①. 材料的許(xu)用(yong)應力(li)
材料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)許(xu)用應力是指(zhi)(zhi)材料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)指(zhi)(zhi)標除以相應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)安全系(xi)數得到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)值(zhi)。材料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)力學性能指(zhi)(zhi)標有屈(qu)服(fu)極限(xian)、強(qiang)度(du)極限(xian)、蠕變極限(xian)、疲(pi)勞(lao)極限(xian)等(deng)，這些指(zhi)(zhi)標分別反映了不(bu)同(tong)狀態下失效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)極限(xian)值(zhi)。為了保證(zheng)(zheng)管道(dao)運行中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)可靠，常將管道(dao)元(yuan)件中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力限(xian)制在各強(qiang)度(du)指(zhi)(zhi)標下某一值(zhi)，該數值(zhi)即為許(xu)用應力。當管道(dao)元(yuan)件中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力超過其許(xu)用應力值(zhi)時，就認為其強(qiang)度(du)已不(bu)能得到(dao)保證(zheng)(zheng)。因此說，材料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)許(xu)用應力是確(que)定管道(dao)壁厚等(deng)級的(de)(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)本參數。不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計標準(zhun)，選(xuan)取材料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)許(xu)用應力值(zhi)是不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。對(dui)工業管道(dao)，國(guo)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計標準(zhun)是按(an)GB150確(que)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)許(xu)用應力值(zhi)，ASTM材料(liao)(liao)(liao)則(ze)是取按(an)ASME B31.3標準(zhun)確(que)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)許(xu)用應力值(zhi)。
②. 腐蝕余量
腐(fu)(fu)(fu)蝕余量(liang)是考(kao)慮因(yin)介(jie)質對管(guan)(guan)道的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕而(er)造成的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道壁(bi)(bi)厚(hou)減薄，從(cong)而(er)增加的(de)(de)(de)管(guan)(guan)道壁(bi)(bi)厚(hou)值。它的(de)(de)(de)大小直接影響(xiang)到(dao)管(guan)(guan)道壁(bi)(bi)厚(hou)的(de)(de)(de)取值，或者說直接影響(xiang)到(dao)壁(bi)(bi)厚(hou)等級(ji)(ji)的(de)(de)(de)確定(ding)。許(xu)多國內外(wai)的(de)(de)(de)工程公司或設(she)計院(yuan)通(tong)常都(dou)將腐(fu)(fu)(fu)蝕余量(liang)進(jin)行分級(ji)(ji)，具體見表16.20。
③. 管子及其元件的制造壁厚偏差
管子及其元件在制造過程中，相對于其公稱壁厚（或者叫理論壁厚）都會有正、負偏差，因此在確定管子及其元件公稱壁厚時一定要考慮可能出現的負偏差值。各種鋼管標準中規定的負偏差值是不完全相同的，GB/T 8163《流體輸送用無縫鋼管》、GB/T 14976《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》規定的壁厚偏差值見表16.21。
④. 焊縫系數
金(jin)屬的(de)焊(han)接過程，實(shi)質上是一個(ge)冶金(jin)過程，其(qi)組織(zhi)帶有明顯的(de)鑄(zhu)造組織(zhi)特征。一般(ban)情況下，鑄(zhu)造組織(zhi)缺陷較多，材(cai)料性能也有所下降。對于有縱(zong)焊(han)縫(feng)和螺旋(xuan)焊(han)縫(feng)的(de)焊(han)接管子(zi)及其(qi)元(yuan)件，相對于無縫(feng)管子(zi)及其(qi)元(yuan)件來說常給它一個(ge)強(qiang)度降低系(xi)(xi)數(shu)（即焊(han)縫(feng)系(xi)(xi)數(shu)），以衡量其(qi)力學性能下降的(de)程度。其(qi)焊(han)縫(feng)系(xi)(xi)數(shu)的(de)取(qu)值見表16.22。
⑤. 設計壽命
設計(ji)(ji)壽命(ming)與(yu)管(guan)道(dao)的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)余量有關。對于均勻腐蝕(shi)(shi)(shi)來說，當(dang)知(zhi)道(dao)其年腐蝕(shi)(shi)(shi)速率后，根(gen)據預定的(de)設計(ji)(ji)壽命(ming)，就很(hen)容易算出其應取的(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)余量了。設計(ji)(ji)壽命(ming)還與(yu)交變應力作用的(de)載(zai)荷變化(hua)次數(shu)、氫損傷的(de)孕(yun)育時間、斷裂因(yin)(yin)子的(de)擴展期等影(ying)響因(yin)(yin)素有關，與(yu)管(guan)道(dao)的(de)一次性投(tou)資、資金代償(chang)期和技術(shu)更(geng)新(xin)周期有關。
⑥. 鑄(zhu)造質量系數
相對(dui)于軋制或鍛(duan)制的管(guan)(guan)子(zi)元件(jian)(jian)來說，鑄(zhu)件(jian)(jian)存在(zai)(zai)的缺陷相對(dui)較多，使得其(qi)力學性能有所(suo)下(xia)降(jiang)(jiang)。在(zai)(zai)ASMEB31.3中(zhong)，為了衡(heng)量鑄(zhu)件(jian)(jian)力學性能下(xia)降(jiang)(jiang)的程度，用(yong)鑄(zhu)造(zao)(zao)質(zhi)量系(xi)數(shu)來表(biao)(biao)示。鑄(zhu)造(zao)(zao)質(zhi)量系(xi)數(shu)同樣與無損探傷的檢(jian)(jian)驗數(shu)量有關。一般情(qing)(qing)況(kuang)下(xia)，符(fu)合材料基(ji)本要求且根據MSS SP-55的規定(ding)已(yi)經(jing)過肉眼檢(jian)(jian)驗的靜態鑄(zhu)件(jian)(jian)，可(ke)取(qu)其(qi)基(ji)本鑄(zhu)造(zao)(zao)質(zhi)量系(xi)數(shu)為0.8，對(dui)每一鑄(zhu)件(jian)(jian)進行補充(chong)檢(jian)(jian)驗后可(ke)以按表(biao)(biao)16.26的要求提(ti)高。鑄(zhu)件(jian)(jian)用(yong)作壓(ya)力管(guan)(guan)道(dao)(dao)及(ji)其(qi)元件(jian)(jian)的情(qing)(qing)況(kuang)并(bing)不(bu)多，大直(zhi)徑(jing)（≥DN50）閥門的閥體(ti)常(chang)采用(yong)鑄(zhu)件(jian)(jian)，閥門閥體(ti)的強(qiang)度設計一般由制造(zao)(zao)商(shang)進行，多數(shu)閥門標準已(yi)經(jing)給出(chu)了最小壁厚要求，實(shi)際的工(gong)(gong)業管(guan)(guan)道(dao)(dao)設計中(zhong)很(hen)少(shao)用(yong)到鑄(zhu)造(zao)(zao)質(zhi)量系(xi)數(shu)這個(ge)概念。ASME B31.3規定(ding)，用(yong)于劇(ju)烈(lie)操作條件(jian)(jian)下(xia)及(ji)工(gong)(gong)藝介質(zhi)管(guan)(guan)道(dao)(dao)上的焊(han)接(jie)和(he)鑄(zhu)造(zao)(zao)管(guan)(guan)件(jian)(jian)，其(qi)焊(han)接(jie)質(zhi)量系(xi)數(shu)和(he)鑄(zhu)造(zao)(zao)質(zhi)量系(xi)數(shu)均不(bu)得低于0.9。
