统支承应符合下列要求： a）支承间隔应能避免管道系统在设计使用寿命期间发生下垂（长期过度偏移)和/或过度振动； b） 支承应按照制造商的指南设计; c) 当管道固定可靠时,长距离铺设可采用低模量材料以控制轴向膨胀，且无需采用膨胀伸缩节； d） 阀门或其他重型附属设备应采用独立支承；
注：由于阀门通常与远离管道中心线的重型控制机构装配在一起，可形成过大弯曲载荷及扭转载荷。 e) 除非业主同意，,GRP管不能用于支承其他管道; 2 GB/T 29165.3—2015/ISO 14692-3:2002
f）GRP管道应充分支承，以确保其连接软管接人公共设施或加载站时不会产生由于材料应力过
大导致的拔脱；
g）当支承需要采用保护接地措施时，应按照第10章和5.8的要求设计。 管道支承可分为允许滑动式管道支承和固定式管道支承两类。
5.3.2管道支承接触面 5.3.2.1导则
GRP管道支承应遵循以下原则： a）为了避免损伤受支承的管道，支座应保证足够的宽度，并采用弹性材料或其他软质材料做支承
衬垫;鞍座板最小宽度应不低于／30D（单位为毫米）,其中D为管道平均直径（单位为毫米）； b）夹紧力不可压损管道；安装不当会导致管道局部压损，夹紧力过大会导致管道周向压损； c）支承应安装在直管段,不应安装在管件或连接处; d) 防火GRP管道的支承条件应进行特殊设计；支承如果安装在防火设计的外部，会导致载荷通
过涂层时发生不规则传递，从而导致剪切/挤压损伤,破坏支承完整性。
5.3.2.2滑动式管道支承
应在滑动式管道支承上设置鞍座板、弹性材料或金属片等耐磨损装置。
5.3.2.3固定式管道支承
固定式管道支承应能够在不对GRP管道材料造成过载的情况下，将所需的轴向载荷传递至管道。 建议将锚固夹板设置在两组双180°的鞍架之间，与管道固定在一起。建议采用制造商的标准鞍座并应按标准工序固定。 5.3.3支承及导向装置的间距
由于材料模量低，GRP管道跨距通常比钢管小。支承的放置间隔应能避免管道系统在设计使用寿
命内发生下垂(长期过度偏移)和/或过度振动。
GRP管道充满水时，假设支承采用简支方式，间距应不大于表1规定的跨距，同时符合0.5%跨度
的偏移准则或偏心距为12.5 mm，以两者中较小值为准。某些情况下,弯曲应力或支座/支架接触应力可能成为限制因素（见8.6），设计中必须减小支承间距。
也可以采用更大的跨距,设计方应确认应力符合8.6 规定的允许应力范围。设计方应考虑屈曲效应（8.7)和温度对 GRP材料轴向模量的影响。
5.4用于清理的隔离装置及通道
设计方应预先设置用于管道维护的隔离及通道，例如用于清除排水管中的污垢及阻塞物的通道。 应在设计阶段注明用于隔离或通道的接头，并将接头设置偏于将法兰提离的位置，不应设置在两个锚固支架之间的短管上。 5.5薄弱点 5.5.1点载荷
应尽量避免点载荷，必要时对GRP管路进行局部增强。
3 GB/T 29165.3—2015/ISO 14692-3:2002
表1跨距
管道公称直径/mm
跨距/m 2.0 2. 4 2.6 2.9 3.1 3.5 3.7 4.0 4.2 4.8 4.8 4.8 5.5 6.0
25 40 50 80 100 150 200 250 300 350 400 450 500 ≥600
5.5.2不当操作
设计方应考虑GRP管在安装及使用中不当操作的风险，以及长期抗冲击的需求。 不当操作主要包括： a）管道上任何可被人登踏或作为支承的区域； b）坠落物的冲击; c）管道可能被邻近吊运活动（例如吊杆、吊物、缆绳、绳索或链条)损坏的任何区域； d）附近或上部空间焊接活动产生的焊熔金属飞溅小型管道支管（例如，仪器及通风管)等容易遭受剪切破坏部位，应采用加固角板设计以减少隐患
必要时应设计防冲击装置以保护管道及防火层。
注：BS 4994 中详细阐述了角板的设计指南 5.5.3与邻近设备及管道的动态响应及相互作用
设计方应考虑管件的相对位移,因为该位移可导致GRP管道出现应力过大。必要时应该考虑采用柔性管件。
设计方应确保GRP管(与碳钢管道系统相比)对不同动态响应产生的振动不会导致支承产生磨损或支管应力过大。设计方应保证GRP管的支承足以承受由于瞬时压力波动（例如压力安全阀操作及阀门关闭等)导致的冲击荷载。 5.5.4外部环境的影响 5.5.4.1日光和紫外线(UV)辐照
当GRP管受到阳光照射时,设计方应考虑是否需要采用防紫外线措施以防止树脂表面降解。如果
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