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附錄A中列有常用(yong)鋼(gang)管、鋼(gang)板、螺栓、鋼(gang)鍛件(jian)、鑄鐵和(he)某些(xie)有色(se)金屬管材(cai)料(liao)的機械性能資(zi)料(liao)。表(biao)中還列有某些(xie)材(cai)料(liao)在(zai)各種設計溫度下(xia)的許用(yong)應力值。上述資(zi)料(liao)數據(ju)主要(yao)取自現行的國(guo)家(jia)標(biao)準，詳見各表(biao)格。下(xia)面對編制依據(ju)作幾(ji)點說明。

許用(yong)應力(li)是按材料的力(li)學(xue)性能(neng)除(chu)以相應的安全(quan)(quan)系數而得，但(dan)安全(quan)(quan)系數的取定與諸多因素有關(guan)，例如材料性能(neng)、荷載(zai)、設計(ji)方法、質量管理水(shui)平、操作使用(yong)經驗等，是一個(ge)比(bi)較復雜(za)的課題，很難(nan)用(yong)很少的人力(li)，在很短(duan)的時間內，制訂一個(ge)專用(yong)的系列。

近來國內(nei)外的標準和(he)規(gui)范中采(cai)用(yong)的安(an)全(quan)(quan)系數不(bu)盡相(xiang)同，而且隨著(zhu)時間的推移(yi)和(he)科(ke)學技術的進步，還(huan)在不(bu)斷的修訂。下面(mian)著(zhu)重介紹一(yi)些工業發(fa)達(da)國家、國際(ji)標準組織(zhi)和(he)我國的有關標準或(huo)規(gui)范在安(an)全(quan)(quan)系數取定準則方面(mian)的情況，供使用(yong)參考。

根(gen)據日(ri)本(ben)鍋(guo)爐協會副會長(chang)野原石松先生在第244號《鍋(guo)爐研究》中撰寫的“國外鍋(guo)爐、壓力容器結(jie)構規范動向”中提到的，某(mou)些國家和組織在1990年10月以前，確定軋制(zhi)碳素鋼許用(yong)應力所采用(yong)的安全系數(shu)詳見本(ben)附錄A說明表(biao)1。

根據(ju)美國(guo)管道規范 ASME B31.3（原名“Chemical plant and petroleum refinery piping”新版改(gai)名“Process piping”）中提出的(de)確(que)定金屬材料許用應力(li)值的(de)準則如下(xia)∶

1. 在設計(ji)溫度(du)下(xia)的螺栓(shuan)材料(liao)設計(ji)應力值不應超過(guo)下(xia)列(lie)的最小(xiao)值∶

①. 除(chu)了下列③的(de)規定外(wai)，取1/4的(de)常溫(wen)下規定的(de)最小(xiao)抗(kang)拉強度（SMTS）和1/4的(de)設計(ji)溫(wen)度下的(de)抗(kang)拉強度的(de)較(jiao)小(xiao)者；

②. 除了下(xia)列③的規定(ding)外(wai)，取2/3的常溫下(xia)規定(ding)的最小屈服強度(du)(du)（SMYS）和2/3的設計(ji)溫度(du)(du)下(xia)的屈服強度(du)(du)的較小者；

③. 在(zai)蠕變(bian)(bian)范圍以下的(de)(de)溫(wen)度(du)時，對于(yu)(yu)已經(jing)熱處理或應(ying)變(bian)(bian)硬化(hua)而(er)使強度(du)有所提高的(de)(de)螺栓材料(liao)，取(qu)1/5的(de)(de)常溫(wen)下規定的(de)(de)最小(xiao)(xiao)抗拉強度(du)（SMTS）和1/4的(de)(de)常溫(wen)下規定的(de)(de)最小(xiao)(xiao)屈服強度(du)（SMYS）的(de)(de)較小(xiao)(xiao)者（除(chu)非(fei)這些數值小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)退火材料(liao)的(de)(de)相應(ying)值，則此時應(ying)取(qu)退火的(de)(de)數值）

④. 取在設計溫度下屈服(fu)強度的2/3；

⑤. 取(qu)每1000h具有0.01%蠕變(bian)率(lv)的平(ping)均(jun)應力(li)(li)的100%；⑥取(qu)10000h終了的平(ping)均(jun)斷(duan)裂(lie)應力(li)(li)的67%；⑦取(qu)100000h終了的最小(xiao)斷(duan)裂(lie)應力(li)(li)的80%；

2. 鑄鐵(tie)∶在設計溫度下的鑄鐵(tie)的基本(ben)許(xu)用應力不應超過下列(lie)的較(jiao)小(xiao)者∶

①. 常(chang)溫(wen)下規定的最小抗拉強度（SMTS）的1/10；

②. 在設計溫度下抗拉強度的1/10。

3. 可鍛鑄鐵(tie)∶其基本許(xu)用(yong)應力在設(she)計(ji)溫度下(xia)不應超(chao)過下(xia)列的較小(xiao)值∶

①. 常溫(wen)下規(gui)定的最小抗拉強度的1/5；

②. 在(zai)設計溫(wen)度(du)下(xia)抗(kang)拉(la)強度(du)的1/5。

4. 其他材(cai)料∶上述(shu)以外(wai)的材(cai)料的許用應力不應超過(guo)下列(lie)的最(zui)小者

①. 1/3的(de)常溫下規定的(de)最小抗拉強度(du)（SMTS）和1/3的(de)設計(ji)溫度(du)下的(de)抗拉強度(du)中的(de)較小者；

②. 除了(le)下(xia)(xia)列③的規(gui)定(ding)外，取2/3的常(chang)溫(wen)下(xia)(xia)規(gui)定(ding)的最小(xiao)屈(qu)服強(qiang)(qiang)度（SMYS）和2/3的設計(ji)溫(wen)度下(xia)(xia)的屈(qu)服強(qiang)(qiang)度中的較小(xiao)者(zhe)；

③. 對于(yu)奧氏體(ti)不銹鋼和(he)(he)鎳(nie)合(he)金鋼具有相似的(de)應(ying)力一(yi)應(ying)變情況者，取2/3的(de)常溫下規定的(de)最小屈(qu)服(fu)強度(du)（SMYS）和(he)(he)90%的(de)設(she)計溫度(du)下的(de)屈(qu)服(fu)強度(du)中的(de)較(jiao)小者；

④. 對于蠕變率為每(mei)1000h0.01%者，取100%的平均(jun)應(ying)力值；

⑤. 對于(yu)在10000h終了斷(duan)裂者，取其67%的平均應力值；

⑥. 對于在10000h終了斷(duan)裂者，取其(qi)最小應力(li)的(de)80%；

⑦. 對于構造等級的(de)材料，其基本許用應力應為0.92倍的(de)按上述的(de)①至⑥確定的(de)最小值(zhi)。

5. 應(ying)用限制

按照上述(shu)4）③確(que)定的應力值不推(tui)薦用(yong)于法(fa)蘭接點和其他組成(cheng)件，因在(zai)這些部(bu)位只(zhi)要有少許(xu)變形就會(hui)導(dao)致漏(lou)泄和失效(xiao)，見本規范附錄A表A.0.2及(ji)表A.0.4的注中所解釋的。

上述 ASME B31.3中確定的金屬材(cai)料(liao)設計應(ying)力的準則和(he)本附錄A說明表3中的規(gui)定相(xiang)同，而且在大多數情況下，在本規(gui)范附錄A中列出的蠕變范圍以下的應(ying)力值是和(he)該規(gui)范中所公(gong)布的相(xiang)應(ying)值相(xiang)同的。

根據ASMEB31.1中提出的(de)(de)管道用(yong)的(de)(de)鐵(tie)基和非鐵(tie)基材料許(xu)用(yong)應力值的(de)(de)準則是與本附(fu)錄A說明表2相同。其中抗拉強度的(de)(de)安全系數(shu)為4。

除(chu)此之外，鑄鐵的(de)許用應力(li)(li)是根(gen)據《ASME 鍋爐及壓力(li)(li)容器(qi)(qi)規范(fan)第八卷(juan)第1冊壓力(li)(li)容器(qi)(qi)》中的(de)表UCI-23中的(de)規則(ze)所確定(ding)的(de)安全系數10求(qiu)定(ding)的(de)。

根(gen)據美國《冷凍管道規范ASME B31.5》中提出的求定鐵基(ji)和非(fei)鐵基(ji)材料許用應力的準則如下∶

1. 鐵基(ji)材料

在(zai)100F（37.8℃）及(ji)以下(xia)，許用應力(li)是取(qu)用25%的(de)(de)常溫下(xia)規定的(de)(de)最小(xiao)(xiao)(xiao)抗(kang)拉(la)強(qiang)度（SMTS）和62.5%常溫下(xia)規定的(de)(de)最小(xiao)(xiao)(xiao)屈(qu)服強(qiang)度（SMYS）或(huo)0.2變形(xing)時的(de)(de)較小(xiao)(xiao)(xiao)值。

在(zai)100F（37.8℃）以上，但低于400F（204℃）時(shi)，許用應力(li)不超(chao)過在(zai)設計溫度下(xia)(xia)，變(bian)形0.2%時(shi)的(de)(de)預期(qi)平均屈服強(qiang)度的(de)(de)62.5%，或者不超(chao)過設計溫度下(xia)(xia)的(de)(de)預期(qi)平均抗拉強(qiang)度的(de)(de)25%。

對(dui)于構造用(yong)材，應采(cai)用(yong)0.92的(de)質量系數。

2. 非鐵(tie)基材料

在溫度(du)超過100°F（37.8℃）時(shi)，材料的(de)基本許用應力值(zhi)取(qu)(qu)決于下列(lie)的(de)最小值(zhi)，而且還(huan)要在抗拉強(qiang)度(du)和(he)屈服(fu)強(qiang)度(du)都是取(qu)(qu)自設計溫度(du)下的(de)標準短(duan)時(shi)試驗時(shi)∶

①. 最(zui)小的(de)抗拉強度(du)的(de)1/4；

②. 最(zui)小的(de)屈服強度的(de)2/3；

③. 在1000h末產生0.01%蠕變率的應(ying)力值；

④. 在10000h產生(sheng)斷裂的應力值。

在100F（37.8℃）及以下時(shi)，許用(yong)應力取用(yong)下列的(de)(de)最小值，即取1/4的(de)(de)常溫(wen)下規定的(de)(de)最小抗(kang)拉強度（SMTS）或2/3的(de)(de)常溫(wen)下規定的(de)(de)最小屈服強度（SMYS）中的(de)(de)最小值。

抗拉強度(du)(du)(du)和(he)屈(qu)(qu)服強度(du)(du)(du)是通過取用試(shi)驗(yan)結果(guo)，乘以最(zui)小(xiao)指定的(de)或預(yu)期的(de)抗拉強度(du)(du)(du)或屈(qu)(qu)服強度(du)(du)(du)和(he)實際的(de)常溫下的(de)抗拉或屈(qu)(qu)服強度(du)(du)(du)的(de)比(bi)值，來把它們調(diao)整到最(zui)小(xiao)值的(de)。

蠕變和斷(duan)裂應(ying)(ying)(ying)力(li)強(qiang)度是按 Francis B.Foley 在 Metal Pro-gress，June 1947，P.P.951-958所指(zhi)出(chu)的(de)“蠕變和斷(duan)裂應(ying)(ying)(ying)力(li)數據的(de)說明"中(zhong)所描述的(de)方(fang)法(fa)畫出(chu)的(de)蠕變和斷(duan)裂應(ying)(ying)(ying)力(li)曲(qu)線來加以確定的(de)。

求(qiu)定剪切(qie)應(ying)(ying)力和支承的(de)許用(yong)應(ying)(ying)力時，亦應(ying)(ying)在抗拉許用(yong)應(ying)(ying)力的(de)基礎上分別(bie)順次(ci)乘(cheng)以0.8和1.6的(de)系數(shu)。

現行國家(jia)標準(zhun)《鋼制(zhi)壓力容器》GB150與本規(gui)(gui)范中所規(gui)(gui)定的鋼材安全(quan)系數(shu)相同(tong)，詳見本規(gui)(gui)范第3章表(biao)3.2.3-1 及表(biao)3.2.3-2.

國家現行標準(zhun)《火(huo)力(li)(li)發電廠汽水管道應力(li)(li)計算技(ji)術規定(ding)》SDGJ6中規定(ding)，鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)許用應力(li)(li)，應根據鋼(gang)(gang)材(cai)的(de)有關(guan)強度特性取下列(lie)三(san)項中的(de)最小值∶q30/3，q/1.5或qq.2%/1.5，c6/1.5.

從上述提供的(de)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)內外有關的(de)標(biao)(biao)準和規(gui)(gui)(gui)范(fan)(fan)(fan)看，美(mei)國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)ASME規(gui)(gui)(gui)范(fan)(fan)(fan)是目前國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)際上公(gong)認(ren)的(de)先進壓力容器中最廣(guang)泛使用的(de)規(gui)(gui)(gui)范(fan)(fan)(fan)。管道的(de)性能和工作情況雖不完(wan)全(quan)等同于壓力容器，但有許多(duo)相似之處(chu)，因此(ci)在確定(ding)材料的(de)安全(quan)系(xi)(xi)數(shu)方面所采取(qu)的(de)準則基本(ben)(ben)上也(ye)是一致的(de)。我國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)的(de)現行國(guo)(guo)(guo)(guo)(guo)家標(biao)(biao)準《鋼制壓力容器》GB150所取(qu)用的(de)金屬安全(quan)系(xi)(xi)數(shu)，除了熱處(chu)理(li)的(de)螺(luo)栓外，與本(ben)(ben)附錄A說明表3和ASME B31.3的(de)主要規(gui)(gui)(gui)定(ding)也(ye)基本(ben)(ben)上是一致的(de)。

再(zai)則(ze)，我國現(xian)行國家(jia)標準(zhun)《鋼制壓力容(rong)器》GB150是在原石油、化工和(he)機械(xie)三部標準(zhun)實(shi)施20多(duo)年(nian)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎上，總結大量的(de)(de)(de)(de)工程(cheng)實(shi)踐經驗，以(yi)理論和(he)實(shi)驗研究為指導，并吸收了國外(wai)同(tong)類先進(jin)標準(zhun)的(de)(de)(de)(de)有(you)關內容(rong)編制而成的(de)(de)(de)(de)。應該說是切合我國實(shi)際的(de)(de)(de)(de)。因此，本(ben)規范基(ji)本(ben)上用現(xian)行國家(jia)標準(zhun)《鋼制壓力容(rong)器》GB150的(de)(de)(de)(de)數據。

1. 關于經(jing)熱處理的(de)(de)螺(luo)栓的(de)(de)許(xu)用應力問題，在本附錄A說明表2及表3中(zhong)以及ASME B31.3中(zhong)有以下(xia)規定(ding)∶“按(an)常(chang)溫(wen)下(xia)抗拉(la)強度的(de)(de)安全(quan)系(xi)數為5，按(an)常(chang)溫(wen)下(xia)屈服(fu)點(dian)的(de)(de)安全(quan)系(xi)數為4”。

2. ASME B31.3中是(shi)考(kao)慮經熱(re)處理的(de)(de)螺栓其力(li)學(xue)性能在使用(yong)(yong)中有可能降(jiang)低，故(gu)采用(yong)(yong)較(jiao)高的(de)(de)安全系數。這對于避免(mian)法(fa)蘭(lan)(lan)泄漏(lou)應是(shi)有利(li)的(de)(de)。但由于現行法(fa)蘭(lan)(lan)標準(zhun)大多參照歐美法(fa)蘭(lan)(lan)體系編(bian)制(zhi)的(de)(de)，法(fa)蘭(lan)(lan)設(she)計計算還有基準(zhun)溫度不同的(de)(de)問題(ti)，條(tiao)件比較(jiao)復雜，今后有必要進一步(bu)研(yan)究，合理解決調質螺栓的(de)(de)許用(yong)(yong)應力(li)的(de)(de)問題(ti)。目前(qian)，仍(reng)按現行國家(jia)標準(zhun)《鋼制(zhi)壓力(li)容器》GB150規定的(de)(de)許用(yong)(yong)應力(li)。

3. 關于鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的力學(xue)性(xing)能。本規范(fan)附錄(lu)A中表A.0.6、A.0.7 系(xi)按國家(jia)標準(zhun)列出了灰鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)、可鍛鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)和球墨鑄(zhu)(zhu)鐵(tie)的常溫力學(xue)性(xing)能及許用應力，已(yi)計(ji)入鑄(zhu)(zhu)件(jian)的質量系(xi)數0.8。在(zai)表 A.0.6 及A.0.7中暫缺提高溫度下(xia)的許用應力。選用閥(fa)門時，可按本規范(fan)條文說(shuo)明第5.6.1條中所(suo)列的標準(zhun)，按公稱壓力及溫度決定最大工作壓力。

4. 關于(yu)有色金(jin)屬材(cai)料(liao)的(de)力(li)學性能。考慮(lv)到(dao)鋁(lv)是工(gong)業管道(dao)工(gong)程中(zhong)可能使用(yong)的(de)材(cai)料(liao)，目前鋁(lv)材(cai)標準正處于(yu)修訂(ding)階段，本(ben)規(gui)范僅編了附錄A的(de)表A.0.8“鋁(lv)和鋁(lv)合金(jin)管的(de)許用(yong)應力(li)”。其它鋁(lv)材(cai)的(de)許用(yong)應力(li)數據，可按(an)《鋁(lv)制(zhi)焊接容器》標準的(de)規(gui)定(ding)。

5. 在現行國家標準《鋼制壓力容器》GB150的許用應力表中鋼管的標準還不全，故本規范補充了碳鋼、不銹鋼焊管(guan)及鍋爐用鋼管等的許用應力。