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附(fu)錄A中列有常用鋼(gang)管、鋼(gang)板、螺栓、鋼(gang)鍛件、鑄鐵(tie)和某些有色金屬管材料(liao)(liao)的機(ji)械性能(neng)資(zi)料(liao)(liao)。表中還列有某些材料(liao)(liao)在(zai)各(ge)(ge)種設計溫度下的許用應力值。上述(shu)資(zi)料(liao)(liao)數據主要(yao)取自現(xian)行的國家標準，詳見(jian)各(ge)(ge)表格。下面對編制依據作幾(ji)點說明。

許用應力是(shi)按材料(liao)(liao)的(de)(de)力學性(xing)能除以相應的(de)(de)安(an)全(quan)系(xi)數而得，但安(an)全(quan)系(xi)數的(de)(de)取定與諸(zhu)多因素有關，例如材料(liao)(liao)性(xing)能、荷載、設計(ji)方法、質量管(guan)理水平、操作使用經(jing)驗等，是(shi)一個(ge)比(bi)較(jiao)復雜的(de)(de)課題，很(hen)難(nan)用很(hen)少(shao)的(de)(de)人力，在很(hen)短的(de)(de)時間內，制訂一個(ge)專用的(de)(de)系(xi)列。

近來(lai)國(guo)內外的(de)標準和(he)規范中采用(yong)的(de)安全系數不盡相同，而且隨著時間的(de)推移(yi)和(he)科學(xue)技(ji)術的(de)進步，還在不斷的(de)修訂。下面著重介紹一些工業發達國(guo)家、國(guo)際(ji)標準組織和(he)我(wo)國(guo)的(de)有關標準或(huo)規范在安全系數取(qu)定準則方面的(de)情況，供使用(yong)參考。

根(gen)據日本鍋爐協會(hui)副會(hui)長(chang)野原石(shi)松先(xian)生在第244號《鍋爐研(yan)究》中撰(zhuan)寫的(de)(de)(de)“國(guo)(guo)外鍋爐、壓力容器結構(gou)規范(fan)動向”中提到的(de)(de)(de)，某些國(guo)(guo)家和組織在1990年10月(yue)以(yi)前，確定軋制碳(tan)素鋼許用應(ying)力所采用的(de)(de)(de)安全系(xi)數(shu)詳見本附錄(lu)A說(shuo)明表1。

根據美國管道規范 ASME B31.3（原名“Chemical plant and petroleum refinery piping”新(xin)版改名“Process piping”）中提出的確定金(jin)屬材料許(xu)用(yong)應力值的準則如(ru)下∶

1. 在(zai)設計溫度下的螺栓(shuan)材料設計應力(li)值(zhi)不應超過(guo)下列的最小值(zhi)∶

①. 除了下列(lie)③的(de)(de)規定外，取(qu)1/4的(de)(de)常溫下規定的(de)(de)最小抗拉強度(du)(du)(du)（SMTS）和1/4的(de)(de)設計(ji)溫度(du)(du)(du)下的(de)(de)抗拉強度(du)(du)(du)的(de)(de)較小者；

②. 除了下列③的(de)(de)(de)規定外，取(qu)2/3的(de)(de)(de)常溫(wen)下規定的(de)(de)(de)最小屈服強度（SMYS）和2/3的(de)(de)(de)設(she)計溫(wen)度下的(de)(de)(de)屈服強度的(de)(de)(de)較小者；

③. 在(zai)蠕變范圍(wei)以(yi)下的(de)(de)(de)溫度時(shi)，對于已經熱(re)處(chu)理或應變硬化而使強度有所提(ti)高的(de)(de)(de)螺栓材料(liao)，取1/5的(de)(de)(de)常溫下規定(ding)的(de)(de)(de)最小(xiao)抗拉(la)強度（SMTS）和(he)1/4的(de)(de)(de)常溫下規定(ding)的(de)(de)(de)最小(xiao)屈服強度（SMYS）的(de)(de)(de)較小(xiao)者(zhe)（除非這些(xie)數值小(xiao)于退(tui)火(huo)材料(liao)的(de)(de)(de)相應值，則此時(shi)應取退(tui)火(huo)的(de)(de)(de)數值）

④. 取(qu)在設計溫度下屈服強度的(de)2/3；

⑤. 取每1000h具(ju)有0.01%蠕變(bian)率的(de)平(ping)(ping)均(jun)應(ying)力(li)的(de)100%；⑥取10000h終了的(de)平(ping)(ping)均(jun)斷(duan)裂應(ying)力(li)的(de)67%；⑦取100000h終了的(de)最小斷(duan)裂應(ying)力(li)的(de)80%；

2. 鑄(zhu)(zhu)鐵∶在設計(ji)溫度下(xia)的(de)鑄(zhu)(zhu)鐵的(de)基本許用應力不(bu)應超過下(xia)列的(de)較小者∶

①. 常溫下(xia)規(gui)定的(de)最小(xiao)抗拉強度（SMTS）的(de)1/10；

②. 在設計溫(wen)度下(xia)抗(kang)拉強度的1/10。

3. 可鍛(duan)鑄(zhu)鐵∶其基本許用應力在(zai)設(she)計溫度下不應超過下列(lie)的(de)較(jiao)小值∶

①. 常溫(wen)下規定的最小(xiao)抗拉(la)強度的1/5；

②. 在設計溫度下抗拉強(qiang)度的1/5。

4. 其他材料∶上述以外的(de)材料的(de)許(xu)用應力(li)不應超過下列(lie)的(de)最(zui)小者

①. 1/3的(de)(de)常溫下規定的(de)(de)最小(xiao)(xiao)抗拉強(qiang)度(du)（SMTS）和(he)1/3的(de)(de)設計溫度(du)下的(de)(de)抗拉強(qiang)度(du)中(zhong)的(de)(de)較小(xiao)(xiao)者；

②. 除了下列③的(de)(de)(de)規定外，取2/3的(de)(de)(de)常溫(wen)下規定的(de)(de)(de)最(zui)小屈服(fu)強度（SMYS）和2/3的(de)(de)(de)設計(ji)溫(wen)度下的(de)(de)(de)屈服(fu)強度中的(de)(de)(de)較小者；

③. 對于奧氏體不銹鋼(gang)(gang)和鎳合(he)金鋼(gang)(gang)具有相似(si)的(de)(de)應力(li)一應變情(qing)況者，取2/3的(de)(de)常(chang)溫(wen)下規定的(de)(de)最小屈服(fu)(fu)強度（SMYS）和90%的(de)(de)設計(ji)溫(wen)度下的(de)(de)屈服(fu)(fu)強度中的(de)(de)較小者；

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

⑤. 對(dui)于在(zai)10000h終了斷裂者，取(qu)其67%的平均應力值；

⑥. 對(dui)于在(zai)10000h終(zhong)了斷裂者，取(qu)其最小應力的80%；

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

5. 應用限制

按照上述(shu)4）③確(que)定的應(ying)力值不推薦用(yong)于法蘭接點和其他組成(cheng)件，因(yin)在這(zhe)些部位(wei)只要(yao)有(you)少許變形就會導(dao)致漏(lou)泄和失效，見本(ben)規范附錄A表(biao)A.0.2及(ji)表(biao)A.0.4的注中(zhong)所(suo)解釋的。

上述 ASME B31.3中確定的(de)(de)金屬(shu)材料設(she)計應力的(de)(de)準則和本(ben)附錄A說明表3中的(de)(de)規定相(xiang)(xiang)同，而且在大多數情況下(xia)，在本(ben)規范(fan)附錄A中列出的(de)(de)蠕變范(fan)圍以下(xia)的(de)(de)應力值是和該規范(fan)中所公布的(de)(de)相(xiang)(xiang)應值相(xiang)(xiang)同的(de)(de)。

根據ASMEB31.1中提(ti)出的管(guan)道(dao)用的鐵(tie)基(ji)和非(fei)鐵(tie)基(ji)材料許用應力值(zhi)的準(zhun)則(ze)是與本附錄(lu)A說明表2相同。其中抗拉強度的安全(quan)系數(shu)為4。

除此之外(wai)，鑄鐵的(de)許(xu)用應力(li)(li)是(shi)根據《ASME 鍋爐及壓力(li)(li)容(rong)器規范第(di)八卷(juan)第(di)1冊壓力(li)(li)容(rong)器》中(zhong)(zhong)的(de)表UCI-23中(zhong)(zhong)的(de)規則所確定(ding)的(de)安全系數10求定(ding)的(de)。

根(gen)據美國(guo)《冷凍管(guan)道規范(fan)ASME B31.5》中提出的求定鐵基(ji)和非鐵基(ji)材(cai)料許(xu)用應力的準(zhun)則(ze)如下∶

1. 鐵基(ji)材料

在(zai)100F（37.8℃）及以(yi)下，許用應力是取用25%的常(chang)溫下規(gui)(gui)定的最(zui)小(xiao)抗拉(la)強度（SMTS）和62.5%常(chang)溫下規(gui)(gui)定的最(zui)小(xiao)屈服強度（SMYS）或0.2變形時的較小(xiao)值。

在(zai)(zai)100F（37.8℃）以(yi)上，但低于400F（204℃）時(shi)，許(xu)用應力(li)不(bu)超過在(zai)(zai)設計溫(wen)(wen)度(du)(du)下(xia)，變(bian)形0.2%時(shi)的預期平均屈服強度(du)(du)的62.5%，或者不(bu)超過設計溫(wen)(wen)度(du)(du)下(xia)的預期平均抗(kang)拉(la)強度(du)(du)的25%。

對于構造用材，應采用0.92的質量系數(shu)。

2. 非鐵(tie)基(ji)材(cai)料(liao)

在溫度(du)(du)超過100°F（37.8℃）時(shi)，材料的(de)基本許(xu)用應力值取(qu)(qu)決(jue)于(yu)下列的(de)最(zui)小值，而且(qie)還要在抗拉(la)強度(du)(du)和屈(qu)服強度(du)(du)都是取(qu)(qu)自設(she)計溫度(du)(du)下的(de)標準短(duan)時(shi)試驗時(shi)∶

①. 最小的抗拉(la)強度的1/4；

②. 最小的屈服強度的2/3；

③. 在1000h末產生0.01%蠕變(bian)率的應力值(zhi)；

④. 在10000h產生斷(duan)裂(lie)的應力值。

在100F（37.8℃）及以下時，許用(yong)應力取用(yong)下列的最小值，即(ji)取1/4的常(chang)溫(wen)下規定的最小抗拉強(qiang)度（SMTS）或(huo)2/3的常(chang)溫(wen)下規定的最小屈(qu)服強(qiang)度（SMYS）中的最小值。

抗拉(la)(la)(la)強(qiang)度(du)和屈服強(qiang)度(du)是(shi)通過取用試驗結果，乘以最小指(zhi)定的或(huo)預期的抗拉(la)(la)(la)強(qiang)度(du)或(huo)屈服強(qiang)度(du)和實際的常溫下的抗拉(la)(la)(la)或(huo)屈服強(qiang)度(du)的比值，來把(ba)它(ta)們調整(zheng)到最小值的。

蠕變(bian)和(he)斷(duan)(duan)(duan)裂應(ying)力(li)強度(du)是按 Francis B.Foley 在 Metal Pro-gress，June 1947，P.P.951-958所指出的(de)“蠕變(bian)和(he)斷(duan)(duan)(duan)裂應(ying)力(li)數據的(de)說明"中所描述的(de)方法畫(hua)出的(de)蠕變(bian)和(he)斷(duan)(duan)(duan)裂應(ying)力(li)曲線來(lai)加以確定的(de)。

求(qiu)定剪切應力和(he)支承(cheng)的許用應力時，亦(yi)應在抗(kang)拉許用應力的基礎上分別順次乘以0.8和(he)1.6的系數。

現行國家(jia)標準《鋼制壓力容器》GB150與(yu)本規(gui)范中所規(gui)定(ding)的鋼材(cai)安全系數相同，詳見本規(gui)范第(di)3章(zhang)表3.2.3-1 及(ji)表3.2.3-2.

國(guo)家(jia)現行(xing)標準(zhun)《火力發電廠汽水管道應力計算技術規(gui)定》SDGJ6中(zhong)(zhong)規(gui)定，鋼材的許用應力，應根據鋼材的有關(guan)強度特性取下(xia)列(lie)三項中(zhong)(zhong)的最小值∶q30/3，q/1.5或qq.2%/1.5，c6/1.5.

從上(shang)述提供的(de)國內(nei)外(wai)有關的(de)標(biao)準和規(gui)范看，美國的(de)ASME規(gui)范是目前國際上(shang)公(gong)認(ren)的(de)先進(jin)壓力(li)容(rong)器(qi)中最(zui)廣泛使(shi)用(yong)的(de)規(gui)范。管道(dao)的(de)性能和工作情況雖(sui)不完全(quan)等(deng)同于(yu)壓力(li)容(rong)器(qi)，但有許多相(xiang)似之處(chu)，因(yin)此(ci)在(zai)確定材料的(de)安全(quan)系(xi)數方(fang)面所采取的(de)準則基本(ben)上(shang)也是一(yi)致的(de)。我國的(de)現(xian)行國家標(biao)準《鋼制(zhi)壓力(li)容(rong)器(qi)》GB150所取用(yong)的(de)金屬安全(quan)系(xi)數，除(chu)了熱(re)處(chu)理的(de)螺栓外(wai)，與本(ben)附(fu)錄(lu)A說明表3和ASME B31.3的(de)主(zhu)要規(gui)定也基本(ben)上(shang)是一(yi)致的(de)。

再則(ze)，我國(guo)(guo)現行國(guo)(guo)家(jia)標準《鋼制壓力容(rong)器(qi)》GB150是在原石油、化(hua)工和機(ji)械三部標準實(shi)(shi)施20多年的(de)(de)(de)(de)基礎上(shang)(shang)，總結大量的(de)(de)(de)(de)工程實(shi)(shi)踐經驗，以理(li)論和實(shi)(shi)驗研究為(wei)指導，并吸收了國(guo)(guo)外同(tong)類先進標準的(de)(de)(de)(de)有關內(nei)容(rong)編制而(er)成的(de)(de)(de)(de)。應該說是切(qie)合我國(guo)(guo)實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)(de)。因(yin)此，本(ben)規(gui)范基本(ben)上(shang)(shang)用現行國(guo)(guo)家(jia)標準《鋼制壓力容(rong)器(qi)》GB150的(de)(de)(de)(de)數據。

1. 關于經熱處理的螺栓的許用應力問題(ti)，在本附錄A說明(ming)表2及表3中以及ASME B31.3中有以下(xia)規定∶“按(an)常(chang)溫下(xia)抗拉強(qiang)度的安全系數(shu)為5，按(an)常(chang)溫下(xia)屈服(fu)點的安全系數(shu)為4”。

2. ASME B31.3中(zhong)是考(kao)慮(lv)經熱處理的(de)螺(luo)栓其力(li)學性能(neng)在使用中(zhong)有可能(neng)降低，故采用較高的(de)安全系數。這對于(yu)避免法(fa)蘭泄漏應是有利的(de)。但由(you)于(yu)現行(xing)法(fa)蘭標(biao)準(zhun)大多參照歐美法(fa)蘭體系編制的(de)，法(fa)蘭設計(ji)(ji)計(ji)(ji)算還有基準(zhun)溫度不同的(de)問題，條(tiao)件(jian)比較復雜，今后有必要(yao)進一步(bu)研(yan)究(jiu)，合理解決(jue)調質螺(luo)栓的(de)許用應力(li)的(de)問題。目前，仍(reng)按現行(xing)國家標(biao)準(zhun)《鋼制壓(ya)力(li)容器》GB150規定的(de)許用應力(li)。

3. 關于鑄鐵(tie)(tie)的(de)力(li)學性(xing)能。本規范附(fu)錄A中表(biao)(biao)A.0.6、A.0.7 系(xi)按國家(jia)標準列出(chu)了(le)灰鑄鐵(tie)(tie)、可(ke)(ke)鍛鑄鐵(tie)(tie)和球墨(mo)鑄鐵(tie)(tie)的(de)常溫(wen)力(li)學性(xing)能及許(xu)用應力(li)，已計入(ru)鑄件的(de)質量系(xi)數0.8。在表(biao)(biao) A.0.6 及A.0.7中暫缺提(ti)高溫(wen)度下的(de)許(xu)用應力(li)。選用閥(fa)門(men)時，可(ke)(ke)按本規范條文說(shuo)明第5.6.1條中所列的(de)標準，按公稱壓(ya)力(li)及溫(wen)度決定最大工作(zuo)壓(ya)力(li)。

4. 關(guan)于有色(se)金屬材(cai)料的(de)(de)力學(xue)性能。考(kao)慮到鋁(lv)(lv)是工業(ye)管道(dao)工程中可能使用(yong)的(de)(de)材(cai)料，目前鋁(lv)(lv)材(cai)標準正(zheng)處于修(xiu)訂(ding)階段，本規范僅編(bian)了附錄A的(de)(de)表A.0.8“鋁(lv)(lv)和鋁(lv)(lv)合金管的(de)(de)許用(yong)應(ying)力”。其它鋁(lv)(lv)材(cai)的(de)(de)許用(yong)應(ying)力數(shu)據，可按《鋁(lv)(lv)制(zhi)焊接容(rong)器》標準的(de)(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、不銹鋼焊管及鍋爐用鋼管等的許用應力。