附錄A。金屬管道材料的許用應(yīng)力 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(jī)械性能資料,表中還列有某些材料在各種設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力值、上述資料數(shù)據(jù)主要取自現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn).詳見各表格 下面對(duì)編制依據(jù)作幾點(diǎn)說明.1、許用應(yīng)力是按材料的力學(xué)性能除以相應(yīng)的安全系數(shù)而得,但安全系數(shù)的取定與諸多因素有關(guān),例如材料性能 荷載,設(shè)計(jì)方法、質(zhì)量管理水平,操作使用經(jīng)驗(yàn)等、是一個(gè)比較復(fù)雜的課題 很難用很少的人力 在很短的時(shí)間內(nèi)、制訂一個(gè)專用的系列。國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中采用的安全系數(shù)不盡相同。而且隨著時(shí)間的推移和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步。還在不斷地修訂。下面著重介紹ASME和我國的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范在安全系數(shù)取定準(zhǔn)則方面的情況、供使用參考、1。ASME、B31,3中提出的確定金屬材料許用應(yīng)力值的準(zhǔn)則如下 1.在設(shè)計(jì)溫度下的螺栓材料設(shè)計(jì)應(yīng)力值不應(yīng)超過下列的最小值.除了下列、的規(guī)定外。取1、4的常溫下規(guī)定的最小抗拉強(qiáng)度.SMTS 和1、4的設(shè)計(jì)溫度下的抗拉強(qiáng)度的較小者,除了下列、的規(guī)定外.取2.3的常溫下規(guī)定的最小屈服強(qiáng)度,SMYS.和2,3的設(shè)計(jì)溫度下的屈服強(qiáng)度的較小者。在蠕變范圍以下的溫度時(shí),對(duì)于已經(jīng)熱處理或應(yīng)變硬化而使強(qiáng)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(qiáng)度 SMTS,和1,4的常溫下規(guī)定的最小屈服強(qiáng)度,SMYS,的較小者、除非這些數(shù)值小于退火材料的相應(yīng)值 則此時(shí)應(yīng)取退火的數(shù)值,取每1000h具有0.01、蠕變率的平均應(yīng)力的100。取100000h終了的平均斷裂應(yīng)力的67,取100000h終了的最小斷裂應(yīng)力的80 2 鑄鐵.在設(shè)計(jì)溫度下鑄鐵的基本許用應(yīng)力不應(yīng)超過下列的較小者,常溫下規(guī)定的最小抗拉強(qiáng)度.SMTS、的1.10.在設(shè)計(jì)溫度下抗拉強(qiáng)度的1。10。3 可鍛鑄鐵、其基本許用應(yīng)力在設(shè)計(jì)溫度下不應(yīng)超過下列的較小者,常溫下規(guī)定的最小抗拉強(qiáng)度的1。5、在設(shè)計(jì)溫度下抗拉強(qiáng)度的1。5.4、其他材料,上述以外的材料的許用應(yīng)力不應(yīng)超過下列的最小值、1 3的常溫下規(guī)定的最小抗拉強(qiáng)度 SMTS,和1.3的設(shè)計(jì)溫度下的抗拉強(qiáng)度中的較小者.除了下列,的規(guī)定外。取2.3的常溫下規(guī)定的最小屈服強(qiáng)度 SMYS,和2,3的設(shè)計(jì)溫度下的屈服強(qiáng)度中的較小者,對(duì)于奧氏體不銹鋼和鎳合金鋼具有相似的應(yīng)力、應(yīng)變情況者,取2、3的常溫下規(guī)定的最小屈服強(qiáng)度、SMYS,和90.的設(shè)計(jì)溫度下的屈服強(qiáng)度中的較小者 對(duì)于蠕變率為每1000h.0,01、者.取100、的平均應(yīng)力值.對(duì)于在100000h終了斷裂者。取其67 的平均應(yīng)力值。對(duì)于在100000h終了斷裂者 取其最小應(yīng)力的80.5、應(yīng)用限制、按照上述4。確定的應(yīng)力值不推薦用于法蘭接點(diǎn)和相似組成件.因在這些部位只要有少許變形就會(huì)導(dǎo)致泄漏和失效,見本規(guī)范附錄A表A 0、2及表A,0.4的注解。2.ASME,B31、1中提出的管道用的鐵基和非鐵基材料許用應(yīng)力的準(zhǔn)則與ASME,B31 3的規(guī)定不同 即前者抗拉強(qiáng)度的安全系數(shù)為4 3、現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn),鋼制壓力容器,GB、150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 從上述提供的國內(nèi)外有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范看。美國的ASME規(guī)范是目前國際上公認(rèn)的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(zhǔn)則基本上也是一致的。GB。150所采用的鋼材安全系數(shù).除了熱處理的螺栓外、與ASME。B31 3的主要規(guī)定也基本上是一致的、再則 GB。150是在原石油 化工和機(jī)械三部標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施數(shù)十年的基礎(chǔ)上.總結(jié)大量的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) 以理論和實(shí)驗(yàn)研究為指導(dǎo),并吸收了國外同類先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)內(nèi)容編制而成的 應(yīng)該說是切合我國實(shí)際的,因此 本規(guī)范基本上用GB.150的數(shù)據(jù),2。關(guān)于經(jīng)熱處理的螺栓的許用應(yīng)力問題、在ASME B31 3中有以下規(guī)定、常溫下抗拉強(qiáng)度的安全系數(shù)為5 常溫下屈服點(diǎn)的安全系數(shù)為4,ASME,B31。3中是考慮經(jīng)熱處理的螺栓其力學(xué)性能在使用中有可能降低,故采用較高的安全系數(shù)。這對(duì)于避免法蘭泄漏應(yīng)是有利的,但由于現(xiàn)行法蘭標(biāo)準(zhǔn)大多是參照歐美法蘭體系編制的。法蘭設(shè)計(jì)計(jì)算還有基準(zhǔn)溫度不同的問題 條件比較復(fù)雜.今后有必要進(jìn)一步研究,合理解決調(diào)質(zhì)螺栓的許用應(yīng)力的問題.目前 仍按GB。150規(guī)定的許用應(yīng)力,3、關(guān)于鑄鐵的力學(xué)性能、本規(guī)范附錄A中表A.0,6.A,0。7系按國家標(biāo)準(zhǔn)列出了灰鑄鐵 可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵的常溫力學(xué)性能及許用應(yīng)力、已計(jì)入鑄件的質(zhì)量系數(shù)0。8 在表A.0。6及A 0,7中暫缺較高溫度下的許用應(yīng)力。選用閥門時(shí)、可按本規(guī)范條文說明第5,6.1條中所列的標(biāo)準(zhǔn)、按公稱壓力及溫度決定最大工作壓力,4、關(guān)于有色金屬材料的力學(xué)性能、考慮到鋁是工業(yè)管道工程中可能使用的材料。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(yīng)力、其他鋁材的許用應(yīng)力數(shù)據(jù),可按,鋁制焊接容器,JB,T.4734標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,5.在GB,150的許用應(yīng)力表中鋼管的標(biāo)準(zhǔn)還不全。故本規(guī)范補(bǔ)充了碳鋼、不銹鋼焊接管及鍋爐用鋼管等的許用應(yīng)力。