[复习]ASME规范规范材料材料性能许用应力

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1、ASME规范规范材料材料性能许用应力ASME锅炉压力容器规范每三年改版一次，2004版规范在去年的8月己经公布。笔者对照上一版木（含增补），在《ASME在中国》2004No.4期上撰文《关于2004年版ASME规范第II卷的A篇和D篇的翻译及与2001年版差异的说明》，向读者介绍了第II卷的A篇《铁基材料》新版木的总体变动情况，木文将从6个方而具体介绍第II卷的D篇《材料性能》。笔者在翻译2004版第II卷的D篇的过程中，与2001年版和比，发现笫II卷的D篇在各卷册中变动最人。通常了解规范各卷内容变更的方法是查阅卷

2、前的“变更一览表"，而第II卷D篇新改版不提供“变更一览表S只冇在后2年发布规范“増补”时才能见到。尽管第II卷D篇每次増补变动量也不小，但总体上仅仅是页数的变化、各应力表格屮钢种的增有减.以及对个别钢材的应力值的调整。ifU2004版D篇的变动已经远远超出这种程度.木人认为.造成2004版第II卷D篇发生很大变动的主要原因有以下几点:1）2001版的II卷D篇出了2种单位制的版本，即美国习惯单位版木和公制单位版木。在公制单位版木中，无论是规格尺寸或厚度.长度尺寸，还有最大许川应力值S和设计应力强度值Sm.各个温度下

3、材料的抗拉强度和屈服强度值，以及对于材料的物理性能数据，都采用公制单位（SI单位）。首先，温度值不再使用华氏温度°F,而改变为摄氏温度°C；应力值或强度值不再使用psi或ksi,而改用MPa。因此在2004版第II卷D篇的名称上还特地示出为「PART-D—-PROPERTIES（Metric）”。在长达近百年的ASME规范的出版历程中，出版使用国际单位（SI）制的材料性能数据还是首次。2）2004年版第II卷的D篇第一次针对规范第刈卷《运输罐的建造和连续使用规则》，给出了在设计锅炉及压力容器屮所须引用到的规范规定材料

4、的域大许用应力值S以及在规范产品上使用这些材料的过程中需要引用的“注解蔦这是由于从2004版开始，第XII卷从原来由美国交通部管理转由ASME管理。3）在D篇三个分篇中的第一分篇和第二分篇之前，都新增加了一•份“前言蔦在新增加的Ft言”中不仅概述了分篇屮的内容组成，还对如何应用作了提示。4）对规范本文之后附加的附录,按“强制性”和“非强制性”进行区分。强制性附录按阿拉伯数字排列,而非強制性附录按英文字母排列。2001版原有的附录6在2004版中改为非強制性附录儿在附录7《材料的多重性标志》Z斤新增加了附录9《公式中使

5、用的标准单位》。5）新増加了非强制性附录一B,《在应力表格和在力学性能和物理性能表格中查找材料》。6）新増加了菲强制性附录一。《在锅炉及压力容器规范屮使用美国习惯单位和国际单位制的导则》，对于“单位换算吐的规则作出了明确的说明。此外还将在设计锅炉及压力容器的过程屮，所须引用到的规范规定材料的最大许用应力值S和设计应力强度值Sm,材料的各种物理特性数据以及受外压或圧缩载荷作川下确定部件壳体厚度川的线算图都收在第II卷的D篇中，这些都是锅炉及压力容器设计的重要依据。下面针对上述6个方面的变动作进一步的说明：一、关于由原英

6、制单位改用公制单位（SI单位）的说明：这里，以近年来在锅炉及压力容器的设计中广泛应用的、公称成分为“9CZMOV的SA23T91的无缝管子为例加以说明。在2001版的D篇屮第分篇的应力表—表对于该材料在不同温度下的许用应力值，读者可从2001版D篇的中译本第38页到41页的第30行査知。按华氏温度从900下至1200下的温度区间、并以ksi为单位所给出的许用应力值,如下：

7、[]

8、900T

9、

10、950T

11、

12、1000T

13、

14、1050T

15、

16、1100°F

17、

18、1150T

19、

20、1200°F

21、

22、

23、9Cr-1Mo-VfSA-213I19.

24、117.8I16.3I14.010.3I7.0I4.3IIII丁91

25、ksiksi

26、ksi

27、ksiksi

28、ksi

29、ksi而在2004版中,由于改为采用国际单位制,对TSA-213T91的无缝管子（tS75mm）,在相当的温度区间给出的许用应力值，在2004版英文版的笫38页到第41贝的第15行，其许用应力值的数拯如下：

30、

31、III

32、475C

33、

34、500°C

35、

36、525°C

37、

38、550°C

39、

40、575°C

41、

42、600°C

43、

44、625°C

45、

46、650eC

47、

48、9Cr-1Mo-VSA-213T91134MPa126MPa117MPa107M

49、Pa88.5MPa65.0MPa45.5MPa28.9MPa对上述两种采用不同单位制给出的数据进行对比，可以看到：除了温度和压力适用单位变动外，当华氏温度以每50下为一挡时、摄氏温度是以每25°C为-扌生血以ksi和MPa给出的许用应力值冇效位数冇3位，H将确到小数点的笫一位。除了在许用应力表格中的数据发生如上所述的变动之外,在表格中的其他栏目