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附錄A中(zhong)列(lie)有常用(yong)鋼(gang)管、鋼(gang)板、螺栓、鋼(gang)鍛件、鑄鐵和某些有色金屬管材料的(de)機械性能(neng)資料。表中(zhong)還列(lie)有某些材料在各(ge)(ge)種設計溫度下的(de)許用(yong)應力值。上述資料數據主(zhu)要取自現行(xing)的(de)國(guo)家標準，詳見各(ge)(ge)表格。下面對編制依(yi)據作幾點說明。

許用(yong)應力是按材(cai)料(liao)的力學性能除以相應的安(an)全系(xi)數而得，但安(an)全系(xi)數的取(qu)定與諸(zhu)多(duo)因素有(you)關(guan)，例如材(cai)料(liao)性能、荷載、設計方法(fa)、質(zhi)量管理水平、操(cao)作使用(yong)經(jing)驗等，是一個比較(jiao)復雜(za)的課題，很(hen)難(nan)用(yong)很(hen)少的人力，在很(hen)短的時間內，制訂一個專(zhuan)用(yong)的系(xi)列。

近來國(guo)內(nei)外的(de)標準和規(gui)范中采(cai)用(yong)的(de)安(an)全系(xi)(xi)數不(bu)盡相同(tong)，而(er)且隨著時間(jian)的(de)推移(yi)和科學(xue)技術的(de)進步，還在不(bu)斷的(de)修訂。下面著重介紹一些工(gong)業發達國(guo)家、國(guo)際標準組織和我國(guo)的(de)有關(guan)標準或(huo)規(gui)范在安(an)全系(xi)(xi)數取定準則方面的(de)情況，供使用(yong)參考(kao)。

根據日本鍋爐(lu)(lu)協會副會長野原石松(song)先(xian)生在第244號《鍋爐(lu)(lu)研究(jiu)》中撰寫的(de)“國外(wai)鍋爐(lu)(lu)、壓力容器結(jie)構規(gui)范動(dong)向”中提到的(de)，某(mou)些國家和(he)組織在1990年10月以(yi)前(qian)，確定軋制碳素鋼許用(yong)應力所采(cai)用(yong)的(de)安全系數詳見本附錄A說明表(biao)1。

根(gen)據(ju)美國管道規范 ASME B31.3（原名“Chemical plant and petroleum refinery piping”新版改(gai)名“Process piping”）中提出的確定金屬材料許用應力值的準(zhun)則如下∶

1. 在設計溫(wen)度下的(de)螺栓材料設計應力值(zhi)不應超過下列的(de)最小值(zhi)∶

①. 除了下列(lie)③的規定(ding)(ding)外，取(qu)1/4的常溫下規定(ding)(ding)的最小(xiao)抗(kang)拉(la)強度（SMTS）和1/4的設計溫度下的抗(kang)拉(la)強度的較小(xiao)者；

②. 除(chu)了下(xia)列③的(de)(de)(de)規(gui)定外，取2/3的(de)(de)(de)常溫下(xia)規(gui)定的(de)(de)(de)最小(xiao)(xiao)屈(qu)服強(qiang)度(du)（SMYS）和2/3的(de)(de)(de)設計溫度(du)下(xia)的(de)(de)(de)屈(qu)服強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)較小(xiao)(xiao)者；

③. 在(zai)蠕變范(fan)圍以下(xia)的(de)溫度時，對于(yu)已經熱處理(li)或應變硬(ying)化而使強度有所提高的(de)螺(luo)栓材料，取1/5的(de)常(chang)溫下(xia)規(gui)定的(de)最小(xiao)抗拉(la)強度（SMTS）和1/4的(de)常(chang)溫下(xia)規(gui)定的(de)最小(xiao)屈服強度（SMYS）的(de)較小(xiao)者（除非這些數值小(xiao)于(yu)退火材料的(de)相(xiang)應值，則此時應取退火的(de)數值）

④. 取在(zai)設(she)計溫(wen)度下屈服強度的(de)2/3；

⑤. 取(qu)每1000h具有0.01%蠕變(bian)率的(de)(de)(de)平(ping)均應力的(de)(de)(de)100%；⑥取(qu)10000h終了的(de)(de)(de)平(ping)均斷裂應力的(de)(de)(de)67%；⑦取(qu)100000h終了的(de)(de)(de)最(zui)小斷裂應力的(de)(de)(de)80%；

2. 鑄(zhu)鐵∶在設計溫(wen)度下的鑄(zhu)鐵的基(ji)本許用應力不應超(chao)過下列的較小者∶

①. 常溫下規定的(de)最小(xiao)抗拉強度（SMTS）的(de)1/10；

②. 在設計溫度下抗拉強度的1/10。

3. 可鍛(duan)鑄鐵∶其基本許用應力(li)在設(she)計溫度下不應超過下列的較小(xiao)值∶

①. 常溫下(xia)規定(ding)的(de)最小抗拉強度的(de)1/5；

②. 在(zai)設(she)計(ji)溫度下(xia)抗拉強度的1/5。

4. 其他材(cai)料∶上述以外(wai)的材(cai)料的許用(yong)應力不(bu)應超過下列的最小者

①. 1/3的(de)常溫(wen)下(xia)規定(ding)的(de)最小抗(kang)拉強度(du)（SMTS）和1/3的(de)設(she)計溫(wen)度(du)下(xia)的(de)抗(kang)拉強度(du)中的(de)較小者；

②. 除了下(xia)列(lie)③的(de)(de)規定(ding)外，取2/3的(de)(de)常溫(wen)下(xia)規定(ding)的(de)(de)最小屈服強度（SMYS）和2/3的(de)(de)設計(ji)溫(wen)度下(xia)的(de)(de)屈服強度中的(de)(de)較(jiao)小者(zhe)；

③. 對于奧氏體不銹鋼(gang)和鎳合金鋼(gang)具有相似的(de)應力一應變情(qing)況者(zhe)，取(qu)2/3的(de)常溫下規定的(de)最小屈(qu)(qu)服強(qiang)度（SMYS）和90%的(de)設計溫度下的(de)屈(qu)(qu)服強(qiang)度中的(de)較小者(zhe)；

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

⑤. 對于(yu)在10000h終了斷裂者(zhe)，取其67%的平均應(ying)力值；

⑥. 對于在10000h終了斷裂者，取其(qi)最小(xiao)應力(li)的80%；

⑦. 對于(yu)構(gou)造等級的(de)(de)材(cai)料(liao)，其基(ji)本許用應力(li)應為0.92倍(bei)的(de)(de)按(an)上述的(de)(de)①至⑥確定的(de)(de)最小值。

5. 應(ying)用限制(zhi)

按照(zhao)上述4）③確定(ding)的(de)(de)應力(li)值不(bu)推(tui)薦用于(yu)法(fa)蘭接點(dian)和(he)其他(ta)組(zu)成(cheng)件，因在這些(xie)部位只要有少許變形就(jiu)會導致漏泄和(he)失效，見本規范(fan)附錄A表A.0.2及(ji)表A.0.4的(de)(de)注中所解釋的(de)(de)。

上述 ASME B31.3中(zhong)(zhong)(zhong)確(que)定的金屬材料設計應力的準則(ze)和本附錄A說(shuo)明表3中(zhong)(zhong)(zhong)的規定相同，而且在(zai)大多數情(qing)況(kuang)下，在(zai)本規范(fan)附錄A中(zhong)(zhong)(zhong)列出的蠕變范(fan)圍以(yi)下的應力值(zhi)是和該規范(fan)中(zhong)(zhong)(zhong)所公布的相應值(zhi)相同的。

根據ASMEB31.1中提出的管道用(yong)的鐵(tie)基(ji)和非鐵(tie)基(ji)材料許用(yong)應力值的準(zhun)則是與本附(fu)錄A說明表2相同。其中抗拉(la)強度的安全系(xi)數為4。

除此之(zhi)外，鑄(zhu)鐵的(de)(de)(de)許用(yong)應力是根據《ASME 鍋爐及壓(ya)力容(rong)器(qi)規范(fan)第八卷第1冊壓(ya)力容(rong)器(qi)》中(zhong)的(de)(de)(de)表UCI-23中(zhong)的(de)(de)(de)規則所確定(ding)的(de)(de)(de)安(an)全系數(shu)10求定(ding)的(de)(de)(de)。

根據美國(guo)《冷凍管(guan)道規范ASME B31.5》中(zhong)提出的(de)求定鐵基(ji)(ji)和非鐵基(ji)(ji)材料許用(yong)應力(li)的(de)準則(ze)如下∶

1. 鐵基材料

在100F（37.8℃）及以下(xia)，許用應力是取用25%的常溫下(xia)規(gui)定(ding)的最小(xiao)抗(kang)拉強(qiang)度（SMTS）和(he)62.5%常溫下(xia)規(gui)定(ding)的最小(xiao)屈(qu)服強(qiang)度（SMYS）或(huo)0.2變形(xing)時的較(jiao)小(xiao)值。

在100F（37.8℃）以上，但(dan)低于400F（204℃）時，許用應力不(bu)超過(guo)在設計溫(wen)度(du)(du)下，變形(xing)0.2%時的(de)預期(qi)平均屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)的(de)62.5%，或者不(bu)超過(guo)設計溫(wen)度(du)(du)下的(de)預期(qi)平均抗拉強(qiang)度(du)(du)的(de)25%。

對于構造用(yong)材(cai)，應采用(yong)0.92的質量(liang)系數。

2. 非鐵基材(cai)料

在溫(wen)度(du)(du)超過100°F（37.8℃）時(shi)(shi)，材料的基本(ben)許用應力值取決于下列的最小值，而且還要在抗拉強度(du)(du)和(he)屈服強度(du)(du)都是取自設(she)計(ji)溫(wen)度(du)(du)下的標準(zhun)短(duan)時(shi)(shi)試驗時(shi)(shi)∶

①. 最小的(de)(de)抗拉強度的(de)(de)1/4；

②. 最小的屈服(fu)強度的2/3；

③. 在1000h末產生0.01%蠕變率的應力值；

④. 在10000h產生(sheng)斷裂的應(ying)力值。

在100F（37.8℃）及以下時，許用應力取(qu)用下列的(de)最小(xiao)值，即取(qu)1/4的(de)常溫下規定(ding)的(de)最小(xiao)抗拉強(qiang)(qiang)度(du)（SMTS）或2/3的(de)常溫下規定(ding)的(de)最小(xiao)屈服強(qiang)(qiang)度(du)（SMYS）中的(de)最小(xiao)值。

抗(kang)(kang)(kang)拉強度和(he)屈(qu)服(fu)強度是通(tong)過取用試驗結(jie)果，乘以最小(xiao)(xiao)指定的(de)(de)或(huo)預期的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)拉強度或(huo)屈(qu)服(fu)強度和(he)實際的(de)(de)常溫下的(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)拉或(huo)屈(qu)服(fu)強度的(de)(de)比(bi)值(zhi)，來把它們(men)調整到最小(xiao)(xiao)值(zhi)的(de)(de)。

蠕變和(he)斷裂(lie)應(ying)(ying)力(li)強度(du)是按 Francis B.Foley 在(zai) Metal Pro-gress，June 1947，P.P.951-958所指出的“蠕變和(he)斷裂(lie)應(ying)(ying)力(li)數據的說明"中所描述(shu)的方法畫出的蠕變和(he)斷裂(lie)應(ying)(ying)力(li)曲線來(lai)加以確定(ding)的。

求定剪(jian)切(qie)應(ying)(ying)力(li)和支承(cheng)的(de)許用應(ying)(ying)力(li)時，亦(yi)應(ying)(ying)在抗拉許用應(ying)(ying)力(li)的(de)基礎上(shang)分別順次乘以0.8和1.6的(de)系數。

現行國家(jia)標準(zhun)《鋼制壓力容器(qi)》GB150與本規(gui)(gui)范中所規(gui)(gui)定的鋼材安全系數相同(tong)，詳見(jian)本規(gui)(gui)范第(di)3章表(biao)(biao)3.2.3-1 及表(biao)(biao)3.2.3-2.

國家現行標準《火力發電(dian)廠汽水管(guan)道應力計算技術規定》SDGJ6中(zhong)規定，鋼材的(de)許用應力，應根據(ju)鋼材的(de)有關強度特性取下列三項中(zhong)的(de)最小值∶q30/3，q/1.5或qq.2%/1.5，c6/1.5.

從上(shang)(shang)述提供(gong)的(de)(de)國(guo)內外有(you)關(guan)的(de)(de)標(biao)準和規(gui)(gui)范(fan)看，美國(guo)的(de)(de)ASME規(gui)(gui)范(fan)是(shi)(shi)目(mu)前國(guo)際上(shang)(shang)公認的(de)(de)先進壓(ya)力(li)容(rong)器(qi)中最廣泛使用的(de)(de)規(gui)(gui)范(fan)。管道的(de)(de)性(xing)能和工作(zuo)情況雖不完全(quan)等(deng)同于壓(ya)力(li)容(rong)器(qi)，但有(you)許多相似之處，因此(ci)在確定材料的(de)(de)安(an)全(quan)系數(shu)方面所采取的(de)(de)準則(ze)基(ji)本(ben)上(shang)(shang)也(ye)是(shi)(shi)一(yi)致(zhi)的(de)(de)。我國(guo)的(de)(de)現行國(guo)家標(biao)準《鋼制壓(ya)力(li)容(rong)器(qi)》GB150所取用的(de)(de)金屬安(an)全(quan)系數(shu)，除了熱處理的(de)(de)螺栓外，與本(ben)附錄A說明表3和ASME B31.3的(de)(de)主要規(gui)(gui)定也(ye)基(ji)本(ben)上(shang)(shang)是(shi)(shi)一(yi)致(zhi)的(de)(de)。

再則，我國現行國家標(biao)(biao)(biao)準(zhun)《鋼制壓力(li)容(rong)器》GB150是在原石油、化工和機械三部標(biao)(biao)(biao)準(zhun)實(shi)施20多年的(de)基(ji)礎上，總結大量的(de)工程實(shi)踐經驗，以理論和實(shi)驗研究為指導，并吸收了(le)國外(wai)同(tong)類(lei)先(xian)進標(biao)(biao)(biao)準(zhun)的(de)有關內(nei)容(rong)編制而成的(de)。應(ying)該說是切合我國實(shi)際的(de)。因此，本規范基(ji)本上用現行國家標(biao)(biao)(biao)準(zhun)《鋼制壓力(li)容(rong)器》GB150的(de)數據(ju)。

1. 關于經熱處理的螺栓的許(xu)用應力問題，在本附錄A說明表2及(ji)表3中(zhong)以及(ji)ASME B31.3中(zhong)有(you)以下(xia)規定(ding)∶“按常(chang)溫(wen)下(xia)抗拉強度的安(an)全系(xi)數為5，按常(chang)溫(wen)下(xia)屈服點的安(an)全系(xi)數為4”。

2. ASME B31.3中是考慮經熱處理的(de)螺栓其(qi)力(li)學(xue)性能(neng)在使用(yong)中有可(ke)能(neng)降低，故(gu)采用(yong)較高的(de)安全系數。這對于避免法蘭(lan)(lan)泄漏應是有利的(de)。但由于現(xian)(xian)行法蘭(lan)(lan)標準大多參(can)照歐美(mei)法蘭(lan)(lan)體系編(bian)制(zhi)(zhi)的(de)，法蘭(lan)(lan)設計計算還有基準溫度不(bu)同的(de)問題，條(tiao)件(jian)比較復雜(za)，今后有必要進(jin)一步研究，合(he)理解決調質螺栓的(de)許(xu)用(yong)應力(li)的(de)問題。目前(qian)，仍按現(xian)(xian)行國家標準《鋼制(zhi)(zhi)壓力(li)容器》GB150規定(ding)的(de)許(xu)用(yong)應力(li)。

3. 關(guan)于鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)的力(li)學性能(neng)。本規(gui)范附錄A中表(biao)A.0.6、A.0.7 系按(an)(an)國家標準列(lie)出了灰鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)、可(ke)鍛鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)和球墨鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵(tie)的常(chang)溫(wen)力(li)學性能(neng)及許用(yong)應(ying)力(li)，已計入(ru)鑄(zhu)(zhu)(zhu)件的質量系數0.8。在表(biao) A.0.6 及A.0.7中暫(zan)缺提高溫(wen)度下的許用(yong)應(ying)力(li)。選(xuan)用(yong)閥(fa)門(men)時，可(ke)按(an)(an)本規(gui)范條文說明第5.6.1條中所列(lie)的標準，按(an)(an)公稱(cheng)壓力(li)及溫(wen)度決定(ding)最大工作壓力(li)。

4. 關于(yu)有(you)色金(jin)屬材料(liao)的(de)力學(xue)性能。考慮到(dao)鋁是(shi)工(gong)業管(guan)道工(gong)程中可能使用的(de)材料(liao)，目前鋁材標(biao)準正處于(yu)修訂階段，本規范僅編了附錄(lu)A的(de)表(biao)A.0.8“鋁和鋁合(he)金(jin)管(guan)的(de)許(xu)用應(ying)力”。其它鋁材的(de)許(xu)用應(ying)力數(shu)據，可按(an)《鋁制焊接容(rong)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、不銹鋼焊管及鍋爐用鋼管等的許用應力。