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附(fu)錄A中列有常用鋼管、鋼板、螺栓(shuan)、鋼鍛件、鑄鐵(tie)和某些(xie)有色金屬管材料的機(ji)械性能資(zi)料。表中還列有某些(xie)材料在各種(zhong)設計溫度下的許(xu)用應力(li)值。上述(shu)資(zi)料數據主要取自(zi)現行的國家標準，詳(xiang)見各表格。下面對編制(zhi)依據作幾點說明。

許用應力(li)是按材(cai)料的(de)(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)能除以相應的(de)(de)(de)安(an)全系數(shu)(shu)而得，但安(an)全系數(shu)(shu)的(de)(de)(de)取定(ding)與諸多(duo)因(yin)素有(you)關，例如材(cai)料性(xing)能、荷載、設計方(fang)法、質量管理(li)水平(ping)、操(cao)作(zuo)使用經驗等，是一(yi)個比較復雜的(de)(de)(de)課題，很難用很少(shao)的(de)(de)(de)人力(li)，在很短(duan)的(de)(de)(de)時間(jian)內，制訂一(yi)個專(zhuan)用的(de)(de)(de)系列。

近(jin)來國內外的(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)和(he)規范(fan)中采用的(de)(de)(de)安全系數不盡相同，而且隨著時間的(de)(de)(de)推(tui)移和(he)科學技術的(de)(de)(de)進步，還在(zai)不斷的(de)(de)(de)修訂。下面著重(zhong)介紹一些工業發達國家(jia)、國際標(biao)準(zhun)組織和(he)我國的(de)(de)(de)有(you)關標(biao)準(zhun)或規范(fan)在(zai)安全系數取定準(zhun)則方面的(de)(de)(de)情況，供使(shi)用參(can)考。

根(gen)據日本鍋爐協會(hui)副會(hui)長野原石(shi)松先生在第244號《鍋爐研究(jiu)》中(zhong)撰寫的(de)“國外鍋爐、壓力容(rong)器(qi)結構規范動向”中(zhong)提到的(de)，某些國家和(he)組織在1990年(nian)10月以前(qian)，確定軋(ya)制碳素(su)鋼許用(yong)應力所(suo)采(cai)用(yong)的(de)安(an)全系數詳見本附(fu)錄A說明(ming)表1。

根(gen)據美國管道規(gui)范 ASME B31.3（原名“Chemical plant and petroleum refinery piping”新版(ban)改名“Process piping”）中(zhong)提(ti)出的(de)確(que)定(ding)金屬材料(liao)許用應力值的(de)準則如(ru)下∶

1. 在(zai)設(she)計(ji)溫度下的(de)(de)螺栓材料設(she)計(ji)應力值不應超過(guo)下列的(de)(de)最小值∶

①. 除(chu)了下列③的(de)規定(ding)(ding)外(wai)，取1/4的(de)常溫下規定(ding)(ding)的(de)最(zui)小抗拉強(qiang)度(du)（SMTS）和1/4的(de)設計溫度(du)下的(de)抗拉強(qiang)度(du)的(de)較小者(zhe)；

②. 除(chu)了下(xia)列(lie)③的(de)規定(ding)外(wai)，取(qu)2/3的(de)常溫(wen)下(xia)規定(ding)的(de)最小屈服強度（SMYS）和2/3的(de)設計(ji)溫(wen)度下(xia)的(de)屈服強度的(de)較小者；

③. 在蠕變(bian)范圍以下(xia)的(de)溫(wen)度(du)時(shi)，對于(yu)已經熱處理或應(ying)(ying)變(bian)硬化而使強度(du)有所提高的(de)螺栓(shuan)材料，取1/5的(de)常(chang)溫(wen)下(xia)規定的(de)最(zui)(zui)小(xiao)(xiao)抗拉強度(du)（SMTS）和1/4的(de)常(chang)溫(wen)下(xia)規定的(de)最(zui)(zui)小(xiao)(xiao)屈服強度(du)（SMYS）的(de)較小(xiao)(xiao)者(zhe)（除(chu)非這些數(shu)值(zhi)(zhi)小(xiao)(xiao)于(yu)退火材料的(de)相應(ying)(ying)值(zhi)(zhi)，則此時(shi)應(ying)(ying)取退火的(de)數(shu)值(zhi)(zhi)）

④. 取(qu)在(zai)設(she)計溫(wen)度下(xia)屈服強度的2/3；

⑤. 取每(mei)1000h具有(you)0.01%蠕變率的(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)應力的(de)(de)(de)(de)100%；⑥取10000h終了(le)(le)的(de)(de)(de)(de)平均(jun)(jun)斷裂應力的(de)(de)(de)(de)67%；⑦取100000h終了(le)(le)的(de)(de)(de)(de)最小斷裂應力的(de)(de)(de)(de)80%；

2. 鑄(zhu)鐵∶在設計溫度下的鑄(zhu)鐵的基本許(xu)用(yong)應(ying)力不應(ying)超(chao)過(guo)下列的較(jiao)小(xiao)者∶

①. 常溫下規定的(de)最小抗拉強度（SMTS）的(de)1/10；

②. 在(zai)設(she)計溫度下抗拉強度的(de)1/10。

3. 可鍛(duan)鑄鐵∶其基本許用應力(li)在(zai)設計溫度下不應超(chao)過下列的較小值∶

①. 常溫(wen)下規定的最小抗拉強度(du)的1/5；

②. 在設計溫度(du)下抗(kang)拉強度(du)的(de)1/5。

4. 其他材(cai)料(liao)(liao)∶上述以外的(de)材(cai)料(liao)(liao)的(de)許用應力不應超過下列的(de)最小者(zhe)

①. 1/3的常溫(wen)下規定的最小抗拉強(qiang)度（SMTS）和(he)1/3的設(she)計(ji)溫(wen)度下的抗拉強(qiang)度中的較小者(zhe)；

②. 除了下(xia)列③的(de)(de)(de)規(gui)定(ding)外(wai)，取2/3的(de)(de)(de)常溫(wen)下(xia)規(gui)定(ding)的(de)(de)(de)最小屈服強(qiang)度（SMYS）和2/3的(de)(de)(de)設計(ji)溫(wen)度下(xia)的(de)(de)(de)屈服強(qiang)度中(zhong)的(de)(de)(de)較(jiao)小者；

③. 對于奧(ao)氏體不銹鋼(gang)和(he)鎳合金鋼(gang)具(ju)有相似的(de)(de)應力一(yi)應變(bian)情(qing)況者，取(qu)2/3的(de)(de)常溫下規定(ding)的(de)(de)最(zui)小(xiao)屈(qu)服(fu)強度(du)(du)（SMYS）和(he)90%的(de)(de)設(she)計(ji)溫度(du)(du)下的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度(du)(du)中(zhong)的(de)(de)較小(xiao)者；

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

⑤. 對于(yu)在10000h終了斷裂者，取其67%的(de)平均應力(li)值(zhi)；

⑥. 對于在10000h終了斷裂者，取其最小應力的80%；

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

5. 應(ying)用限制

按照上述(shu)4）③確定的應力值不(bu)推薦用于法蘭接點和(he)其他組成件，因在(zai)這些部(bu)位只要有(you)少(shao)許變形就會導致漏泄和(he)失效，見本規范(fan)附錄(lu)A表(biao)A.0.2及表(biao)A.0.4的注(zhu)中所解釋(shi)的。

上述 ASME B31.3中(zhong)確定(ding)的金(jin)屬材料(liao)設計應(ying)力的準則和本附(fu)錄A說(shuo)明(ming)表3中(zhong)的規(gui)定(ding)相(xiang)同(tong)，而且在大(da)多(duo)數情況(kuang)下(xia)，在本規(gui)范(fan)附(fu)錄A中(zhong)列出的蠕變范(fan)圍以下(xia)的應(ying)力值是和該規(gui)范(fan)中(zhong)所公布的相(xiang)應(ying)值相(xiang)同(tong)的。

根據ASMEB31.1中提(ti)出的(de)(de)管道用的(de)(de)鐵基(ji)和非(fei)鐵基(ji)材料許用應力(li)值的(de)(de)準則(ze)是與本附錄(lu)A說(shuo)明表(biao)2相(xiang)同。其(qi)中抗拉強度(du)的(de)(de)安(an)全系數為4。

除(chu)此之外，鑄鐵的(de)(de)許用(yong)應力(li)是根(gen)據《ASME 鍋爐及壓力(li)容器規范第八(ba)卷第1冊壓力(li)容器》中(zhong)的(de)(de)表UCI-23中(zhong)的(de)(de)規則所確(que)定(ding)的(de)(de)安全系數10求(qiu)定(ding)的(de)(de)。

根(gen)據(ju)美(mei)國《冷凍管道(dao)規范ASME B31.5》中提出的求定鐵基和(he)非鐵基材料許用應力的準則(ze)如下(xia)∶

1. 鐵基材料

在100F（37.8℃）及以下，許用(yong)(yong)應力是取用(yong)(yong)25%的常(chang)溫(wen)下規(gui)(gui)定的最小(xiao)抗拉(la)強度(du)（SMTS）和62.5%常(chang)溫(wen)下規(gui)(gui)定的最小(xiao)屈服強度(du)（SMYS）或(huo)0.2變形時(shi)的較小(xiao)值(zhi)。

在100F（37.8℃）以上，但(dan)低(di)于400F（204℃）時，許用(yong)應力不(bu)超過在設(she)計(ji)溫度(du)下，變形(xing)0.2%時的(de)預期平(ping)均(jun)屈服強(qiang)(qiang)度(du)的(de)62.5%，或者不(bu)超過設(she)計(ji)溫度(du)下的(de)預期平(ping)均(jun)抗拉強(qiang)(qiang)度(du)的(de)25%。

對于構造用材，應采用0.92的(de)質量系數。

2. 非鐵基材料

在溫(wen)度(du)超(chao)過100°F（37.8℃）時(shi)，材(cai)料的(de)基本許用應力(li)值(zhi)取(qu)決于下列的(de)最小值(zhi)，而且還要在抗(kang)拉強度(du)和屈(qu)服(fu)強度(du)都(dou)是取(qu)自設計溫(wen)度(du)下的(de)標準短時(shi)試驗時(shi)∶

①. 最小的(de)抗拉強度的(de)1/4；

②. 最小的屈(qu)服強(qiang)度的2/3；

③. 在(zai)1000h末產生0.01%蠕變率的應(ying)力值(zhi)；

④. 在10000h產生斷裂的應力值。

在100F（37.8℃）及以(yi)下(xia)時，許(xu)用應力取用下(xia)列的(de)(de)最(zui)(zui)小值(zhi)，即(ji)取1/4的(de)(de)常(chang)溫下(xia)規(gui)定的(de)(de)最(zui)(zui)小抗拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)（SMTS）或2/3的(de)(de)常(chang)溫下(xia)規(gui)定的(de)(de)最(zui)(zui)小屈服強(qiang)(qiang)度(du)（SMYS）中的(de)(de)最(zui)(zui)小值(zhi)。

抗拉(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)和(he)屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)是通過(guo)取用(yong)試驗結果，乘以最小指定的(de)(de)(de)或預期(qi)的(de)(de)(de)抗拉(la)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)或屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)和(he)實際的(de)(de)(de)常溫下的(de)(de)(de)抗拉(la)或屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)(de)比值(zhi)(zhi)，來把它們調整到最小值(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)。

蠕(ru)(ru)變和斷裂(lie)應(ying)力(li)(li)強度是按 Francis B.Foley 在 Metal Pro-gress，June 1947，P.P.951-958所指出(chu)的(de)(de)“蠕(ru)(ru)變和斷裂(lie)應(ying)力(li)(li)數據的(de)(de)說明"中所描述的(de)(de)方法畫出(chu)的(de)(de)蠕(ru)(ru)變和斷裂(lie)應(ying)力(li)(li)曲線來加以確定的(de)(de)。

求定剪切應力和支承的(de)(de)許用應力時(shi)，亦應在抗拉許用應力的(de)(de)基(ji)礎上分(fen)別順次乘(cheng)以0.8和1.6的(de)(de)系數(shu)。

現行(xing)國家標(biao)準《鋼(gang)制壓力容器》GB150與(yu)本(ben)規范(fan)中所規定的鋼(gang)材(cai)安全(quan)系數相同，詳見本(ben)規范(fan)第(di)3章表3.2.3-1 及(ji)表3.2.3-2.

國家現行標準(zhun)《火(huo)力發電廠汽水(shui)管道應(ying)力計(ji)算技術(shu)規定》SDGJ6中規定，鋼材的許用應(ying)力，應(ying)根據鋼材的有(you)關強度(du)特(te)性取(qu)下列三項中的最小值∶q30/3，q/1.5或qq.2%/1.5，c6/1.5.

從上(shang)(shang)述(shu)提供的(de)國(guo)內外(wai)有(you)關的(de)標準(zhun)(zhun)和規(gui)范看，美國(guo)的(de)ASME規(gui)范是(shi)(shi)目前國(guo)際(ji)上(shang)(shang)公認的(de)先進壓力容器(qi)中最廣(guang)泛使(shi)用的(de)規(gui)范。管道(dao)的(de)性能(neng)和工作情況雖不(bu)完全等同于壓力容器(qi)，但有(you)許多相似之處，因此在確(que)定(ding)材(cai)料(liao)的(de)安(an)全系(xi)數方(fang)面所(suo)采(cai)取(qu)的(de)準(zhun)(zhun)則基本(ben)上(shang)(shang)也是(shi)(shi)一(yi)致(zhi)(zhi)的(de)。我國(guo)的(de)現行國(guo)家標準(zhun)(zhun)《鋼(gang)制壓力容器(qi)》GB150所(suo)取(qu)用的(de)金(jin)屬安(an)全系(xi)數，除了熱處理(li)的(de)螺栓(shuan)外(wai)，與(yu)本(ben)附錄A說(shuo)明表3和ASME B31.3的(de)主(zhu)要規(gui)定(ding)也基本(ben)上(shang)(shang)是(shi)(shi)一(yi)致(zhi)(zhi)的(de)。

再則，我國現行國家標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)《鋼(gang)制壓(ya)力容(rong)(rong)器(qi)》GB150是在原(yuan)石油、化工(gong)和機械三部(bu)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)實施(shi)20多年的(de)基(ji)礎上，總結大量的(de)工(gong)程(cheng)實踐經驗(yan)，以(yi)理論(lun)和實驗(yan)研究為指導，并吸(xi)收了國外同類先(xian)進標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)的(de)有關內容(rong)(rong)編制而(er)成的(de)。應該說是切(qie)合我國實際(ji)的(de)。因此，本(ben)規范基(ji)本(ben)上用(yong)現行國家標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)《鋼(gang)制壓(ya)力容(rong)(rong)器(qi)》GB150的(de)數(shu)據。

1. 關(guan)于經熱處(chu)理(li)的螺(luo)栓的許用應力問(wen)題(ti)，在本附錄(lu)A說(shuo)明表2及(ji)表3中以(yi)及(ji)ASME B31.3中有以(yi)下(xia)規(gui)定∶“按常溫下(xia)抗拉強度的安全系數為(wei)5，按常溫下(xia)屈服(fu)點的安全系數為(wei)4”。

2. ASME B31.3中是(shi)考慮經熱處理的(de)螺(luo)栓(shuan)其力學性能(neng)在使用中有(you)可能(neng)降低，故(gu)采(cai)用較高的(de)安(an)全(quan)系(xi)數。這對于避免(mian)法(fa)(fa)蘭泄漏應(ying)是(shi)有(you)利的(de)。但由于現行(xing)法(fa)(fa)蘭標準大(da)多參照歐(ou)美法(fa)(fa)蘭體系(xi)編制(zhi)的(de)，法(fa)(fa)蘭設計計算還有(you)基準溫度不同的(de)問題，條(tiao)件比較復雜(za)，今后有(you)必要進一步研究，合理解決調質(zhi)螺(luo)栓(shuan)的(de)許用應(ying)力的(de)問題。目前，仍(reng)按(an)現行(xing)國家標準《鋼制(zhi)壓力容器》GB150規定的(de)許用應(ying)力。

3. 關于鑄(zhu)鐵的力學性能。本規范附錄A中(zhong)表(biao)A.0.6、A.0.7 系(xi)按(an)國家標(biao)準列出了灰(hui)鑄(zhu)鐵、可(ke)鍛鑄(zhu)鐵和球墨(mo)鑄(zhu)鐵的常(chang)溫力學性能及(ji)許(xu)用(yong)(yong)應力，已計入鑄(zhu)件(jian)的質(zhi)量(liang)系(xi)數0.8。在表(biao) A.0.6 及(ji)A.0.7中(zhong)暫缺提高溫度下的許(xu)用(yong)(yong)應力。選(xuan)用(yong)(yong)閥門(men)時，可(ke)按(an)本規范條(tiao)文(wen)說明(ming)第5.6.1條(tiao)中(zhong)所列的標(biao)準，按(an)公稱壓(ya)力及(ji)溫度決定最(zui)大工(gong)作(zuo)壓(ya)力。

4. 關于有(you)色金(jin)屬材料的(de)(de)(de)(de)力學性能。考(kao)慮到鋁是工(gong)業(ye)管道工(gong)程(cheng)中可能使用(yong)的(de)(de)(de)(de)材料，目(mu)前鋁材標準正(zheng)處于修訂階段，本規范僅(jin)編了附(fu)錄A的(de)(de)(de)(de)表A.0.8“鋁和鋁合金(jin)管的(de)(de)(de)(de)許(xu)用(yong)應力”。其它鋁材的(de)(de)(de)(de)許(xu)用(yong)應力數據，可按《鋁制焊接容器》標準的(de)(de)(de)(de)規定(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、不銹鋼焊管及鍋爐用鋼管等的許用應力。