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附錄A中列有常用鋼(gang)管、鋼(gang)板(ban)、螺栓(shuan)、鋼(gang)鍛件、鑄鐵和某些有色金(jin)屬管材料的(de)機械性能資料。表中還列有某些材料在各(ge)(ge)種設計溫(wen)度下的(de)許(xu)用應力值。上述資料數據(ju)主要取自現(xian)行的(de)國(guo)家標準，詳(xiang)見各(ge)(ge)表格。下面(mian)對編(bian)制(zhi)依(yi)據(ju)作幾點說明。

許用(yong)應力(li)是按材料的(de)力(li)學性(xing)能(neng)除以(yi)相應的(de)安全系(xi)數(shu)(shu)而得(de)，但(dan)安全系(xi)數(shu)(shu)的(de)取定與諸多因素有關(guan)，例如材料性(xing)能(neng)、荷載(zai)、設計(ji)方法、質(zhi)量管(guan)理水平、操作使用(yong)經驗(yan)等(deng)，是一(yi)個比較復雜的(de)課題，很難用(yong)很少的(de)人力(li)，在很短的(de)時間內，制訂一(yi)個專用(yong)的(de)系(xi)列。

近來國內外(wai)的(de)(de)標(biao)準和(he)(he)規范中采用的(de)(de)安全系數不盡相同，而且(qie)隨著(zhu)(zhu)時間的(de)(de)推移和(he)(he)科學技術(shu)的(de)(de)進步(bu)，還在(zai)不斷的(de)(de)修訂。下面著(zhu)(zhu)重介紹一些(xie)工業(ye)發(fa)達(da)國家、國際(ji)標(biao)準組(zu)織和(he)(he)我國的(de)(de)有關標(biao)準或規范在(zai)安全系數取定準則(ze)方面的(de)(de)情況(kuang)，供(gong)使用參考(kao)。

根據日本鍋爐協會(hui)(hui)副會(hui)(hui)長野原石松先生在(zai)第244號《鍋爐研究》中撰寫的“國(guo)(guo)外鍋爐、壓(ya)力容器結構規范動向”中提(ti)到的，某(mou)些國(guo)(guo)家和(he)組織在(zai)1990年10月(yue)以前，確定(ding)軋制碳(tan)素鋼許(xu)用應力所采(cai)用的安全系數詳見本附錄A說明表1。

根據美國(guo)管道規范 ASME B31.3（原名(ming)“Chemical plant and petroleum refinery piping”新(xin)版(ban)改名(ming)“Process piping”）中提出的確定金屬材料(liao)許用應(ying)力值的準(zhun)則如下∶

1. 在設計溫度下(xia)的(de)螺栓材料設計應(ying)力值(zhi)不應(ying)超過下(xia)列(lie)的(de)最小值(zhi)∶

①. 除了(le)下列③的(de)(de)規定(ding)外(wai)，取(qu)1/4的(de)(de)常溫(wen)下規定(ding)的(de)(de)最小抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)（SMTS）和1/4的(de)(de)設(she)計溫(wen)度(du)下的(de)(de)抗(kang)拉(la)(la)強(qiang)度(du)的(de)(de)較小者(zhe)；

②. 除了下(xia)(xia)列③的(de)規(gui)定外，取2/3的(de)常溫下(xia)(xia)規(gui)定的(de)最小(xiao)屈(qu)服強度（SMYS）和2/3的(de)設計溫度下(xia)(xia)的(de)屈(qu)服強度的(de)較小(xiao)者；

③. 在(zai)蠕變(bian)范圍以下的(de)溫度(du)時(shi)，對于已(yi)經熱處理或(huo)應(ying)(ying)變(bian)硬(ying)化而使強度(du)有所提高的(de)螺栓材料，取1/5的(de)常溫下規(gui)定的(de)最小(xiao)(xiao)抗拉強度(du)（SMTS）和(he)1/4的(de)常溫下規(gui)定的(de)最小(xiao)(xiao)屈服強度(du)（SMYS）的(de)較小(xiao)(xiao)者（除非這(zhe)些(xie)數值(zhi)小(xiao)(xiao)于退(tui)火(huo)材料的(de)相應(ying)(ying)值(zhi)，則(ze)此時(shi)應(ying)(ying)取退(tui)火(huo)的(de)數值(zhi)）

④. 取(qu)在設計(ji)溫度下屈服強度的2/3；

⑤. 取每1000h具有0.01%蠕變率(lv)的(de)平(ping)(ping)均應力的(de)100%；⑥取10000h終了的(de)平(ping)(ping)均斷(duan)裂應力的(de)67%；⑦取100000h終了的(de)最小斷(duan)裂應力的(de)80%；

2. 鑄鐵∶在設計溫度下(xia)的鑄鐵的基本許用應(ying)力不應(ying)超(chao)過下(xia)列的較(jiao)小者∶

①. 常溫下規(gui)定的最小(xiao)抗(kang)拉強度（SMTS）的1/10；

②. 在設(she)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(ying)力在設計溫度(du)下不應(ying)超過(guo)下列的較小值∶

①. 常溫下規定(ding)的最小抗(kang)拉強度的1/5；

②. 在設計溫度下抗拉強度的1/5。

4. 其(qi)他材料(liao)∶上述以外的(de)材料(liao)的(de)許用應力不(bu)應超過(guo)下(xia)列的(de)最小者

①. 1/3的(de)常溫下(xia)規(gui)定的(de)最小抗拉強度（SMTS）和1/3的(de)設計溫度下(xia)的(de)抗拉強度中的(de)較小者；

②. 除了下列③的規定外(wai)，取2/3的常溫下規定的最小屈服強(qiang)度（SMYS）和2/3的設計溫度下的屈服強(qiang)度中(zhong)的較(jiao)小者(zhe)；

③. 對于奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼和鎳合金鋼具有(you)相似(si)的(de)應力一應變情況者，取2/3的(de)常溫下規定的(de)最小(xiao)(xiao)屈服強(qiang)(qiang)度(du)（SMYS）和90%的(de)設(she)計溫度(du)下的(de)屈服強(qiang)(qiang)度(du)中的(de)較小(xiao)(xiao)者；

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

⑤. 對于在10000h終了(le)斷裂者，取其67%的平均應(ying)力值；

⑥. 對于在10000h終(zhong)了斷裂者，取其最小應(ying)力的80%；

⑦. 對于(yu)構造(zao)等級的材(cai)料(liao)，其基本許用應力應為0.92倍的按上述的①至⑥確定(ding)的最小值。

5. 應用限(xian)制

按照上(shang)述4）③確定的應(ying)力值不推薦用于法蘭接點和其他組成件，因在(zai)這些(xie)部(bu)位(wei)只要有少(shao)許變形(xing)就會導(dao)致漏泄(xie)和失效，見(jian)本規范附錄A表(biao)A.0.2及表(biao)A.0.4的注中所解釋的。

上(shang)述 ASME B31.3中確定的金屬材料設計應(ying)力(li)(li)的準則和本(ben)附錄(lu)A說明表3中的規(gui)定相(xiang)(xiang)同，而且在(zai)大多數情況下，在(zai)本(ben)規(gui)范(fan)附錄(lu)A中列出的蠕變范(fan)圍以下的應(ying)力(li)(li)值是和該規(gui)范(fan)中所(suo)公布的相(xiang)(xiang)應(ying)值相(xiang)(xiang)同的。

根(gen)據ASMEB31.1中(zhong)提出的(de)管(guan)道(dao)用(yong)的(de)鐵(tie)基(ji)(ji)和(he)非鐵(tie)基(ji)(ji)材料許(xu)用(yong)應力值(zhi)的(de)準則是(shi)與本附錄(lu)A說(shuo)明(ming)表2相同。其中(zhong)抗拉強度的(de)安全系(xi)數為4。

除此之外，鑄鐵(tie)的許用應力是根(gen)據《ASME 鍋爐及壓力容器規范第八卷第1冊壓力容器》中的表UCI-23中的規則所確定(ding)的安全系數10求定(ding)的。

根據美(mei)國《冷凍(dong)管道規范ASME B31.5》中提出的(de)求定鐵(tie)基和非鐵(tie)基材(cai)料許用應力的(de)準則如(ru)下∶

1. 鐵基材料

在100F（37.8℃）及以下，許用(yong)(yong)應力是(shi)取用(yong)(yong)25%的常(chang)溫下規定的最小抗(kang)拉強度（SMTS）和(he)62.5%常(chang)溫下規定的最小屈服強度（SMYS）或0.2變(bian)形時(shi)的較小值。

在100F（37.8℃）以上，但低于(yu)400F（204℃）時(shi)，許用應力不超(chao)過(guo)在設計溫(wen)(wen)度下(xia)，變形0.2%時(shi)的(de)(de)預(yu)期平均屈服強度的(de)(de)62.5%，或者不超(chao)過(guo)設計溫(wen)(wen)度下(xia)的(de)(de)預(yu)期平均抗拉強度的(de)(de)25%。

對于構造用材，應采用0.92的質量系數。

2. 非鐵基材料

在(zai)溫度超過100°F（37.8℃）時，材料的基本(ben)許用(yong)應力值取(qu)決于下列的最小值，而且還要在(zai)抗(kang)拉強度和屈服強度都是取(qu)自設計溫度下的標準短時試(shi)驗時∶

①. 最小的抗拉強度的1/4；

②. 最小的屈服(fu)強度的2/3；

③. 在1000h末產生(sheng)0.01%蠕(ru)變率的(de)應力(li)值；

④. 在(zai)10000h產生(sheng)斷裂的(de)應力值。

在100F（37.8℃）及以下(xia)時，許(xu)用應力取用下(xia)列(lie)的(de)最小值，即取1/4的(de)常溫(wen)下(xia)規定的(de)最小抗拉強度（SMTS）或(huo)2/3的(de)常溫(wen)下(xia)規定的(de)最小屈服強度（SMYS）中(zhong)的(de)最小值。

抗拉(la)(la)強(qiang)度(du)和屈服強(qiang)度(du)是通過取(qu)用試驗(yan)結果，乘以最小(xiao)指定的(de)(de)(de)(de)或預期的(de)(de)(de)(de)抗拉(la)(la)強(qiang)度(du)或屈服強(qiang)度(du)和實(shi)際的(de)(de)(de)(de)常溫下的(de)(de)(de)(de)抗拉(la)(la)或屈服強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)比值，來把它們調(diao)整到最小(xiao)值的(de)(de)(de)(de)。

蠕(ru)變和(he)斷(duan)(duan)裂應(ying)力強度是按 Francis B.Foley 在 Metal Pro-gress，June 1947，P.P.951-958所指出的“蠕(ru)變和(he)斷(duan)(duan)裂應(ying)力數據的說明(ming)"中(zhong)所描述的方法畫(hua)出的蠕(ru)變和(he)斷(duan)(duan)裂應(ying)力曲(qu)線來加以(yi)確定的。

求定(ding)剪切應力(li)和支承的許用應力(li)時，亦(yi)應在抗拉許用應力(li)的基礎上分(fen)別順次乘以0.8和1.6的系數。

現行(xing)國家(jia)標準《鋼制壓力(li)容器》GB150與本規(gui)范中所(suo)規(gui)定的鋼材安全系數相同，詳(xiang)見本規(gui)范第(di)3章表3.2.3-1 及表3.2.3-2.

國家(jia)現(xian)行(xing)標準《火力發電廠汽水管道(dao)應力計算(suan)技術(shu)規定(ding)》SDGJ6中規定(ding)，鋼(gang)材的(de)許用應力，應根據鋼(gang)材的(de)有(you)關強(qiang)度(du)特性取下(xia)列(lie)三項中的(de)最小值∶q30/3，q/1.5或qq.2%/1.5，c6/1.5.

從上述提(ti)供的(de)(de)(de)(de)(de)國內外(wai)有關的(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)(zhun)和(he)規范看，美國的(de)(de)(de)(de)(de)ASME規范是(shi)目前國際上公認的(de)(de)(de)(de)(de)先進(jin)壓力容器(qi)中最廣泛使用的(de)(de)(de)(de)(de)規范。管道的(de)(de)(de)(de)(de)性能和(he)工作(zuo)情況雖不完全等同于壓力容器(qi)，但有許多(duo)相似之處，因此在(zai)確定材料的(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全系(xi)數方面所(suo)采(cai)取的(de)(de)(de)(de)(de)準(zhun)(zhun)則基(ji)本(ben)上也是(shi)一致的(de)(de)(de)(de)(de)。我國的(de)(de)(de)(de)(de)現行(xing)國家標(biao)準(zhun)(zhun)《鋼制(zhi)壓力容器(qi)》GB150所(suo)取用的(de)(de)(de)(de)(de)金屬安(an)全系(xi)數，除了熱處理的(de)(de)(de)(de)(de)螺(luo)栓(shuan)外(wai)，與本(ben)附錄A說明表3和(he)ASME B31.3的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)規定也基(ji)本(ben)上是(shi)一致的(de)(de)(de)(de)(de)。

再則，我(wo)國(guo)現(xian)行國(guo)家標準(zhun)《鋼(gang)制(zhi)(zhi)壓力容(rong)器(qi)》GB150是在(zai)原石油、化工(gong)和(he)機械三(san)部(bu)標準(zhun)實施20多(duo)年的基礎(chu)上(shang)，總(zong)結大量的工(gong)程實踐經驗(yan)，以理(li)論和(he)實驗(yan)研(yan)究(jiu)為指(zhi)導，并吸收了國(guo)外同類先進標準(zhun)的有(you)關內容(rong)編制(zhi)(zhi)而成的。應(ying)該(gai)說(shuo)是切合我(wo)國(guo)實際的。因此(ci)，本(ben)規范基本(ben)上(shang)用現(xian)行國(guo)家標準(zhun)《鋼(gang)制(zhi)(zhi)壓力容(rong)器(qi)》GB150的數(shu)據。

1. 關于(yu)經熱處理的(de)(de)螺栓的(de)(de)許用應(ying)力(li)問題，在本附錄A說明表2及(ji)表3中(zhong)(zhong)以及(ji)ASME B31.3中(zhong)(zhong)有以下規(gui)定(ding)∶“按常溫下抗(kang)拉強度的(de)(de)安全系(xi)數為(wei)5，按常溫下屈服點的(de)(de)安全系(xi)數為(wei)4”。

2. ASME B31.3中是考慮(lv)經熱處理(li)的(de)(de)螺栓其力(li)(li)學性(xing)能(neng)在(zai)使用(yong)中有可能(neng)降低，故采用(yong)較高的(de)(de)安全系數。這對于避免法蘭(lan)(lan)泄(xie)漏應(ying)是有利(li)的(de)(de)。但由于現(xian)行(xing)法蘭(lan)(lan)標準(zhun)大多參照(zhao)歐美(mei)法蘭(lan)(lan)體系編制(zhi)的(de)(de)，法蘭(lan)(lan)設計(ji)計(ji)算還有基準(zhun)溫度不同的(de)(de)問題，條件比較復雜(za)，今后有必要進一步研究，合理(li)解決調(diao)質螺栓的(de)(de)許用(yong)應(ying)力(li)(li)的(de)(de)問題。目前(qian)，仍(reng)按(an)現(xian)行(xing)國(guo)家標準(zhun)《鋼制(zhi)壓(ya)力(li)(li)容(rong)器》GB150規(gui)定的(de)(de)許用(yong)應(ying)力(li)(li)。

3. 關于鑄鐵(tie)(tie)的(de)力(li)(li)學性(xing)能。本規范(fan)(fan)附錄A中(zhong)表A.0.6、A.0.7 系(xi)(xi)按國家標(biao)準列(lie)出了灰鑄鐵(tie)(tie)、可鍛(duan)鑄鐵(tie)(tie)和球墨鑄鐵(tie)(tie)的(de)常溫力(li)(li)學性(xing)能及(ji)許用應(ying)力(li)(li)，已計入鑄件的(de)質量系(xi)(xi)數0.8。在表 A.0.6 及(ji)A.0.7中(zhong)暫缺提高溫度下的(de)許用應(ying)力(li)(li)。選用閥門時，可按本規范(fan)(fan)條(tiao)文說明第5.6.1條(tiao)中(zhong)所(suo)列(lie)的(de)標(biao)準，按公稱(cheng)壓力(li)(li)及(ji)溫度決定最(zui)大工作壓力(li)(li)。

4. 關于有色金(jin)(jin)屬材(cai)料的(de)力學(xue)性能。考慮到鋁(lv)是工業管道工程中可能使用(yong)(yong)的(de)材(cai)料，目前鋁(lv)材(cai)標(biao)準正處于修訂階段，本(ben)規范(fan)僅(jin)編了附錄(lu)A的(de)表A.0.8“鋁(lv)和鋁(lv)合(he)金(jin)(jin)管的(de)許用(yong)(yong)應(ying)力”。其(qi)它(ta)鋁(lv)材(cai)的(de)許用(yong)(yong)應(ying)力數據，可按(an)《鋁(lv)制焊接容器》標(biao)準的(de)規定。

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(guan)及鍋爐用鋼管等的許用應力。