在线亚洲日产一区二区-高清在线

附錄A中列(lie)有常用(yong)(yong)鋼(gang)管(guan)、鋼(gang)板(ban)、螺栓、鋼(gang)鍛件、鑄(zhu)鐵和某些有色金(jin)屬管(guan)材(cai)料的機械性(xing)能(neng)資料。表(biao)中還(huan)列(lie)有某些材(cai)料在各種設計溫度(du)下的許用(yong)(yong)應力值。上述資料數(shu)據(ju)主(zhu)要取自現行的國(guo)家標準，詳見各表(biao)格。下面對(dui)編制依據(ju)作幾點說(shuo)明。

許用(yong)(yong)(yong)應(ying)力是按材料的力學性能(neng)除以相應(ying)的安全(quan)系(xi)(xi)數而得，但安全(quan)系(xi)(xi)數的取(qu)定與諸(zhu)多因素有關，例(li)如材料性能(neng)、荷載、設(she)計方法、質量管理水平、操作使用(yong)(yong)(yong)經(jing)驗(yan)等，是一個比較復雜的課(ke)題(ti)，很難用(yong)(yong)(yong)很少的人力，在很短的時(shi)間(jian)內，制(zhi)訂一個專(zhuan)用(yong)(yong)(yong)的系(xi)(xi)列。

近來(lai)國內(nei)外的(de)(de)(de)標(biao)(biao)準(zhun)和(he)規(gui)范(fan)中采(cai)用的(de)(de)(de)安全(quan)系數不盡相同，而(er)且(qie)隨著(zhu)時間的(de)(de)(de)推移和(he)科學技(ji)術的(de)(de)(de)進步，還在(zai)不斷的(de)(de)(de)修訂。下面著(zhu)重介紹一(yi)些工業發達國家(jia)、國際(ji)標(biao)(biao)準(zhun)組織和(he)我(wo)國的(de)(de)(de)有(you)關(guan)標(biao)(biao)準(zhun)或規(gui)范(fan)在(zai)安全(quan)系數取(qu)定準(zhun)則(ze)方(fang)面的(de)(de)(de)情況，供(gong)使用參考。

根據日本鍋爐協(xie)會(hui)副會(hui)長(chang)野原石松先生在(zai)第244號(hao)《鍋爐研(yan)究》中撰寫的(de)“國外鍋爐、壓(ya)力(li)容器結構(gou)規范動(dong)向(xiang)”中提到的(de)，某些國家和組織在(zai)1990年10月以前，確定軋制碳素鋼許用應力(li)所采用的(de)安全系數詳(xiang)見(jian)本附錄A說(shuo)明表1。

根據美國管(guan)道規范 ASME B31.3（原(yuan)名(ming)“Chemical plant and petroleum refinery piping”新(xin)版改名(ming)“Process piping”）中提出的確(que)定金屬材料許(xu)用應力(li)值(zhi)的準(zhun)則如下∶

1. 在設計(ji)溫度下(xia)(xia)的(de)螺栓材(cai)料設計(ji)應(ying)力值(zhi)不應(ying)超過下(xia)(xia)列的(de)最小值(zhi)∶

①. 除了(le)下列③的(de)(de)規定(ding)外，取1/4的(de)(de)常(chang)溫(wen)下規定(ding)的(de)(de)最小抗拉(la)強度（SMTS）和1/4的(de)(de)設(she)計溫(wen)度下的(de)(de)抗拉(la)強度的(de)(de)較小者；

②. 除了(le)下列③的(de)規(gui)定外，取2/3的(de)常溫下規(gui)定的(de)最小屈(qu)服強(qiang)度(du)（SMYS）和(he)2/3的(de)設計溫度(du)下的(de)屈(qu)服強(qiang)度(du)的(de)較小者(zhe)；

③. 在蠕(ru)變(bian)范(fan)圍以下(xia)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)時，對于(yu)已經熱處(chu)理或(huo)應(ying)變(bian)硬(ying)化而使強度(du)(du)(du)有所提高的(de)(de)(de)螺栓材料(liao)，取(qu)(qu)1/5的(de)(de)(de)常溫(wen)下(xia)規定的(de)(de)(de)最小(xiao)抗拉強度(du)(du)(du)（SMTS）和1/4的(de)(de)(de)常溫(wen)下(xia)規定的(de)(de)(de)最小(xiao)屈服強度(du)(du)(du)（SMYS）的(de)(de)(de)較小(xiao)者（除非這些數值小(xiao)于(yu)退火材料(liao)的(de)(de)(de)相應(ying)值，則此時應(ying)取(qu)(qu)退火的(de)(de)(de)數值）

④. 取在設計溫度下屈服強(qiang)度的(de)2/3；

⑤. 取每1000h具有0.01%蠕變(bian)率的平(ping)均(jun)應(ying)力(li)的100%；⑥取10000h終(zhong)了(le)的平(ping)均(jun)斷裂應(ying)力(li)的67%；⑦取100000h終(zhong)了(le)的最小斷裂應(ying)力(li)的80%；

2. 鑄鐵∶在(zai)設計(ji)溫度下的(de)鑄鐵的(de)基(ji)本許(xu)用(yong)應力不(bu)應超過下列的(de)較(jiao)小者∶

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

②. 在設計溫度下抗拉強度的(de)1/10。

3. 可鍛鑄鐵∶其基本許用應力在設計溫(wen)度下(xia)不應超過下(xia)列的較小值(zhi)∶

①. 常(chang)溫下規定的最小抗拉(la)強度(du)的1/5；

②. 在設計溫(wen)度(du)下抗拉強度(du)的1/5。

4. 其他材料∶上述以外(wai)的材料的許用應力不應超過下列(lie)的最小者

①. 1/3的(de)常溫(wen)下規定的(de)最(zui)小抗拉強度(du)（SMTS）和1/3的(de)設計溫(wen)度(du)下的(de)抗拉強度(du)中的(de)較小者；

②. 除了下(xia)(xia)列③的(de)(de)規(gui)定外，取(qu)2/3的(de)(de)常溫下(xia)(xia)規(gui)定的(de)(de)最小屈服強度（SMYS）和2/3的(de)(de)設計(ji)溫度下(xia)(xia)的(de)(de)屈服強度中的(de)(de)較小者；

③. 對于奧氏(shi)體不銹鋼(gang)和鎳合金鋼(gang)具有相似的(de)應力一(yi)應變情況者，取2/3的(de)常溫下(xia)規(gui)定的(de)最小屈服(fu)強度（SMYS）和90%的(de)設計溫度下(xia)的(de)屈服(fu)強度中的(de)較小者；

④. 對于(yu)蠕變率為每1000h0.01%者，取100%的(de)平均應力值(zhi)；

⑤. 對于在10000h終了斷裂者，取其(qi)67%的平均應力值；

⑥. 對于在(zai)10000h終了斷(duan)裂(lie)者，取其最小應力的80%；

⑦. 對(dui)于構造等級(ji)的材料(liao)，其基本許用應力應為(wei)0.92倍的按上述的①至⑥確定的最小值。

5. 應用限制

按照(zhao)上述4）③確定的(de)(de)應力值不推薦(jian)用于法(fa)蘭接點(dian)和(he)其他組(zu)成件，因在這(zhe)些部位只(zhi)要有少許變形就會(hui)導致漏泄(xie)和(he)失效，見本規范附錄A表A.0.2及表A.0.4的(de)(de)注(zhu)中所解釋(shi)的(de)(de)。

上述 ASME B31.3中(zhong)確(que)定的(de)(de)金屬材料設計應力的(de)(de)準則和本附錄A說明表3中(zhong)的(de)(de)規定相同，而且在大多數情況下(xia)，在本規范附錄A中(zhong)列出的(de)(de)蠕變范圍以下(xia)的(de)(de)應力值(zhi)是和該規范中(zhong)所公(gong)布的(de)(de)相應值(zhi)相同的(de)(de)。

根據(ju)ASMEB31.1中提出的(de)(de)管道用(yong)的(de)(de)鐵(tie)基和(he)非鐵(tie)基材(cai)料許(xu)用(yong)應力(li)值的(de)(de)準則是與本附錄A說明表(biao)2相同。其(qi)中抗拉強度(du)的(de)(de)安全系數為4。

除此(ci)之外(wai)，鑄鐵的(de)(de)許用應力是根據《ASME 鍋爐及壓(ya)力容器規(gui)范第八卷第1冊壓(ya)力容器》中的(de)(de)表UCI-23中的(de)(de)規(gui)則(ze)所確定(ding)的(de)(de)安全系(xi)數10求(qiu)定(ding)的(de)(de)。

根據美國(guo)《冷凍管道規范ASME B31.5》中提出的求定鐵(tie)基和非鐵(tie)基材料許(xu)用應力(li)的準則(ze)如(ru)下(xia)∶

1. 鐵基(ji)材料

在100F（37.8℃）及以(yi)下，許用應(ying)力是取用25%的常(chang)溫下規定的最(zui)小抗拉(la)強(qiang)度（SMTS）和62.5%常(chang)溫下規定的最(zui)小屈服強(qiang)度（SMYS）或0.2變形時的較小值。

在100F（37.8℃）以上，但低于400F（204℃）時，許(xu)用應力不超過在設計溫度下(xia)，變形0.2%時的預期平(ping)均屈服強度的62.5%，或(huo)者不超過設計溫度下(xia)的預期平(ping)均抗(kang)拉強度的25%。

對于(yu)構(gou)造用材，應采(cai)用0.92的(de)質量系數。

2. 非(fei)鐵基材料

在溫度(du)(du)超(chao)過100°F（37.8℃）時，材(cai)料的(de)基本許用應力值取決于下列的(de)最小值，而且還要在抗拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)和屈(qu)服強(qiang)(qiang)度(du)(du)都是取自設計溫度(du)(du)下的(de)標準短時試驗時∶

①. 最小的(de)抗(kang)拉(la)強度的(de)1/4；

②. 最小的屈服強(qiang)度的2/3；

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

④. 在10000h產(chan)生斷(duan)裂的應(ying)力值。

在100F（37.8℃）及(ji)以下(xia)時，許用(yong)應(ying)力(li)取用(yong)下(xia)列(lie)的(de)(de)最(zui)小值(zhi)，即取1/4的(de)(de)常溫(wen)下(xia)規(gui)定(ding)的(de)(de)最(zui)小抗拉(la)強(qiang)度（SMTS）或2/3的(de)(de)常溫(wen)下(xia)規(gui)定(ding)的(de)(de)最(zui)小屈服強(qiang)度（SMYS）中的(de)(de)最(zui)小值(zhi)。

抗拉強(qiang)度(du)和屈服強(qiang)度(du)是通(tong)過取(qu)用試驗結果，乘(cheng)以最小指定的(de)或預期的(de)抗拉強(qiang)度(du)或屈服強(qiang)度(du)和實際的(de)常溫下的(de)抗拉或屈服強(qiang)度(du)的(de)比值(zhi)，來(lai)把(ba)它們調(diao)整到最小值(zhi)的(de)。

蠕(ru)(ru)變(bian)(bian)和(he)斷(duan)裂(lie)應(ying)(ying)力強度(du)是按 Francis B.Foley 在 Metal Pro-gress，June 1947，P.P.951-958所指出(chu)的“蠕(ru)(ru)變(bian)(bian)和(he)斷(duan)裂(lie)應(ying)(ying)力數據(ju)的說明(ming)"中(zhong)所描述的方法畫出(chu)的蠕(ru)(ru)變(bian)(bian)和(he)斷(duan)裂(lie)應(ying)(ying)力曲線來加(jia)以確定的。

求定剪切應力(li)和支(zhi)承的(de)(de)許用應力(li)時，亦應在(zai)抗拉許用應力(li)的(de)(de)基(ji)礎上分(fen)別(bie)順次乘以0.8和1.6的(de)(de)系數。

現行國(guo)家標準(zhun)《鋼制壓力容(rong)器》GB150與本規范中所規定的鋼材安全(quan)系數相同，詳見本規范第3章表3.2.3-1 及表3.2.3-2.

國家現行標準《火力(li)發電廠汽水(shui)管道(dao)應力(li)計(ji)算(suan)技術規定(ding)》SDGJ6中(zhong)規定(ding)，鋼材的許用應力(li)，應根據(ju)鋼材的有關強度特性取下列三項中(zhong)的最小值∶q30/3，q/1.5或qq.2%/1.5，c6/1.5.

從上(shang)述提供的國(guo)內外有關的標準(zhun)和(he)(he)規(gui)(gui)范看，美國(guo)的ASME規(gui)(gui)范是目前國(guo)際上(shang)公認的先進壓(ya)力(li)容器中最廣泛使(shi)用(yong)的規(gui)(gui)范。管道的性能和(he)(he)工作情況雖不完全等同(tong)于(yu)壓(ya)力(li)容器，但有許多相似(si)之處，因此在確定材料的安全系數方面所采取(qu)的準(zhun)則(ze)基本(ben)(ben)上(shang)也是一致的。我國(guo)的現(xian)行國(guo)家標準(zhun)《鋼制壓(ya)力(li)容器》GB150所取(qu)用(yong)的金屬安全系數，除了熱處理(li)的螺(luo)栓(shuan)外，與本(ben)(ben)附錄(lu)A說明(ming)表3和(he)(he)ASME B31.3的主要規(gui)(gui)定也基本(ben)(ben)上(shang)是一致的。

再則，我國現行國家標準(zhun)《鋼制壓(ya)力容器》GB150是在原石(shi)油、化(hua)工和機(ji)械(xie)三(san)部標準(zhun)實施20多年的(de)基礎上(shang)，總結大量(liang)的(de)工程實踐(jian)經(jing)驗，以理論和實驗研究為指導，并吸收了國外同類先進標準(zhun)的(de)有關(guan)內容編制而成的(de)。應該說是切(qie)合我國實際的(de)。因此，本規范基本上(shang)用現行國家標準(zhun)《鋼制壓(ya)力容器》GB150的(de)數(shu)據。

1. 關于經熱處(chu)理(li)的(de)螺栓的(de)許用應力問題，在本(ben)附錄A說明表2及(ji)表3中(zhong)以及(ji)ASME B31.3中(zhong)有(you)以下規定∶“按常(chang)溫(wen)下抗拉強度的(de)安全系(xi)數為5，按常(chang)溫(wen)下屈服點的(de)安全系(xi)數為4”。

2. ASME B31.3中是考慮經熱(re)處理的(de)(de)螺栓(shuan)其力學(xue)性能(neng)在使用(yong)中有(you)(you)可能(neng)降(jiang)低，故(gu)采(cai)用(yong)較高的(de)(de)安(an)全系數(shu)。這(zhe)對(dui)于避(bi)免(mian)法(fa)(fa)蘭泄(xie)漏應(ying)(ying)是有(you)(you)利的(de)(de)。但(dan)由于現(xian)行法(fa)(fa)蘭標準(zhun)(zhun)大(da)多參(can)照(zhao)歐美法(fa)(fa)蘭體系編(bian)制的(de)(de)，法(fa)(fa)蘭設計(ji)計(ji)算(suan)還有(you)(you)基準(zhun)(zhun)溫度不同(tong)的(de)(de)問(wen)題(ti)(ti)，條件比較復雜，今(jin)后有(you)(you)必要進一步研(yan)究，合理解決(jue)調質螺栓(shuan)的(de)(de)許用(yong)應(ying)(ying)力的(de)(de)問(wen)題(ti)(ti)。目前，仍按現(xian)行國家標準(zhun)(zhun)《鋼制壓力容(rong)器》GB150規定的(de)(de)許用(yong)應(ying)(ying)力。

3. 關于鑄鐵的(de)力(li)學性能。本規范(fan)附錄A中(zhong)表A.0.6、A.0.7 系按(an)國家標(biao)準列出了(le)灰鑄鐵、可(ke)(ke)鍛(duan)鑄鐵和球墨鑄鐵的(de)常溫力(li)學性能及許用(yong)應力(li)，已計(ji)入(ru)鑄件的(de)質量系數0.8。在表 A.0.6 及A.0.7中(zhong)暫缺提(ti)高溫度下的(de)許用(yong)應力(li)。選(xuan)用(yong)閥門時，可(ke)(ke)按(an)本規范(fan)條(tiao)文說明第5.6.1條(tiao)中(zhong)所(suo)列的(de)標(biao)準，按(an)公稱壓力(li)及溫度決定最(zui)大工作壓力(li)。

4. 關于有色(se)金(jin)屬材(cai)(cai)料(liao)的(de)力學性能。考慮(lv)到(dao)鋁(lv)是工業(ye)管道工程中可(ke)能使用的(de)材(cai)(cai)料(liao)，目前鋁(lv)材(cai)(cai)標準(zhun)正處于修訂階段，本規(gui)范僅編(bian)了附錄A的(de)表A.0.8“鋁(lv)和鋁(lv)合(he)金(jin)管的(de)許(xu)用應力”。其它鋁(lv)材(cai)(cai)的(de)許(xu)用應力數據，可(ke)按《鋁(lv)制焊接(jie)容器》標準(zhun)的(de)規(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(xiu)鋼(gang)焊管及鍋爐用鋼管等的許用應力。