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附錄(lu)A中列有常(chang)用鋼管(guan)、鋼板、螺栓(shuan)、鋼鍛件、鑄(zhu)鐵和某(mou)些有色金屬管(guan)材(cai)料(liao)的(de)機(ji)械性能(neng)資料(liao)。表中還(huan)列有某(mou)些材(cai)料(liao)在各種設計溫度下(xia)的(de)許用應力值。上述資料(liao)數據主(zhu)要(yao)取自現行的(de)國(guo)家標準，詳見各表格。下(xia)面對編制依據作幾點說(shuo)明(ming)。

許用(yong)應力是按材(cai)料的(de)(de)力學性(xing)能(neng)除以相應的(de)(de)安全系數而得，但(dan)安全系數的(de)(de)取定與諸多因素有關，例如材(cai)料性(xing)能(neng)、荷載、設計方法、質量管理水平、操作使用(yong)經驗等，是一(yi)個(ge)比(bi)較(jiao)復雜的(de)(de)課題，很(hen)難用(yong)很(hen)少的(de)(de)人(ren)力，在很(hen)短的(de)(de)時間內，制(zhi)訂一(yi)個(ge)專用(yong)的(de)(de)系列。

近來(lai)國(guo)內外的(de)(de)標準(zhun)和(he)(he)規范(fan)中采用的(de)(de)安全系(xi)數不(bu)(bu)盡相同(tong)，而且隨(sui)著(zhu)(zhu)時(shi)間的(de)(de)推移(yi)和(he)(he)科學技(ji)術的(de)(de)進(jin)步，還(huan)在(zai)不(bu)(bu)斷的(de)(de)修訂。下(xia)面著(zhu)(zhu)重介紹一些(xie)工(gong)業(ye)發(fa)達國(guo)家、國(guo)際標準(zhun)組織和(he)(he)我國(guo)的(de)(de)有關標準(zhun)或(huo)規范(fan)在(zai)安全系(xi)數取定準(zhun)則方面的(de)(de)情況(kuang)，供使用參考(kao)。

根據日本鍋爐(lu)協會(hui)副會(hui)長野(ye)原(yuan)石松先(xian)生在第244號(hao)《鍋爐(lu)研究》中撰寫(xie)的(de)“國外鍋爐(lu)、壓力容器結構規(gui)范動向”中提到的(de)，某些國家(jia)和組織(zhi)在1990年(nian)10月以前，確定軋(ya)制碳素鋼許(xu)用應(ying)力所采用的(de)安全系(xi)數(shu)詳(xiang)見本附錄(lu)A說明表1。

根據美國管道規范(fan) ASME B31.3（原名(ming)“Chemical plant and petroleum refinery piping”新版改名(ming)“Process piping”）中提出(chu)的確定金屬(shu)材料許(xu)用應力(li)值的準則如下∶

1. 在設(she)計(ji)溫度(du)下的(de)螺(luo)栓材料(liao)設(she)計(ji)應(ying)力值(zhi)不應(ying)超過(guo)下列的(de)最小值(zhi)∶

①. 除了下(xia)列③的規定(ding)外(wai)，取1/4的常溫(wen)下(xia)規定(ding)的最小(xiao)抗拉(la)強度(du)（SMTS）和1/4的設(she)計(ji)溫(wen)度(du)下(xia)的抗拉(la)強度(du)的較小(xiao)者；

②. 除(chu)了下(xia)列③的(de)(de)規定(ding)外，取2/3的(de)(de)常(chang)溫下(xia)規定(ding)的(de)(de)最小屈服強(qiang)度（SMYS）和2/3的(de)(de)設計溫度下(xia)的(de)(de)屈服強(qiang)度的(de)(de)較小者；

③. 在蠕(ru)變范圍以下的(de)(de)溫度時，對于(yu)已(yi)經熱處理或應變硬化而使強(qiang)度有(you)所提高的(de)(de)螺栓材料(liao)，取(qu)(qu)1/5的(de)(de)常(chang)(chang)溫下規定(ding)的(de)(de)最小抗拉(la)強(qiang)度（SMTS）和1/4的(de)(de)常(chang)(chang)溫下規定(ding)的(de)(de)最小屈服強(qiang)度（SMYS）的(de)(de)較小者（除非這些數值小于(yu)退火材料(liao)的(de)(de)相(xiang)應值，則此時應取(qu)(qu)退火的(de)(de)數值）

④. 取在設計溫度下(xia)屈服強度的2/3；

⑤. 取(qu)每1000h具有0.01%蠕變率(lv)的(de)(de)平均應(ying)力的(de)(de)100%；⑥取(qu)10000h終了的(de)(de)平均斷裂應(ying)力的(de)(de)67%；⑦取(qu)100000h終了的(de)(de)最小斷裂應(ying)力的(de)(de)80%；

2. 鑄(zhu)鐵∶在設計溫(wen)度(du)下(xia)的(de)(de)鑄(zhu)鐵的(de)(de)基本(ben)許用應(ying)力不應(ying)超過(guo)下(xia)列的(de)(de)較小者∶

①. 常溫下規定的(de)最小抗拉強度（SMTS）的(de)1/10；

②. 在設(she)計溫度下抗拉(la)強度的1/10。

3. 可(ke)鍛鑄鐵(tie)∶其基本許用(yong)應力(li)在設計溫度下不應超過(guo)下列的(de)較小值∶

①. 常溫下規定的(de)最小抗拉強(qiang)度的(de)1/5；

②. 在設計溫度(du)下抗拉強度(du)的1/5。

4. 其他材料(liao)∶上述以(yi)外的材料(liao)的許用應力不(bu)應超(chao)過下列的最小者(zhe)

①. 1/3的常溫(wen)下規定的最(zui)小抗拉(la)強度（SMTS）和1/3的設計溫(wen)度下的抗拉(la)強度中的較小者；

②. 除了下(xia)列③的規定(ding)(ding)外，取2/3的常(chang)溫下(xia)規定(ding)(ding)的最小屈(qu)服強度(du)（SMYS）和2/3的設計溫度(du)下(xia)的屈(qu)服強度(du)中的較小者；

③. 對(dui)于奧氏(shi)體不銹鋼和(he)鎳合金鋼具有相似的(de)應力(li)一應變情況者(zhe)，取2/3的(de)常溫(wen)下規(gui)定的(de)最(zui)小屈服強度（SMYS）和(he)90%的(de)設計溫(wen)度下的(de)屈服強度中的(de)較(jiao)小者(zhe)；

④. 對(dui)于蠕(ru)變率為每1000h0.01%者，取100%的平均應力值；

⑤. 對(dui)于在10000h終了斷裂者，取其67%的平(ping)均(jun)應力值(zhi)；

⑥. 對于在10000h終了斷裂者，取其最小應(ying)力的80%；

⑦. 對于構造等級的(de)材料，其基(ji)本許用應力(li)應為0.92倍的(de)按上(shang)述的(de)①至⑥確(que)定的(de)最小值。

5. 應用限制

按照(zhao)上述4）③確定(ding)的(de)(de)應力值不推薦(jian)用于法(fa)蘭接點和(he)其(qi)他(ta)組(zu)成件，因在這(zhe)些(xie)部(bu)位只要有(you)少許(xu)變形就會(hui)導致漏泄(xie)和(he)失效，見本規范附(fu)錄A表(biao)A.0.2及表(biao)A.0.4的(de)(de)注中(zhong)所(suo)解釋(shi)的(de)(de)。

上(shang)述 ASME B31.3中(zhong)確定的(de)金(jin)屬材料設計應力(li)的(de)準則和(he)本(ben)附錄A說明表3中(zhong)的(de)規(gui)(gui)定相(xiang)同，而且在大多數情況下，在本(ben)規(gui)(gui)范(fan)附錄A中(zhong)列出的(de)蠕變范(fan)圍以下的(de)應力(li)值是和(he)該規(gui)(gui)范(fan)中(zhong)所公布的(de)相(xiang)應值相(xiang)同的(de)。

根據(ju)ASMEB31.1中(zhong)(zhong)提出的管道用(yong)的鐵基(ji)(ji)和非鐵基(ji)(ji)材(cai)料(liao)許用(yong)應力值的準則是與本附錄A說明表2相同。其中(zhong)(zhong)抗拉強度的安全系數為(wei)4。

除此(ci)之外，鑄(zhu)鐵的(de)許用應力(li)(li)是(shi)根據《ASME 鍋爐及壓(ya)力(li)(li)容器(qi)規(gui)范第(di)八(ba)卷第(di)1冊壓(ya)力(li)(li)容器(qi)》中(zhong)的(de)表UCI-23中(zhong)的(de)規(gui)則所確定的(de)安全系數(shu)10求定的(de)。

根據美國《冷(leng)凍(dong)管道規(gui)范ASME B31.5》中提出的求定(ding)鐵基和非鐵基材料許用應力的準則(ze)如下(xia)∶

1. 鐵基材料(liao)

在100F（37.8℃）及以下，許用(yong)應力是取(qu)用(yong)25%的(de)(de)常溫下規定的(de)(de)最(zui)小抗拉強(qiang)度(du)（SMTS）和62.5%常溫下規定的(de)(de)最(zui)小屈服(fu)強(qiang)度(du)（SMYS）或0.2變形時的(de)(de)較(jiao)小值。

在(zai)100F（37.8℃）以上，但低于400F（204℃）時，許(xu)用應力不超(chao)(chao)過(guo)在(zai)設(she)計溫度下，變形0.2%時的預期(qi)平均屈服強度的62.5%，或者不超(chao)(chao)過(guo)設(she)計溫度下的預期(qi)平均抗拉強度的25%。

對于構(gou)造用(yong)材，應采用(yong)0.92的質量系數(shu)。

2. 非鐵基材料

在(zai)溫度超過100°F（37.8℃）時，材(cai)料(liao)的(de)基本許用應力值取決于(yu)下(xia)列的(de)最小值，而且還要在(zai)抗拉強度和屈(qu)服(fu)強度都是取自設(she)計溫度下(xia)的(de)標準(zhun)短(duan)時試驗時∶

①. 最(zui)小的(de)抗(kang)拉強度的(de)1/4；

②. 最小的(de)(de)屈服強度的(de)(de)2/3；

③. 在1000h末產生0.01%蠕變(bian)率的應力值；

④. 在10000h產生斷裂(lie)的應力(li)值(zhi)。

在100F（37.8℃）及(ji)以下(xia)(xia)(xia)時，許用應力取(qu)用下(xia)(xia)(xia)列的(de)(de)最小(xiao)值，即取(qu)1/4的(de)(de)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)規(gui)定(ding)的(de)(de)最小(xiao)抗拉(la)強度（SMTS）或2/3的(de)(de)常溫(wen)下(xia)(xia)(xia)規(gui)定(ding)的(de)(de)最小(xiao)屈服強度（SMYS）中的(de)(de)最小(xiao)值。

抗拉強(qiang)(qiang)度和(he)屈(qu)服強(qiang)(qiang)度是(shi)通過取用試驗結果(guo)，乘以最小指(zhi)定(ding)的或(huo)預期的抗拉強(qiang)(qiang)度或(huo)屈(qu)服強(qiang)(qiang)度和(he)實際的常溫下的抗拉或(huo)屈(qu)服強(qiang)(qiang)度的比值(zhi)，來(lai)把它(ta)們(men)調整到最小值(zhi)的。

蠕(ru)變和(he)斷(duan)裂應力(li)強(qiang)度是按 Francis B.Foley 在 Metal Pro-gress，June 1947，P.P.951-958所(suo)指出(chu)的“蠕(ru)變和(he)斷(duan)裂應力(li)數據的說明"中所(suo)描(miao)述的方(fang)法畫出(chu)的蠕(ru)變和(he)斷(duan)裂應力(li)曲線來加以(yi)確定(ding)的。

求(qiu)定(ding)剪切應(ying)(ying)力(li)和支承的許用(yong)應(ying)(ying)力(li)時，亦應(ying)(ying)在抗拉許用(yong)應(ying)(ying)力(li)的基礎上分別(bie)順(shun)次乘以0.8和1.6的系數。

現行國家標準《鋼制壓(ya)力容器》GB150與本規范中所(suo)規定(ding)的(de)鋼材安全(quan)系數相同，詳(xiang)見本規范第3章表3.2.3-1 及表3.2.3-2.

國家現行標準(zhun)《火力發電廠汽水管(guan)道應力計(ji)算技術規(gui)定(ding)》SDGJ6中規(gui)定(ding)，鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的許用應力，應根據鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的有關強度特性(xing)取下(xia)列三項中的最小值∶q30/3，q/1.5或qq.2%/1.5，c6/1.5.

從上(shang)述提供的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)國(guo)(guo)內外有關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)標準和(he)規范看，美國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)ASME規范是目前國(guo)(guo)際上(shang)公認的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)先進壓(ya)(ya)力(li)容器中最廣(guang)泛使用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)規范。管(guan)道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)和(he)工(gong)作情況(kuang)雖(sui)不完全(quan)(quan)等同于壓(ya)(ya)力(li)容器，但有許多相(xiang)似之處，因此在確定(ding)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)安(an)全(quan)(quan)系數方面所(suo)采取的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)準則基(ji)本(ben)(ben)上(shang)也(ye)是一致的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。我(wo)國(guo)(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現行國(guo)(guo)家標準《鋼制(zhi)壓(ya)(ya)力(li)容器》GB150所(suo)取用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬安(an)全(quan)(quan)系數，除了熱處理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)螺栓外，與本(ben)(ben)附錄A說明表3和(he)ASME B31.3的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要規定(ding)也(ye)基(ji)本(ben)(ben)上(shang)是一致的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。

再(zai)則(ze)，我國(guo)現行國(guo)家標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)《鋼(gang)制壓(ya)力容(rong)器》GB150是在原石油、化工(gong)和機械三部(bu)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)實(shi)施20多(duo)年的(de)基礎上(shang)，總(zong)結(jie)大(da)量的(de)工(gong)程實(shi)踐(jian)經驗(yan)，以理論(lun)和實(shi)驗(yan)研(yan)究為指導，并吸收了(le)國(guo)外同類先進標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)的(de)有關內容(rong)編制而成的(de)。應(ying)該說是切合我國(guo)實(shi)際的(de)。因此，本規范基本上(shang)用(yong)現行國(guo)家標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)《鋼(gang)制壓(ya)力容(rong)器》GB150的(de)數據(ju)。

1. 關于經熱處理的(de)螺栓的(de)許(xu)用應力問題，在本附錄(lu)A說明表2及表3中以(yi)(yi)及ASME B31.3中有以(yi)(yi)下規定∶“按(an)常溫下抗拉強度的(de)安全系數為5，按(an)常溫下屈服(fu)點的(de)安全系數為4”。

2. ASME B31.3中(zhong)是考慮經熱處理的(de)螺(luo)(luo)栓(shuan)其力(li)(li)(li)(li)學性能在使用(yong)中(zhong)有可能降低，故(gu)采用(yong)較高的(de)安全系(xi)數。這(zhe)對于避免法蘭泄漏應(ying)是有利的(de)。但(dan)由(you)于現行法蘭標準(zhun)大多參(can)照歐美法蘭體系(xi)編制的(de)，法蘭設(she)計計算(suan)還(huan)有基準(zhun)溫度不同的(de)問題，條(tiao)件比較復(fu)雜，今后有必要進一步研究，合理解決調質螺(luo)(luo)栓(shuan)的(de)許(xu)用(yong)應(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)問題。目(mu)前，仍按現行國家標準(zhun)《鋼制壓力(li)(li)(li)(li)容器》GB150規定的(de)許(xu)用(yong)應(ying)力(li)(li)(li)(li)。

3. 關于鑄鐵(tie)的力(li)(li)(li)學性能。本(ben)規范(fan)附(fu)錄A中表A.0.6、A.0.7 系按(an)國家(jia)標(biao)準列出了(le)灰(hui)鑄鐵(tie)、可鍛(duan)鑄鐵(tie)和球墨鑄鐵(tie)的常溫(wen)(wen)力(li)(li)(li)學性能及(ji)許用(yong)應力(li)(li)(li)，已(yi)計入鑄件的質量系數0.8。在表 A.0.6 及(ji)A.0.7中暫缺提高溫(wen)(wen)度下(xia)的許用(yong)應力(li)(li)(li)。選用(yong)閥門時，可按(an)本(ben)規范(fan)條文(wen)說明第5.6.1條中所列的標(biao)準，按(an)公稱壓力(li)(li)(li)及(ji)溫(wen)(wen)度決定最大工作(zuo)壓力(li)(li)(li)。

4. 關于有色金屬(shu)材料的(de)(de)力學(xue)性(xing)能(neng)。考(kao)慮到鋁是工(gong)業(ye)管(guan)道工(gong)程中可能(neng)使用的(de)(de)材料，目前鋁材標準正處于修訂階段，本(ben)規范僅編(bian)了附(fu)錄A的(de)(de)表A.0.8“鋁和鋁合金管(guan)的(de)(de)許(xu)用應力”。其它鋁材的(de)(de)許(xu)用應力數據(ju)，可按(an)《鋁制(zhi)焊(han)接容器(qi)》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(guan)及鍋爐用鋼管等的許用應力。