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附錄(lu)A中(zhong)列(lie)有(you)常用(yong)鋼(gang)管、鋼(gang)板、螺(luo)栓、鋼(gang)鍛件(jian)、鑄鐵(tie)和某(mou)些(xie)有(you)色金屬管材料的機械性能資料。表(biao)中(zhong)還列(lie)有(you)某(mou)些(xie)材料在各種設(she)計溫度下(xia)(xia)的許用(yong)應力(li)值(zhi)。上述資料數據(ju)主要取自(zi)現行的國家標(biao)準，詳見(jian)各表(biao)格(ge)。下(xia)(xia)面對編制依(yi)據(ju)作幾點說明(ming)。

許用應(ying)(ying)力是(shi)(shi)按材料的(de)力學性(xing)能除(chu)以相應(ying)(ying)的(de)安全系數(shu)而得，但(dan)安全系數(shu)的(de)取(qu)定與諸多(duo)因素(su)有關，例如材料性(xing)能、荷載、設計方法、質量(liang)管(guan)理(li)水平、操作使(shi)用經(jing)驗等，是(shi)(shi)一個(ge)比較復雜的(de)課題，很(hen)難用很(hen)少的(de)人力，在很(hen)短的(de)時間內，制訂一個(ge)專用的(de)系列。

近來國(guo)(guo)內外的(de)(de)標(biao)準和規范(fan)(fan)中采用的(de)(de)安全系(xi)(xi)數(shu)不盡相(xiang)同(tong)，而(er)且隨著時(shi)間的(de)(de)推(tui)移和科(ke)學技術的(de)(de)進步，還在不斷(duan)的(de)(de)修訂。下面著重介紹一(yi)些工業發(fa)達國(guo)(guo)家、國(guo)(guo)際標(biao)準組織和我(wo)國(guo)(guo)的(de)(de)有關(guan)標(biao)準或規范(fan)(fan)在安全系(xi)(xi)數(shu)取(qu)定準則方面的(de)(de)情(qing)況，供使用參考(kao)。

根據日本鍋爐(lu)(lu)協(xie)會副會長野原石(shi)松先生在第(di)244號《鍋爐(lu)(lu)研(yan)究》中撰寫(xie)的(de)(de)“國外鍋爐(lu)(lu)、壓力(li)容(rong)器結(jie)構(gou)規范動向”中提(ti)到的(de)(de)，某些國家和(he)組織在1990年10月以前，確(que)定(ding)軋制碳素鋼許用應力(li)所采用的(de)(de)安全系數詳見本附錄(lu)A說明表(biao)1。

根據美國管道規范 ASME B31.3（原名“Chemical plant and petroleum refinery piping”新版(ban)改(gai)名“Process piping”）中(zhong)提出的(de)確定金屬材料許用應力值的(de)準則如(ru)下(xia)∶

1. 在(zai)設計溫度下的螺栓(shuan)材料設計應(ying)力值不(bu)應(ying)超過下列的最小值∶

①. 除了下(xia)列③的(de)規定(ding)外(wai)，取1/4的(de)常(chang)溫下(xia)規定(ding)的(de)最小抗(kang)拉強(qiang)(qiang)度(du)（SMTS）和(he)1/4的(de)設計溫度(du)下(xia)的(de)抗(kang)拉強(qiang)(qiang)度(du)的(de)較小者；

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(xiao)屈(qu)服強度(du)(du)（SMYS）和(he)2/3的(de)設計(ji)溫度(du)(du)下(xia)的(de)屈(qu)服強度(du)(du)的(de)較小(xiao)者；

③. 在蠕變(bian)(bian)范圍(wei)以下(xia)的(de)溫(wen)(wen)度時，對于已經熱(re)處理或應(ying)變(bian)(bian)硬(ying)化而使強度有所提高(gao)的(de)螺栓材料，取(qu)1/5的(de)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)規(gui)定(ding)(ding)的(de)最小(xiao)抗(kang)拉強度（SMTS）和1/4的(de)常(chang)溫(wen)(wen)下(xia)規(gui)定(ding)(ding)的(de)最小(xiao)屈服強度（SMYS）的(de)較小(xiao)者（除非(fei)這些數值小(xiao)于退火材料的(de)相應(ying)值，則此時應(ying)取(qu)退火的(de)數值）

④. 取在設(she)計溫度下屈服(fu)強度的2/3；

⑤. 取每1000h具(ju)有0.01%蠕變率的(de)平均(jun)應力的(de)100%；⑥取10000h終(zhong)了的(de)平均(jun)斷裂(lie)應力的(de)67%；⑦取100000h終(zhong)了的(de)最小(xiao)斷裂(lie)應力的(de)80%；

2. 鑄鐵∶在(zai)設計溫度(du)下的(de)(de)鑄鐵的(de)(de)基本(ben)許(xu)用應力(li)不應超過下列的(de)(de)較小者∶

①. 常溫下規定的最小抗拉強度（SMTS）的1/10；

②. 在(zai)設計溫(wen)度(du)下抗拉強度(du)的1/10。

3. 可鍛(duan)鑄(zhu)鐵∶其基本(ben)許用應力在設(she)計溫度(du)下不(bu)應超過下列的較小(xiao)值∶

①. 常溫下(xia)規定的最小抗(kang)拉強(qiang)度的1/5；

②. 在設(she)計溫度下抗拉強(qiang)度的1/5。

4. 其他(ta)材料(liao)∶上述以外的材料(liao)的許用(yong)應力不應超過下列的最小者

①. 1/3的常(chang)溫下(xia)規定的最小抗拉(la)(la)強度(du)（SMTS）和1/3的設計(ji)溫度(du)下(xia)的抗拉(la)(la)強度(du)中的較(jiao)小者(zhe)；

②. 除了(le)下列③的(de)(de)規定外，取2/3的(de)(de)常溫(wen)下規定的(de)(de)最小(xiao)屈服強(qiang)度（SMYS）和2/3的(de)(de)設(she)計(ji)溫(wen)度下的(de)(de)屈服強(qiang)度中的(de)(de)較小(xiao)者(zhe)；

③. 對于奧氏體不銹鋼(gang)和鎳合金鋼(gang)具有相(xiang)似(si)的(de)(de)(de)應力一應變情(qing)況者，取2/3的(de)(de)(de)常溫下(xia)規定的(de)(de)(de)最小屈服(fu)強(qiang)度（SMYS）和90%的(de)(de)(de)設(she)計溫度下(xia)的(de)(de)(de)屈服(fu)強(qiang)度中的(de)(de)(de)較小者；

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

⑤. 對(dui)于(yu)在10000h終了(le)斷裂者，取其67%的平均應力值；

⑥. 對于在10000h終了斷裂者，取其最(zui)小應力的(de)80%；

⑦. 對于構(gou)造等級的(de)材料(liao)，其(qi)基(ji)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。

5. 應用限制(zhi)

按照上(shang)述(shu)4）③確定的應力值不推薦用于(yu)法蘭接點(dian)和其(qi)他組(zu)成件，因在這些部位(wei)只(zhi)要有(you)少許(xu)變形就(jiu)會導致漏泄和失效，見本(ben)規范附(fu)錄A表(biao)A.0.2及(ji)表(biao)A.0.4的注中所(suo)解釋的。

上述 ASME B31.3中確(que)定的(de)金(jin)屬材(cai)料設計(ji)應力(li)(li)的(de)準則和本(ben)附(fu)錄(lu)A說(shuo)明(ming)表3中的(de)規(gui)定相同，而且在大多數(shu)情況下(xia)，在本(ben)規(gui)范附(fu)錄(lu)A中列出(chu)的(de)蠕(ru)變范圍以下(xia)的(de)應力(li)(li)值(zhi)是(shi)和該規(gui)范中所(suo)公布的(de)相應值(zhi)相同的(de)。

根據ASMEB31.1中(zhong)提(ti)出(chu)的(de)管道用的(de)鐵基和(he)非(fei)鐵基材料許用應力值的(de)準(zhun)則是(shi)與本附錄A說明表(biao)2相同。其中(zhong)抗(kang)拉強度的(de)安全系數(shu)為(wei)4。

除(chu)此之外，鑄鐵的(de)許用應力(li)(li)是根據《ASME 鍋爐及壓力(li)(li)容(rong)器規范(fan)第八(ba)卷第1冊壓力(li)(li)容(rong)器》中的(de)表UCI-23中的(de)規則所(suo)確定的(de)安全系數10求定的(de)。

根據美國《冷凍管道(dao)規范ASME B31.5》中(zhong)提出(chu)的(de)求定鐵基和非鐵基材料(liao)許用應(ying)力的(de)準則(ze)如下∶

1. 鐵基材料(liao)

在100F（37.8℃）及以下，許用應(ying)力是取用25%的(de)(de)常溫下規(gui)定的(de)(de)最小(xiao)抗拉強度（SMTS）和62.5%常溫下規(gui)定的(de)(de)最小(xiao)屈服強度（SMYS）或0.2變(bian)形(xing)時的(de)(de)較小(xiao)值。

在100F（37.8℃）以上，但低(di)于400F（204℃）時，許用應力不超過在設(she)(she)計(ji)溫度(du)(du)(du)下，變形0.2%時的預期(qi)平均屈服強(qiang)度(du)(du)(du)的62.5%，或者(zhe)不超過設(she)(she)計(ji)溫度(du)(du)(du)下的預期(qi)平均抗拉強(qiang)度(du)(du)(du)的25%。

對于構造用(yong)材，應采用(yong)0.92的質量系數。

2. 非鐵基材料(liao)

在(zai)溫度(du)(du)超過100°F（37.8℃）時，材(cai)料的(de)基(ji)本許用應力值(zhi)取決(jue)于下列的(de)最小值(zhi)，而且還要在(zai)抗拉(la)強(qiang)(qiang)度(du)(du)和屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)(du)都是(shi)取自設計溫度(du)(du)下的(de)標準短(duan)時試驗時∶

①. 最小的抗拉強度的1/4；

②. 最小(xiao)的(de)屈(qu)服強度的(de)2/3；

③. 在1000h末產(chan)生0.01%蠕變率(lv)的應力值(zhi)；

④. 在10000h產生(sheng)斷裂的應力值。

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

抗(kang)拉(la)強度(du)和(he)屈服強度(du)是通(tong)過取用試驗結果，乘以(yi)最(zui)小指定的或(huo)預期的抗(kang)拉(la)強度(du)或(huo)屈服強度(du)和(he)實際的常(chang)溫下(xia)的抗(kang)拉(la)或(huo)屈服強度(du)的比值，來把它們調(diao)整(zheng)到(dao)最(zui)小值的。

蠕變(bian)和(he)斷(duan)裂(lie)應(ying)力(li)強度是按 Francis B.Foley 在 Metal Pro-gress，June 1947，P.P.951-958所指(zhi)出(chu)的(de)“蠕變(bian)和(he)斷(duan)裂(lie)應(ying)力(li)數據(ju)的(de)說明(ming)"中所描述的(de)方(fang)法畫出(chu)的(de)蠕變(bian)和(he)斷(duan)裂(lie)應(ying)力(li)曲線來加(jia)以(yi)確定(ding)的(de)。

求(qiu)定剪切應(ying)力和支承的許(xu)用(yong)應(ying)力時，亦應(ying)在抗拉許(xu)用(yong)應(ying)力的基礎上分別(bie)順次乘(cheng)以0.8和1.6的系數。

現行(xing)國家標準《鋼制(zhi)壓力容器》GB150與(yu)本規(gui)范(fan)中所(suo)規(gui)定的鋼材安全系數相同，詳見本規(gui)范(fan)第(di)3章表3.2.3-1 及(ji)表3.2.3-2.

國家現行標準《火力發電廠汽水管(guan)道應(ying)力計(ji)算技術規定(ding)(ding)》SDGJ6中規定(ding)(ding)，鋼材的(de)許用應(ying)力，應(ying)根據鋼材的(de)有關(guan)強度特性取(qu)下列三(san)項中的(de)最小值∶q30/3，q/1.5或(huo)qq.2%/1.5，c6/1.5.

從上述提供的(de)(de)(de)(de)(de)國內外有關(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)準和規范看(kan)，美國的(de)(de)(de)(de)(de)ASME規范是目(mu)前國際上公認的(de)(de)(de)(de)(de)先進壓力容(rong)器中最廣泛使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)規范。管道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)性能和工作情況(kuang)雖不完全等同(tong)于壓力容(rong)器，但有許多相似(si)之處(chu)，因此在確(que)定材料的(de)(de)(de)(de)(de)安全系數(shu)方面所采(cai)取的(de)(de)(de)(de)(de)準則基本(ben)上也是一(yi)(yi)致(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)。我國的(de)(de)(de)(de)(de)現行國家標(biao)準《鋼(gang)制壓力容(rong)器》GB150所取用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬安全系數(shu)，除了熱處(chu)理的(de)(de)(de)(de)(de)螺栓外，與本(ben)附錄A說明表3和ASME B31.3的(de)(de)(de)(de)(de)主要規定也基本(ben)上是一(yi)(yi)致(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)。

再則(ze)，我(wo)國(guo)(guo)現行國(guo)(guo)家(jia)標準《鋼制壓力(li)容器》GB150是(shi)在原石油、化工和機(ji)械三(san)部標準實施20多年的基礎(chu)上，總(zong)結(jie)大量的工程實踐經驗，以理論(lun)和實驗研究為(wei)指導(dao)，并吸(xi)收了國(guo)(guo)外(wai)同(tong)類先進標準的有(you)關內容編制而成的。應該說是(shi)切合我(wo)國(guo)(guo)實際的。因(yin)此，本規范基本上用現行國(guo)(guo)家(jia)標準《鋼制壓力(li)容器》GB150的數據。

1. 關于經熱處理的(de)螺栓的(de)許用應力問題，在本附錄A說明表2及表3中(zhong)以及ASME B31.3中(zhong)有以下規定(ding)∶“按常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下抗拉(la)強(qiang)度的(de)安全系數為(wei)5，按常(chang)(chang)溫(wen)(wen)下屈服點的(de)安全系數為(wei)4”。

2. ASME B31.3中是(shi)考(kao)慮(lv)經(jing)熱處理(li)的(de)(de)螺(luo)栓(shuan)其力(li)學性能(neng)在使用(yong)中有(you)可能(neng)降低，故采用(yong)較高的(de)(de)安全(quan)系數(shu)。這對于避免法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)泄漏應是(shi)有(you)利的(de)(de)。但由于現(xian)(xian)行(xing)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)標(biao)準大多參照歐美法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)體(ti)系編制的(de)(de)，法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)設計計算還有(you)基準溫度不同的(de)(de)問題(ti)，條件(jian)比較復(fu)雜，今后(hou)有(you)必(bi)要進一(yi)步研究，合理(li)解決(jue)調(diao)質螺(luo)栓(shuan)的(de)(de)許(xu)用(yong)應力(li)的(de)(de)問題(ti)。目前，仍按現(xian)(xian)行(xing)國家(jia)標(biao)準《鋼(gang)制壓力(li)容器》GB150規定的(de)(de)許(xu)用(yong)應力(li)。

3. 關(guan)于鑄(zhu)鐵(tie)(tie)的力(li)學性能。本規范(fan)(fan)附錄A中(zhong)表A.0.6、A.0.7 系(xi)按國家標準列出了灰鑄(zhu)鐵(tie)(tie)、可(ke)鍛鑄(zhu)鐵(tie)(tie)和球墨鑄(zhu)鐵(tie)(tie)的常溫(wen)力(li)學性能及(ji)(ji)許(xu)用應(ying)力(li)，已(yi)計入鑄(zhu)件的質量系(xi)數0.8。在表 A.0.6 及(ji)(ji)A.0.7中(zhong)暫缺提高溫(wen)度(du)下(xia)的許(xu)用應(ying)力(li)。選(xuan)用閥門(men)時，可(ke)按本規范(fan)(fan)條文說明第(di)5.6.1條中(zhong)所列的標準，按公(gong)稱壓(ya)力(li)及(ji)(ji)溫(wen)度(du)決定最(zui)大工作壓(ya)力(li)。

4. 關于(yu)有(you)色金(jin)屬材(cai)(cai)料(liao)的(de)力(li)(li)學(xue)性能。考慮到鋁(lv)(lv)(lv)是工(gong)業管(guan)道工(gong)程中可能使用(yong)的(de)材(cai)(cai)料(liao)，目前(qian)鋁(lv)(lv)(lv)材(cai)(cai)標(biao)準正處于(yu)修訂階段(duan)，本規(gui)(gui)范(fan)僅編了附錄(lu)A的(de)表(biao)A.0.8“鋁(lv)(lv)(lv)和鋁(lv)(lv)(lv)合金(jin)管(guan)的(de)許用(yong)應力(li)(li)”。其它鋁(lv)(lv)(lv)材(cai)(cai)的(de)許用(yong)應力(li)(li)數(shu)據，可按《鋁(lv)(lv)(lv)制焊接容器》標(biao)準的(de)規(gui)(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。