附錄A中列有常用鋼管、鋼板、螺栓、鋼鍛件、鑄鐵和某些有色金屬管材料的機械性能資料。表中還列有某些材料在各種設計溫度下的許用應力值。上述資料數(shù)據(jù)主要取自現(xiàn)行的國家標準，詳見各表格。下面對編制依據(jù)作幾點說明。

  許用應力是按材料的力學性能除以相應的安全系數(shù)而得，但安全系數(shù)的取定與諸多因素有關，例如材料性能、荷載、設計方法、質(zhì)量管理水平、操作使用經(jīng)驗等，是一個比較復雜的課題，很難用很少的人力，在很短的時間內(nèi)，制訂一個專用的系列。

  近來國內(nèi)外的標準和規(guī)范中采用的安全系數(shù)不盡相同，而且隨著時間的推移和科學技術的進步，還在不斷的修訂。下面著重介紹一些工業(yè)發(fā)達國家、國際標準組織和我國的有關標準或規(guī)范在安全系數(shù)取定準則方面的情況，供使用參考。

  根據(jù)日本鍋爐協(xié)會副會長野原石松先生在第244號《鍋爐研究》中撰寫的“國外鍋爐、壓力容器結(jié)構規(guī)范動向”中提到的，某些國家和組織在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(shù)詳見本附錄A說明表1。

根據(jù)美國管道規(guī)范 ASME B31.3（原名“Chemical plant and petroleum refinery piping”新版改名“Process piping”）中提出的確定金屬材料許用應力值的準則如下∶

1. 在設計溫度下的螺栓材料設計應力值不應超過下列的最小值∶

   ①. 除了下列③的規(guī)定外，取1/4的常溫下規(guī)定的最小抗拉強度（SMTS）和1/4的設計溫度下的抗拉強度的較小者；

   ②. 除了下列③的規(guī)定外，取2/3的常溫下規(guī)定的最小屈服強度（SMYS）和2/3的設計溫度下的屈服強度的較小者；

   ③. 在蠕變范圍以下的溫度時，對于已經(jīng)熱處理或應變硬化而使強度有所提高的螺栓材料，取1/5的常溫下規(guī)定的最小抗拉強度（SMTS）和1/4的常溫下規(guī)定的最小屈服強度（SMYS）的較小者（除非這些數(shù)值小于退火材料的相應值，則此時應取退火的數(shù)值）

   ④. 取在設計溫度下屈服強度的2/3；

   ⑤. 取每1000h具有0.01%蠕變率的平均應力的100%；⑥取10000h終了的平均斷裂應力的67%；⑦取100000h終了的最小斷裂應力的80%；

2. 鑄鐵∶在設計溫度下的鑄鐵的基本許用應力不應超過下列的較小者∶

  ①. 常溫下規(guī)定的最小抗拉強度（SMTS）的1/10；

  ②. 在設計溫度下抗拉強度的1/10。

3. 可鍛鑄鐵∶其基本許用應力在設計溫度下不應超過下列的較小值∶

   ①. 常溫下規(guī)定的最小抗拉強度的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用應力不應超過下列的最小者

   ①. 1/3的常溫下規(guī)定的最小抗拉強度（SMTS）和1/3的設計溫度下的抗拉強度中的較小者；

   ②. 除了下列③的規(guī)定外，取2/3的常溫下規(guī)定的最小屈服強度（SMYS）和2/3的設計溫度下的屈服強度中的較小者；

   ③. 對于奧氏體不銹鋼和鎳合金鋼具有相似的應力一應變情況者，取2/3的常溫下規(guī)定的最小屈服強度（SMYS）和90%的設計溫度下的屈服強度中的較小者；

   ④. 對于蠕變率為每1000h0.01%者，取100%的平均應力值；

   ⑤. 對于在10000h終了斷裂者，取其67%的平均應力值；

   ⑥. 對于在10000h終了斷裂者，取其最小應力的80%；

   ⑦. 對于構造等級的材料，其基本許用應力應為0.92倍的按上述的①至⑥確定的最小值。

5. 應用限制

  按照上述4）③確定的應力值不推薦用于法蘭接點和其他組成件，因在這些部位只要有少許變形就會導致漏泄和失效，見本規(guī)范附錄A表A.0.2及表A.0.4的注中所解釋的。

  上述 ASME B31.3中確定的金屬材料設計應力的準則和本附錄A說明表3中的規(guī)定相同，而且在大多數(shù)情況下，在本規(guī)范附錄A中列出的蠕變范圍以下的應力值是和該規(guī)范中所公布的相應值相同的。

  根據(jù)ASMEB31.1中提出的管道用的鐵基和非鐵基材料許用應力值的準則是與本附錄A說明表2相同。其中抗拉強度的安全系數(shù)為4。

  除此之外，鑄鐵的許用應力是根據(jù)《ASME 鍋爐及壓力容器規(guī)范第八卷第1冊壓力容器》中的表UCI-23中的規(guī)則所確定的安全系數(shù)10求定的。

根據(jù)美國《冷凍管道規(guī)范ASME B31.5》中提出的求定鐵基和非鐵基材料許用應力的準則如下∶

1. 鐵基材料

  在100F（37.8℃）及以下，許用應力是取用25%的常溫下規(guī)定的最小抗拉強度（SMTS）和62.5%常溫下規(guī)定的最小屈服強度（SMYS）或0.2變形時的較小值。

  在100F（37.8℃）以上，但低于400F（204℃）時，許用應力不超過在設計溫度下，變形0.2%時的預期平均屈服強度的62.5%，或者不超過設計溫度下的預期平均抗拉強度的25%。

  對于構造用材，應采用0.92的質(zhì)量系數(shù)。

2. 非鐵基材料

  在溫度超過100°F（37.8℃）時，材料的基本許用應力值取決于下列的最小值，而且還要在抗拉強度和屈服強度都是取自設計溫度下的標準短時試驗時∶

    ①. 最小的抗拉強度的1/4；

    ②. 最小的屈服強度的2/3；

    ③. 在1000h末產(chǎn)生0.01%蠕變率的應力值；

    ④. 在10000h產(chǎn)生斷裂的應力值。

  在100F（37.8℃）及以下時，許用應力取用下列的最小值，即取1/4的常溫下規(guī)定的最小抗拉強度（SMTS）或2/3的常溫下規(guī)定的最小屈服強度（SMYS）中的最小值。

  抗拉強度和屈服強度是通過取用試驗結(jié)果，乘以最小指定的或預期的抗拉強度或屈服強度和實際的常溫下的抗拉或屈服強度的比值，來把它們調(diào)整到最小值的。

  蠕變和斷裂應力強度是按 Francis B.Foley 在 Metal Pro-gress，June 1947，P.P.951-958所指出的“蠕變和斷裂應力數(shù)據(jù)的說明"中所描述的方法畫出的蠕變和斷裂應力曲線來加以確定的。

  求定剪切應力和支承的許用應力時，亦應在抗拉許用應力的基礎上分別順次乘以0.8和1.6的系數(shù)。

  現(xiàn)行國家標準《鋼制壓力容器》GB150與本規(guī)范中所規(guī)定的鋼材安全系數(shù)相同，詳見本規(guī)范第3章表3.2.3-1 及表3.2.3-2.

  國家現(xiàn)行標準《火力發(fā)電廠汽水管道應力計算技術規(guī)定》SDGJ6中規(guī)定，鋼材的許用應力，應根據(jù)鋼材的有關強度特性取下列三項中的最小值∶q30/3，q/1.5或qq.2%/1.5，c6/1.5.

  從上述提供的國內(nèi)外有關的標準和規(guī)范看，美國的ASME規(guī)范是目前國際上公認的先進壓力容器中最廣泛使用的規(guī)范。管道的性能和工作情況雖不完全等同于壓力容器，但有許多相似之處，因此在確定材料的安全系數(shù)方面所采取的準則基本上也是一致的。我國的現(xiàn)行國家標準《鋼制壓力容器》GB150所取用的金屬安全系數(shù)，除了熱處理的螺栓外，與本附錄A說明表3和ASME B31.3的主要規(guī)定也基本上是一致的。

  再則，我國現(xiàn)行國家標準《鋼制壓力容器》GB150是在原石油、化工和機械三部標準實施20多年的基礎上，總結(jié)大量的工程實踐經(jīng)驗，以理論和實驗研究為指導，并吸收了國外同類先進標準的有關內(nèi)容編制而成的。應該說是切合我國實際的。因此，本規(guī)范基本上用現(xiàn)行國家標準《鋼制壓力容器》GB150的數(shù)據(jù)。

 1. 關于經(jīng)熱處理的螺栓的許用應力問題，在本附錄A說明表2及表3中以及ASME B31.3中有以下規(guī)定∶“按常溫下抗拉強度的安全系數(shù)為5，按常溫下屈服點的安全系數(shù)為4”。

 2. ASME B31.3中是考慮經(jīng)熱處理的螺栓其力學性能在使用中有可能降低，故采用較高的安全系數(shù)。這對于避免法蘭泄漏應是有利的。但由于現(xiàn)行法蘭標準大多參照歐美法蘭體系編制的，法蘭設計計算還有基準溫度不同的問題，條件比較復雜，今后有必要進一步研究，合理解決調(diào)質(zhì)螺栓的許用應力的問題。目前，仍按現(xiàn)行國家標準《鋼制壓力容器》GB150規(guī)定的許用應力。

 3. 關于鑄鐵的力學性能。本規(guī)范附錄A中表A.0.6、A.0.7 系按國家標準列出了灰鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵的常溫力學性能及許用應力，已計入鑄件的質(zhì)量系數(shù)0.8。在表 A.0.6 及A.0.7中暫缺提高溫度下的許用應力。選用閥門時，可按本規(guī)范條文說明第5.6.1條中所列的標準，按公稱壓力及溫度決定最大工作壓力。

 4. 關于有色金屬材料的力學性能。考慮到鋁是工業(yè)管道工程中可能使用的材料，目前鋁材標準正處于修訂階段，本規(guī)范僅編了附錄A的表A.0.8“鋁和鋁合金管的許用應力”。其它鋁材的許用應力數(shù)據(jù)，可按《鋁制焊接容器》標準的規(guī)定。

 5. 在現(xiàn)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(guī)范補充了碳鋼、不銹鋼焊管及鍋爐用鋼管等的許用應力。

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