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附錄A中(zhong)列有(you)(you)常用鋼(gang)管、鋼(gang)板、螺栓(shuan)、鋼(gang)鍛件、鑄鐵和某些有(you)(you)色金(jin)屬管材(cai)料的(de)機械性能資料。表中(zhong)還列有(you)(you)某些材(cai)料在各(ge)種設計(ji)溫(wen)度下(xia)的(de)許(xu)用應力(li)值(zhi)。上(shang)述(shu)資料數據主要取自(zi)現行的(de)國家標準，詳見各(ge)表格。下(xia)面對編制依據作幾點說明。

許用(yong)應(ying)力是按材(cai)料的(de)(de)力學性能(neng)除以相(xiang)應(ying)的(de)(de)安(an)全系(xi)數而得，但安(an)全系(xi)數的(de)(de)取定與諸多因(yin)素有關，例如(ru)材(cai)料性能(neng)、荷載(zai)、設(she)計方法(fa)、質量管理水平(ping)、操作使用(yong)經驗等，是一個比較復(fu)雜的(de)(de)課題，很(hen)難用(yong)很(hen)少的(de)(de)人力，在很(hen)短(duan)的(de)(de)時(shi)間內，制訂(ding)一個專用(yong)的(de)(de)系(xi)列。

近來國內外的(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)和規范(fan)中采(cai)用的(de)(de)安(an)全系(xi)數不(bu)盡相(xiang)同，而且隨著時間(jian)的(de)(de)推移和科學技術的(de)(de)進(jin)步，還(huan)在不(bu)斷的(de)(de)修訂。下面著重(zhong)介紹(shao)一些(xie)工業發達國家(jia)、國際標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)組織和我國的(de)(de)有關標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)或(huo)規范(fan)在安(an)全系(xi)數取定準(zhun)(zhun)則方面的(de)(de)情況，供使用參考。

根(gen)據日本鍋爐協會(hui)(hui)副會(hui)(hui)長野原(yuan)石松先生在(zai)(zai)第244號《鍋爐研究》中撰寫的(de)“國外鍋爐、壓力容(rong)器結(jie)構(gou)規范動(dong)向”中提到的(de)，某些(xie)國家和(he)組織在(zai)(zai)1990年10月以前，確定軋制碳素鋼許用應力所采(cai)用的(de)安(an)全系數詳(xiang)見本附(fu)錄A說明(ming)表1。

根據美國管道(dao)規(gui)范 ASME B31.3（原名(ming)“Chemical plant and petroleum refinery piping”新版(ban)改名(ming)“Process piping”）中提(ti)出的確定金(jin)屬材料許用應力(li)值的準(zhun)則如下(xia)∶

1. 在設計溫度下(xia)的(de)螺栓材料(liao)設計應力值不應超過下(xia)列的(de)最小值∶

①. 除了(le)下列③的(de)(de)規(gui)定外，取1/4的(de)(de)常溫(wen)下規(gui)定的(de)(de)最小抗拉(la)強度（SMTS）和1/4的(de)(de)設計(ji)溫(wen)度下的(de)(de)抗拉(la)強度的(de)(de)較小者；

②. 除了下(xia)列(lie)③的規定(ding)外，取(qu)2/3的常(chang)溫下(xia)規定(ding)的最小(xiao)(xiao)屈服強度(du)（SMYS）和2/3的設計(ji)溫度(du)下(xia)的屈服強度(du)的較(jiao)小(xiao)(xiao)者；

③. 在蠕變范圍以下(xia)的(de)溫(wen)度(du)時(shi)，對于已經熱處理(li)或應(ying)變硬化而使強度(du)有所提高的(de)螺栓材料，取1/5的(de)常(chang)溫(wen)下(xia)規(gui)定的(de)最(zui)小抗拉強度(du)（SMTS）和1/4的(de)常(chang)溫(wen)下(xia)規(gui)定的(de)最(zui)小屈服強度(du)（SMYS）的(de)較小者(zhe)（除非這些數(shu)值(zhi)小于退火材料的(de)相應(ying)值(zhi)，則(ze)此時(shi)應(ying)取退火的(de)數(shu)值(zhi)）

④. 取在設計溫度下屈服強度的2/3；

⑤. 取(qu)每1000h具有0.01%蠕變率的(de)平均應力的(de)100%；⑥取(qu)10000h終(zhong)了的(de)平均斷(duan)裂(lie)應力的(de)67%；⑦取(qu)100000h終(zhong)了的(de)最小斷(duan)裂(lie)應力的(de)80%；

2. 鑄鐵∶在設計溫度(du)下的鑄鐵的基本許用應力(li)不應超過(guo)下列的較(jiao)小者∶

①. 常(chang)溫下(xia)規(gui)定的(de)最小抗拉強(qiang)度（SMTS）的(de)1/10；

②. 在設計(ji)溫度下抗拉(la)強度的1/10。

3. 可鍛鑄鐵(tie)∶其基本(ben)許用應力(li)在設計溫度下不應超(chao)過(guo)下列的較小值∶

①. 常溫下(xia)規定的最小抗拉強度的1/5；

②. 在設計(ji)溫(wen)度(du)下抗拉強度(du)的(de)1/5。

4. 其(qi)他(ta)材料∶上(shang)述以外的(de)材料的(de)許用應力(li)不應超過下列的(de)最小者

①. 1/3的(de)常溫下規定的(de)最(zui)小(xiao)(xiao)抗拉強度(du)（SMTS）和1/3的(de)設計溫度(du)下的(de)抗拉強度(du)中的(de)較(jiao)小(xiao)(xiao)者；

②. 除了下(xia)列③的(de)規定外，取2/3的(de)常溫下(xia)規定的(de)最小屈服強度（SMYS）和(he)2/3的(de)設計溫度下(xia)的(de)屈服強度中的(de)較小者；

③. 對于奧氏體不銹(xiu)鋼和鎳合(he)金鋼具有相似(si)的(de)應力一應變情況者，取(qu)2/3的(de)常溫下規定的(de)最小(xiao)屈服強度(du)（SMYS）和90%的(de)設計溫度(du)下的(de)屈服強度(du)中的(de)較小(xiao)者；

④. 對于蠕變率為每1000h0.01%者，取100%的平均應力值(zhi)；

⑤. 對(dui)于(yu)在10000h終了斷(duan)裂者(zhe)，取其(qi)67%的(de)平均應力值；

⑥. 對于在10000h終(zhong)了(le)斷(duan)裂者，取其最小應(ying)力(li)的80%；

⑦. 對(dui)于(yu)構造等級的(de)(de)材(cai)料，其基本許用應力應為0.92倍的(de)(de)按上述的(de)(de)①至(zhi)⑥確定的(de)(de)最小值。

5. 應(ying)用限制(zhi)

按照上述(shu)4）③確定的(de)應力值不推薦用于法蘭接點和其(qi)他組成件，因在這些部位只(zhi)要有(you)少許(xu)變形就會導致(zhi)漏泄和失(shi)效(xiao)，見本(ben)規范附錄A表(biao)A.0.2及(ji)表(biao)A.0.4的(de)注中(zhong)所解釋的(de)。

上述 ASME B31.3中(zhong)確定(ding)的(de)(de)金(jin)屬材(cai)料設(she)計應(ying)力(li)的(de)(de)準則和(he)本附錄A說明表3中(zhong)的(de)(de)規(gui)定(ding)相同，而且在(zai)大多數情(qing)況(kuang)下，在(zai)本規(gui)范附錄A中(zhong)列(lie)出(chu)的(de)(de)蠕變范圍以(yi)下的(de)(de)應(ying)力(li)值是和(he)該(gai)規(gui)范中(zhong)所公布的(de)(de)相應(ying)值相同的(de)(de)。

根據(ju)ASMEB31.1中提出的(de)(de)管道用(yong)的(de)(de)鐵基(ji)和非鐵基(ji)材料(liao)許用(yong)應力值(zhi)的(de)(de)準(zhun)則(ze)是與本附(fu)錄A說明(ming)表2相同。其中抗拉強度的(de)(de)安全系數(shu)為4。

除(chu)此(ci)之外，鑄鐵的許用(yong)應力是(shi)根據《ASME 鍋爐及壓(ya)力容(rong)器(qi)規(gui)范第(di)八卷(juan)第(di)1冊壓(ya)力容(rong)器(qi)》中的表UCI-23中的規(gui)則所確定的安全系數10求定的。

根據美國(guo)《冷凍管道規(gui)范ASME B31.5》中提出的求(qiu)定鐵基和非(fei)鐵基材料許用應力的準則如下∶

1. 鐵(tie)基(ji)材料

在100F（37.8℃）及(ji)以下，許用應力(li)是(shi)取用25%的常溫下規定的最(zui)小(xiao)抗拉強度（SMTS）和62.5%常溫下規定的最(zui)小(xiao)屈服強度（SMYS）或0.2變形時的較小(xiao)值。

在100F（37.8℃）以上，但低于(yu)400F（204℃）時(shi)，許(xu)用應力不超過在設計溫(wen)度(du)下，變形0.2%時(shi)的(de)預期平均(jun)屈服強度(du)的(de)62.5%，或者不超過設計溫(wen)度(du)下的(de)預期平均(jun)抗拉強度(du)的(de)25%。

對于構造用材(cai)，應采(cai)用0.92的質量(liang)系數(shu)。

2. 非(fei)鐵基(ji)材料(liao)

在溫度(du)超(chao)過(guo)100°F（37.8℃）時，材(cai)料的(de)基本許(xu)用應(ying)力值取決于下(xia)列的(de)最小值，而且還要在抗(kang)拉強度(du)和屈服強度(du)都是取自設(she)計溫度(du)下(xia)的(de)標(biao)準短時試驗時∶

①. 最小(xiao)的抗拉強度的1/4；

②. 最小的屈服強度(du)的2/3；

③. 在1000h末產生0.01%蠕(ru)變率的應力值(zhi)；

④. 在10000h產(chan)生斷裂的應力值。

在(zai)100F（37.8℃）及以下(xia)(xia)時，許用應力取用下(xia)(xia)列(lie)的(de)最(zui)(zui)小值，即取1/4的(de)常溫下(xia)(xia)規(gui)定的(de)最(zui)(zui)小抗拉強(qiang)度(du)（SMTS）或2/3的(de)常溫下(xia)(xia)規(gui)定的(de)最(zui)(zui)小屈服(fu)強(qiang)度(du)（SMYS）中的(de)最(zui)(zui)小值。

抗拉強度(du)(du)和屈服(fu)強度(du)(du)是通(tong)過取(qu)用試驗結果，乘以最小指定(ding)的(de)或預(yu)期(qi)的(de)抗拉強度(du)(du)或屈服(fu)強度(du)(du)和實(shi)際的(de)常溫下(xia)的(de)抗拉或屈服(fu)強度(du)(du)的(de)比值(zhi)(zhi)，來把它們調整到(dao)最小值(zhi)(zhi)的(de)。

蠕(ru)變(bian)(bian)和(he)(he)斷裂(lie)應(ying)力(li)(li)(li)強度是按(an) Francis B.Foley 在 Metal Pro-gress，June 1947，P.P.951-958所指出(chu)的(de)“蠕(ru)變(bian)(bian)和(he)(he)斷裂(lie)應(ying)力(li)(li)(li)數據的(de)說明"中所描(miao)述的(de)方法畫出(chu)的(de)蠕(ru)變(bian)(bian)和(he)(he)斷裂(lie)應(ying)力(li)(li)(li)曲線(xian)來(lai)加以確定的(de)。

求定剪切應(ying)力和支承的(de)許用應(ying)力時，亦應(ying)在抗拉(la)許用應(ying)力的(de)基礎上(shang)分別順次(ci)乘以(yi)0.8和1.6的(de)系(xi)數。

現行國家(jia)標準(zhun)《鋼制壓力容器》GB150與(yu)本規(gui)范中所規(gui)定的鋼材安全系數相同，詳見本規(gui)范第3章表3.2.3-1 及表3.2.3-2.

國家現行標準《火力(li)發電廠汽水管道應力(li)計(ji)算技術規定(ding)》SDGJ6中(zhong)規定(ding)，鋼材(cai)的(de)許用應力(li)，應根據鋼材(cai)的(de)有關強度特性(xing)取(qu)下列三項中(zhong)的(de)最(zui)小值(zhi)∶q30/3，q/1.5或qq.2%/1.5，c6/1.5.

從上述(shu)提供的(de)(de)國(guo)內外(wai)有(you)關的(de)(de)標準(zhun)和規(gui)范(fan)看，美國(guo)的(de)(de)ASME規(gui)范(fan)是(shi)目(mu)前國(guo)際上公認的(de)(de)先進壓力容(rong)器中最(zui)廣泛(fan)使用的(de)(de)規(gui)范(fan)。管道的(de)(de)性能和工作情(qing)況雖不完(wan)全等同于(yu)壓力容(rong)器，但有(you)許多相似之處，因此在確定(ding)材料的(de)(de)安全系數方面所采取(qu)的(de)(de)準(zhun)則基本(ben)上也是(shi)一(yi)致(zhi)(zhi)的(de)(de)。我(wo)國(guo)的(de)(de)現行國(guo)家標準(zhun)《鋼制壓力容(rong)器》GB150所取(qu)用的(de)(de)金屬安全系數，除了熱處理(li)的(de)(de)螺栓外(wai)，與(yu)本(ben)附錄A說明(ming)表3和ASME B31.3的(de)(de)主要規(gui)定(ding)也基本(ben)上是(shi)一(yi)致(zhi)(zhi)的(de)(de)。

再則，我國現行國家標(biao)準《鋼(gang)制(zhi)壓力容器(qi)(qi)》GB150是(shi)在原石油、化工(gong)和機(ji)械三部標(biao)準實施(shi)20多年的(de)基(ji)礎上(shang)，總(zong)結大(da)量的(de)工(gong)程實踐經(jing)驗，以(yi)理論和實驗研究為指導(dao)，并吸(xi)收了國外同類(lei)先(xian)進標(biao)準的(de)有關內容編制(zhi)而成的(de)。應該說是(shi)切合我國實際的(de)。因此，本(ben)規(gui)范(fan)基(ji)本(ben)上(shang)用現行國家標(biao)準《鋼(gang)制(zhi)壓力容器(qi)(qi)》GB150的(de)數據。

1. 關(guan)于經熱處理的螺栓的許(xu)用(yong)應(ying)力問題(ti)，在(zai)本附錄A說明表2及表3中(zhong)以(yi)及ASME B31.3中(zhong)有以(yi)下規定∶“按(an)常溫(wen)下抗拉強度的安全系數為(wei)5，按(an)常溫(wen)下屈服點的安全系數為(wei)4”。

2. ASME B31.3中是考慮經(jing)熱處理的(de)(de)螺(luo)栓其力(li)(li)(li)學性能在使用(yong)中有可能降低，故采用(yong)較高(gao)的(de)(de)安全系數。這對于避免法蘭(lan)(lan)泄(xie)漏應是有利的(de)(de)。但由(you)于現行(xing)法蘭(lan)(lan)標準(zhun)(zhun)大多參(can)照歐美法蘭(lan)(lan)體系編(bian)制的(de)(de)，法蘭(lan)(lan)設計(ji)計(ji)算還有基準(zhun)(zhun)溫度不同(tong)的(de)(de)問題，條(tiao)件比較復(fu)雜，今后有必要進一步(bu)研究(jiu)，合理解決(jue)調質螺(luo)栓的(de)(de)許用(yong)應力(li)(li)(li)的(de)(de)問題。目前，仍按現行(xing)國家標準(zhun)(zhun)《鋼制壓力(li)(li)(li)容器(qi)》GB150規定的(de)(de)許用(yong)應力(li)(li)(li)。

3. 關于鑄(zhu)鐵(tie)的力(li)(li)(li)(li)學(xue)性(xing)能。本規范(fan)附(fu)錄A中(zhong)表A.0.6、A.0.7 系(xi)按國家標準(zhun)列(lie)(lie)出了灰鑄(zhu)鐵(tie)、可鍛鑄(zhu)鐵(tie)和球墨鑄(zhu)鐵(tie)的常溫力(li)(li)(li)(li)學(xue)性(xing)能及許用(yong)應力(li)(li)(li)(li)，已(yi)計入鑄(zhu)件的質量系(xi)數0.8。在表 A.0.6 及A.0.7中(zhong)暫缺提高(gao)溫度下的許用(yong)應力(li)(li)(li)(li)。選用(yong)閥門(men)時(shi)，可按本規范(fan)條文說明(ming)第5.6.1條中(zhong)所列(lie)(lie)的標準(zhun)，按公稱(cheng)壓力(li)(li)(li)(li)及溫度決定最(zui)大(da)工作壓力(li)(li)(li)(li)。

4. 關于有(you)色金屬材料(liao)的力學性能。考慮到(dao)鋁(lv)是(shi)工(gong)(gong)業(ye)管道工(gong)(gong)程中(zhong)可能使(shi)用(yong)的材料(liao)，目前鋁(lv)材標準正處于修(xiu)訂(ding)階段，本規(gui)范僅編(bian)了(le)附錄A的表(biao)A.0.8“鋁(lv)和鋁(lv)合金管的許用(yong)應力”。其(qi)它鋁(lv)材的許用(yong)應力數據，可按《鋁(lv)制焊接(jie)容器》標準的規(gui)定。

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、不銹鋼焊管及鍋爐用鋼管等的許用應力。