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附錄A中(zhong)列有常用鋼(gang)(gang)管(guan)、鋼(gang)(gang)板、螺(luo)栓(shuan)、鋼(gang)(gang)鍛件(jian)、鑄鐵和某(mou)些(xie)有色金屬(shu)管(guan)材料(liao)的(de)機械(xie)性能(neng)資料(liao)。表中(zhong)還(huan)列有某(mou)些(xie)材料(liao)在各種設計(ji)溫度下的(de)許用應力值。上述資料(liao)數(shu)據主要取(qu)自現(xian)行的(de)國家標準(zhun)，詳見各表格。下面對編制依據作幾點(dian)說明。

許用(yong)應力(li)是按材(cai)(cai)料(liao)的力(li)學性(xing)能(neng)除以(yi)相應的安全系數而得，但安全系數的取定(ding)與諸多因素(su)有關，例如材(cai)(cai)料(liao)性(xing)能(neng)、荷載、設計方法、質(zhi)量管理(li)水平(ping)、操(cao)作使用(yong)經驗等，是一個比(bi)較復雜的課(ke)題，很難用(yong)很少的人力(li)，在很短的時間內，制訂一個專用(yong)的系列。

近來國(guo)內外的(de)標準(zhun)和(he)規范中采用的(de)安(an)全(quan)系(xi)數(shu)不盡(jin)相同，而且隨著時間的(de)推移和(he)科學技術的(de)進步，還在不斷的(de)修訂。下面(mian)著重介(jie)紹一些工(gong)業發達(da)國(guo)家(jia)、國(guo)際標準(zhun)組織和(he)我國(guo)的(de)有關(guan)標準(zhun)或規范在安(an)全(quan)系(xi)數(shu)取定準(zhun)則(ze)方面(mian)的(de)情(qing)況，供使用參考。

根(gen)據(ju)日本(ben)鍋爐(lu)協會(hui)副會(hui)長野原石(shi)松先(xian)生在(zai)(zai)第244號(hao)《鍋爐(lu)研究》中撰寫的“國外鍋爐(lu)、壓力容器結(jie)構規范動向”中提到的，某些(xie)國家和組織在(zai)(zai)1990年10月以前，確定軋制碳素鋼許用應力所采用的安全系數詳見本(ben)附錄A說明(ming)表1。

根據美國管道(dao)規范(fan) ASME B31.3（原名“Chemical plant and petroleum refinery piping”新版(ban)改(gai)名“Process piping”）中提出的確定金(jin)屬材料許用(yong)應力值的準則如下∶

1. 在設計溫度下的(de)螺栓材料設計應力值不應超過下列的(de)最(zui)小值∶

①. 除了下列③的(de)規定(ding)外，取1/4的(de)常溫下規定(ding)的(de)最小抗拉強(qiang)度（SMTS）和1/4的(de)設計溫度下的(de)抗拉強(qiang)度的(de)較小者；

②. 除了下列③的(de)規定(ding)外，取2/3的(de)常(chang)溫下規定(ding)的(de)最小(xiao)屈服強度（SMYS）和2/3的(de)設計溫度下的(de)屈服強度的(de)較小(xiao)者(zhe)；

③. 在蠕(ru)變范圍(wei)以下的(de)(de)溫(wen)度時，對(dui)于已經(jing)熱(re)處(chu)理或應變硬(ying)化而使(shi)強度有所提(ti)高(gao)的(de)(de)螺栓材料，取1/5的(de)(de)常溫(wen)下規(gui)定的(de)(de)最小抗拉強度（SMTS）和1/4的(de)(de)常溫(wen)下規(gui)定的(de)(de)最小屈(qu)服強度（SMYS）的(de)(de)較(jiao)小者(zhe)（除非這些數值(zhi)小于退火材料的(de)(de)相應值(zhi)，則此時應取退火的(de)(de)數值(zhi)）

④. 取在設計(ji)溫度(du)(du)下屈服強度(du)(du)的(de)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)平均斷裂應力的(de)67%；⑦取(qu)100000h終(zhong)了的(de)最小斷裂應力的(de)80%；

2. 鑄鐵∶在設計溫度下(xia)的(de)鑄鐵的(de)基本許用應力不應超過下(xia)列的(de)較小者∶

①. 常溫下規定的最(zui)小抗(kang)拉強度(du)（SMTS）的1/10；

②. 在設計溫度(du)下(xia)抗(kang)拉強度(du)的(de)1/10。

3. 可鍛鑄(zhu)鐵∶其基(ji)本許(xu)用應力在設計溫度下不應超過下列(lie)的較小(xiao)值∶

①. 常溫(wen)下規(gui)定的(de)(de)最小抗拉強度的(de)(de)1/5；

②. 在設計溫度下抗拉強度的1/5。

4. 其他材料∶上述以外的材料的許(xu)用(yong)應(ying)力不應(ying)超(chao)過下列的最小者(zhe)

①. 1/3的(de)常溫下規定的(de)最小(xiao)抗(kang)拉(la)強度（SMTS）和1/3的(de)設(she)計溫度下的(de)抗(kang)拉(la)強度中的(de)較小(xiao)者；

②. 除了下列③的(de)(de)規定外，取2/3的(de)(de)常(chang)溫下規定的(de)(de)最(zui)小屈服(fu)(fu)強(qiang)度（SMYS）和2/3的(de)(de)設計溫度下的(de)(de)屈服(fu)(fu)強(qiang)度中的(de)(de)較小者；

③. 對于(yu)奧氏體不銹鋼和鎳合金鋼具有(you)相似的(de)應力一應變情況者，取(qu)2/3的(de)常(chang)溫下規定的(de)最小屈服強度（SMYS）和90%的(de)設計溫度下的(de)屈服強度中的(de)較小者；

④. 對(dui)于(yu)蠕變率為每1000h0.01%者，取100%的平均應(ying)力值；

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

⑥. 對于(yu)在(zai)10000h終了斷裂者(zhe)，取其最小(xiao)應力的(de)80%；

⑦. 對于構造等(deng)級的(de)材料(liao)，其(qi)基本許用應(ying)(ying)力應(ying)(ying)為0.92倍的(de)按上(shang)述的(de)①至⑥確定的(de)最小值。

5. 應(ying)用限(xian)制

按照上(shang)述(shu)4）③確定的應力值不(bu)推薦用于法蘭接點和其他組成件，因在(zai)這些部(bu)位只要(yao)有少許變(bian)形就(jiu)會導致(zhi)漏泄(xie)和失(shi)效，見本規(gui)范附錄A表A.0.2及表A.0.4的注(zhu)中所解釋的。

上述 ASME B31.3中(zhong)確定的(de)(de)金屬(shu)材料設計應力的(de)(de)準則(ze)和本(ben)(ben)附錄A說明表3中(zhong)的(de)(de)規(gui)定相同，而且在大多數情(qing)況下，在本(ben)(ben)規(gui)范(fan)附錄A中(zhong)列(lie)出的(de)(de)蠕變范(fan)圍以(yi)下的(de)(de)應力值是和該規(gui)范(fan)中(zhong)所(suo)公布的(de)(de)相應值相同的(de)(de)。

根據ASMEB31.1中提出的(de)管道用的(de)鐵基(ji)和非鐵基(ji)材料(liao)許用應力值的(de)準則是與本附錄A說明表2相(xiang)同。其(qi)中抗拉強(qiang)度的(de)安(an)全系(xi)數為4。

除(chu)此之外，鑄鐵的(de)(de)(de)許用應(ying)力是(shi)根據《ASME 鍋爐及(ji)壓(ya)力容(rong)器規(gui)范第(di)八卷第(di)1冊(ce)壓(ya)力容(rong)器》中的(de)(de)(de)表UCI-23中的(de)(de)(de)規(gui)則所確定(ding)的(de)(de)(de)安(an)全系數10求定(ding)的(de)(de)(de)。

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

1. 鐵基材料

在100F（37.8℃）及(ji)以下，許用應力是(shi)取用25%的(de)常溫下規(gui)定的(de)最(zui)(zui)小(xiao)抗(kang)拉(la)強度（SMTS）和62.5%常溫下規(gui)定的(de)最(zui)(zui)小(xiao)屈服強度（SMYS）或0.2變形時的(de)較(jiao)小(xiao)值。

在(zai)100F（37.8℃）以上(shang)，但低(di)于400F（204℃）時(shi)，許用(yong)應力不超過在(zai)設(she)計(ji)(ji)溫度(du)下(xia)，變形(xing)0.2%時(shi)的(de)預(yu)(yu)期平均屈(qu)服強度(du)的(de)62.5%，或者不超過設(she)計(ji)(ji)溫度(du)下(xia)的(de)預(yu)(yu)期平均抗(kang)拉強度(du)的(de)25%。

對于構造用(yong)材，應采用(yong)0.92的質(zhi)量系數。

2. 非鐵基材料

在溫度(du)超過(guo)100°F（37.8℃）時(shi)，材料的(de)基本許用應力值取(qu)決于(yu)下列的(de)最小(xiao)值，而且還要(yao)在抗(kang)拉強度(du)和屈服強度(du)都(dou)是取(qu)自(zi)設計溫度(du)下的(de)標(biao)準短時(shi)試驗時(shi)∶

①. 最(zui)小(xiao)的(de)抗拉強度的(de)1/4；

②. 最小的屈服(fu)強度的2/3；

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

④. 在10000h產生斷裂的應力值。

在(zai)100F（37.8℃）及以下(xia)時，許(xu)用(yong)應力取用(yong)下(xia)列的最(zui)小(xiao)(xiao)值(zhi)，即(ji)取1/4的常溫下(xia)規(gui)定(ding)的最(zui)小(xiao)(xiao)抗拉強(qiang)度（SMTS）或2/3的常溫下(xia)規(gui)定(ding)的最(zui)小(xiao)(xiao)屈服強(qiang)度（SMYS）中的最(zui)小(xiao)(xiao)值(zhi)。

抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)和屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)是通過取用試(shi)驗結果，乘以最小指定的(de)(de)或(huo)預期的(de)(de)抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)或(huo)屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)和實際的(de)(de)常溫下(xia)的(de)(de)抗拉或(huo)屈服強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)的(de)(de)比值，來把它們調(diao)整到最小值的(de)(de)。

蠕(ru)變(bian)和斷(duan)裂(lie)應力(li)強度(du)是按(an) Francis B.Foley 在 Metal Pro-gress，June 1947，P.P.951-958所指出(chu)的“蠕(ru)變(bian)和斷(duan)裂(lie)應力(li)數據(ju)的說明"中所描述的方(fang)法畫出(chu)的蠕(ru)變(bian)和斷(duan)裂(lie)應力(li)曲線來加(jia)以確定(ding)的。

求定剪切應力(li)和支(zhi)承的許(xu)用(yong)應力(li)時(shi)，亦應在抗拉許(xu)用(yong)應力(li)的基礎上(shang)分別順次乘以0.8和1.6的系數(shu)。

現行國家標準《鋼(gang)制壓力(li)容器》GB150與本規范中所規定的鋼(gang)材安全(quan)系數相同，詳見(jian)本規范第3章(zhang)表(biao)3.2.3-1 及(ji)表(biao)3.2.3-2.

國家(jia)現行標準《火(huo)力發(fa)電廠(chang)汽水管道應力計算技術規(gui)定》SDGJ6中(zhong)規(gui)定，鋼材的許用應力，應根據鋼材的有關(guan)強(qiang)度(du)特性取下列三項中(zhong)的最(zui)小值∶q30/3，q/1.5或qq.2%/1.5，c6/1.5.

從上述提供的(de)國內外(wai)有關(guan)的(de)標(biao)準(zhun)和(he)規范看(kan)，美(mei)國的(de)ASME規范是目前國際上公認(ren)的(de)先進壓力(li)容器中最廣泛使(shi)用的(de)規范。管道的(de)性(xing)能(neng)和(he)工作情況雖不完全等同于(yu)壓力(li)容器，但有許多相似之(zhi)處，因此在確定材料(liao)的(de)安全系數方面(mian)所采取的(de)準(zhun)則基本(ben)上也(ye)是一致(zhi)的(de)。我(wo)國的(de)現行國家標(biao)準(zhun)《鋼制壓力(li)容器》GB150所取用的(de)金屬安全系數，除(chu)了熱處理的(de)螺栓外(wai)，與本(ben)附錄A說明表3和(he)ASME B31.3的(de)主要規定也(ye)基本(ben)上是一致(zhi)的(de)。

再則，我國現行國家標(biao)(biao)準(zhun)《鋼制(zhi)壓力容(rong)器》GB150是在(zai)原石油、化工和機(ji)械三部標(biao)(biao)準(zhun)實施20多(duo)年的(de)基礎上(shang)，總(zong)結大量的(de)工程實踐經驗，以理論和實驗研究(jiu)為指(zhi)導，并吸收了國外同類先進標(biao)(biao)準(zhun)的(de)有關內容(rong)編(bian)制(zhi)而成的(de)。應該說(shuo)是切合我國實際的(de)。因此(ci)，本規范(fan)基本上(shang)用現行國家標(biao)(biao)準(zhun)《鋼制(zhi)壓力容(rong)器》GB150的(de)數據。

1. 關(guan)于(yu)經熱(re)處理(li)的(de)螺栓的(de)許用(yong)應力問(wen)題，在本附錄(lu)A說明表2及表3中以及ASME B31.3中有以下規定∶“按常(chang)溫下抗(kang)拉強度的(de)安全(quan)(quan)系數為5，按常(chang)溫下屈服點的(de)安全(quan)(quan)系數為4”。

2. ASME B31.3中是(shi)(shi)考慮經熱處理的(de)(de)(de)螺(luo)栓(shuan)其(qi)力學性能(neng)在使用(yong)中有可能(neng)降(jiang)低，故(gu)采(cai)用(yong)較高的(de)(de)(de)安全系(xi)數。這對于避免法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)泄漏應是(shi)(shi)有利的(de)(de)(de)。但由于現(xian)行法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)標準大多參照歐(ou)美法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)體系(xi)編制(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)，法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)設計計算還(huan)有基(ji)準溫度不同的(de)(de)(de)問題，條件比(bi)較復雜，今后有必要進一步研究，合(he)理解決調質螺(luo)栓(shuan)的(de)(de)(de)許用(yong)應力的(de)(de)(de)問題。目前(qian)，仍按現(xian)行國家(jia)標準《鋼制(zhi)(zhi)壓力容器》GB150規定(ding)的(de)(de)(de)許用(yong)應力。

3. 關于鑄鐵(tie)(tie)的(de)力(li)學性能。本(ben)規范附錄A中表(biao)A.0.6、A.0.7 系按國家標準列出了灰鑄鐵(tie)(tie)、可鍛鑄鐵(tie)(tie)和球墨鑄鐵(tie)(tie)的(de)常溫力(li)學性能及(ji)許用應(ying)力(li)，已計入鑄件(jian)的(de)質量系數0.8。在表(biao) A.0.6 及(ji)A.0.7中暫缺提(ti)高(gao)溫度下的(de)許用應(ying)力(li)。選用閥(fa)門時(shi)，可按本(ben)規范條文說明第5.6.1條中所列的(de)標準，按公稱壓力(li)及(ji)溫度決(jue)定最大工作壓力(li)。

4. 關于有色(se)金屬材(cai)(cai)料的(de)(de)力(li)學(xue)性能。考(kao)慮到(dao)鋁(lv)(lv)(lv)是(shi)工業管道工程中可能使用(yong)的(de)(de)材(cai)(cai)料，目前(qian)鋁(lv)(lv)(lv)材(cai)(cai)標準(zhun)正處(chu)于修(xiu)訂(ding)階段，本規范僅編了附錄A的(de)(de)表(biao)A.0.8“鋁(lv)(lv)(lv)和鋁(lv)(lv)(lv)合金管的(de)(de)許用(yong)應力(li)”。其它鋁(lv)(lv)(lv)材(cai)(cai)的(de)(de)許用(yong)應力(li)數據，可按《鋁(lv)(lv)(lv)制(zhi)焊接容器(qi)》標準(zhun)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(gang)焊管及鍋爐用鋼管等的許用應力。