9.4.1計(jì)算管道上各點(diǎn)的力矩時(shí)，應(yīng)采用從安裝溫度到最高溫度或最低溫度的全補(bǔ)償值，并可用本規(guī)范附錄B表B.0.2中的線膨脹系數(shù)和本規(guī)范附錄B表B.0.1中在安裝溫度下管道材料的彈性模量。
9.4.2各點(diǎn)當(dāng)量合成力矩的計(jì)算，應(yīng)符合下列規(guī)定：
    9.4.2.1計(jì)算點(diǎn)在彎管和各類彎頭上時(shí)：
        (1)平面內(nèi)、平面外彎曲，取不同的應(yīng)力增大系數(shù)時(shí)，應(yīng)根據(jù)彎管或彎頭的力矩(圖9.4.2-1)，并按式(9.4.2-1)計(jì)算其當(dāng)量合成力矩。

M_E＝[(i_iM_i)²＋(i_oM_O)²＋M_t²]^0.5      (9.4.2-1)

式中 M_E——熱脹當(dāng)量合成力矩(N·mm)；
     M_i——平面內(nèi)熱脹彎曲力矩(N·mm)；
     M_O——平面外熱脹彎曲力矩(N·mm)；
     M_t——熱脹扭轉(zhuǎn)力矩(N·mm)；
     i_i——平面內(nèi)應(yīng)力增大系數(shù)，見(jiàn)附錄E；
     i_o——平面外應(yīng)力增大系數(shù)，見(jiàn)附錄E。
        (2)當(dāng)平面內(nèi)、平面外彎曲均取相同的應(yīng)力增大系數(shù)i，即取平面內(nèi)、平面外應(yīng)力增大系數(shù)兩者中的大值時(shí)，應(yīng)按彎管或彎頭的力矩(圖9.4.2-2)，并按式(9.4.2-2)計(jì)算其合成力矩。

M′_E＝(M_X²＋M_Y²＋M_Z²)^0.55      (9.4.2-2)

式中 M′_E——未計(jì)入應(yīng)力增大系數(shù)的合成力矩(N·mm)；
     M_X——沿坐標(biāo)軸X方向的力矩(N·mm)；
     M_Y——沿坐標(biāo)軸Y方向的力矩(N·mm)；
     M_Z——沿坐標(biāo)軸Z方向的力矩(N·mm)。

圖9.4.2-1 平面內(nèi)、平面外應(yīng)力增大系數(shù)取不同值時(shí)彎管或彎頭的力矩

圖9.4.2-2 平面內(nèi)、平面外應(yīng)力增大系數(shù)取兩者中大值時(shí)彎管或彎頭的力矩

    9.4.2.2當(dāng)計(jì)算點(diǎn)在三通的交叉點(diǎn)處時(shí)：
        (1)平面內(nèi)、平面外彎曲取不同的應(yīng)力增大系數(shù)時(shí)，應(yīng)按三通的力矩(圖9.4.2-3)，并按式(9.4.2-1)計(jì)算各連接分支作用在三通交叉點(diǎn)的合成力矩。
        (2)平面內(nèi)、平面外彎曲均取相同的應(yīng)力增大系數(shù)i，即取平面內(nèi)、平面外應(yīng)力增大系數(shù)兩者中的大值時(shí)，應(yīng)按三通的力矩(圖9.4.2-4)，并按式(9.4.2-2)計(jì)算各連接分支作用在三通交叉點(diǎn)的合成力矩。

圖9.4.2-3 平面內(nèi)、平面外應(yīng)力增大系數(shù)取不同值時(shí)三通的力矩

圖9.4.2-4 平面內(nèi)、平面外應(yīng)力增大系數(shù)取兩者中大值時(shí)三通的力矩

注：①上圖中力矩位置僅為示意的，應(yīng)取作用于三通各分支交叉點(diǎn)的力矩。
②每個(gè)三通交叉點(diǎn)處的3個(gè)合成力矩，分別用于計(jì)算應(yīng)力。
③上述計(jì)算也適用于其他型式的支管連接。
    9.4.2.3當(dāng)計(jì)算點(diǎn)在直管上時(shí)，計(jì)算當(dāng)量合成力矩中的應(yīng)力增大系數(shù)應(yīng)取1，并應(yīng)按第9.4.2.1款的公式計(jì)算。
9.4.3截面系數(shù)的計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：
    9.4.3.1直管、彎管、彎頭、等徑三通的主、支管及異徑三通的主管的截面系數(shù)，應(yīng)按式(9.4.3-1)計(jì)算。

式中 D_o——管子外徑(mm)；
     D_i——管子內(nèi)徑(mm)；
     W——截面系數(shù)(mm³)。
    9.4.3.2異徑三通支管的有效截面系數(shù)，應(yīng)按式(9．4．3-2)計(jì)算。

W_B＝π(r_m)²t_eb      (9.4.3-2)

式中 W_B——異徑三通支管的有效截面系數(shù)(mm³)；
     r_m——支管平均半徑(mm)；
     t_eb——三通支管的有效厚度，取T_tn和i_it_tn二者中的較小值(mm)；
     T_tn——主管名義厚度(mm)；
     t_tn——支管名義厚度(mm)。
    注：T_tn和t_tn應(yīng)取相配主管和支管的名義厚度。
9.4.4計(jì)算管道位移應(yīng)力范圍應(yīng)符合下列規(guī)定：
    9.4.4.1當(dāng)平面內(nèi)、平面外彎曲采用不同的應(yīng)力增大系數(shù)時(shí)，對(duì)于異徑三通支管或其他組焊型式的異徑支管連接點(diǎn)處的位移應(yīng)力范圍，應(yīng)按式(9.4.4-2)計(jì)算，其余管道組成件(部位)處的位移應(yīng)力范圍應(yīng)按式(9.4.4-1)計(jì)算。

式中 σ_E——計(jì)算的最大位移應(yīng)力范圍(MPa)。
    9.4.4.2當(dāng)平面內(nèi)、平面外彎曲采用相同的應(yīng)力增大系數(shù)時(shí)，對(duì)于異徑三通支管或其他組焊型式的異徑支管連接點(diǎn)處的位移應(yīng)力范圍，應(yīng)按式(9.4.4-4)計(jì)算，其余管道組成件(部位)處的位移應(yīng)力范圍應(yīng)按式(9.4.4-3)計(jì)算。

式中 i——應(yīng)力增大系數(shù)。
9.4.5管道位移應(yīng)力范圍的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，為控制管道計(jì)算的最大位移應(yīng)力范圍σ_E，必須符合式(9.4.5)的規(guī)定。

σ_E≤[σ]_A      (9.4.5)

式中許用的位移應(yīng)力范圍[σ]_A，應(yīng)符合本規(guī)范第3.2.7條的規(guī)定。

條文說(shuō)明

9.4 管道的位移應(yīng)力
9.4.1全補(bǔ)償值是管系由冷態(tài)到熱態(tài)間的變化所引起的，包括有管系本身的熱膨脹值和管道端點(diǎn)的附加位移值。
9.4.2當(dāng)量力矩的計(jì)算。在計(jì)算當(dāng)量合成力矩時(shí)，不論計(jì)算點(diǎn)是在彎頭彎管上還是在三通上，應(yīng)力增大系數(shù)可有兩種取法，一種是分別用平面內(nèi)應(yīng)力增大系數(shù)i_i和平面外應(yīng)力增大系數(shù)i_o代入計(jì)算式中，詳見(jiàn)本規(guī)范式(9.4.2-1)。這與ASME B31.3表示方法相同，同時(shí)該規(guī)范也提到：“如需要時(shí)，i_i和i_o都可采用0.9/h^2/3的同一應(yīng)力增大系數(shù)。”另一種是對(duì)應(yīng)力增大系數(shù)不分平面內(nèi)和平面外，均取0.9/h^2/3，這與原能源部標(biāo)準(zhǔn)和ASME B31.1規(guī)范相同，但應(yīng)力增大系數(shù)僅在應(yīng)力計(jì)算時(shí)用。本規(guī)范求當(dāng)量力矩的公式，上述兩種同時(shí)編入。
    在柔性計(jì)算中，應(yīng)注意檢查法蘭接頭處的合成彎矩值，并加以控制。以防在熱態(tài)下產(chǎn)生泄漏。見(jiàn)本規(guī)范條文說(shuō)明第9.1.1條的要求。
9.4.3截面系數(shù)的計(jì)算參照了ASME B31.1及B31.3的規(guī)定。
9.4.4熱脹應(yīng)力范圍的計(jì)算。工業(yè)管道大多數(shù)使用了具有良好塑性的管材，它們?cè)谶\(yùn)行初期往往不會(huì)因二次應(yīng)力過(guò)大而馬上引起管道的破壞，總要經(jīng)歷反復(fù)啟動(dòng)停運(yùn)多次重復(fù)地交變運(yùn)行，才可能產(chǎn)生疲勞破壞。因此，對(duì)該類型應(yīng)力的限制就不取決于某一時(shí)間的應(yīng)力水平，而取決于交變的應(yīng)力范圍和交變循環(huán)的次數(shù)。本規(guī)范對(duì)這種應(yīng)力是計(jì)算其應(yīng)力范圍。并按本規(guī)范第3.2.7條式(3.2.7-1)及式(3.2.7-2)進(jìn)行限制。由于當(dāng)量力矩編入兩種公式，故熱脹應(yīng)力范圍的計(jì)算式也有兩種公式，見(jiàn)本規(guī)范式(9.4.4-1)～式(9.4.4-4)。
    雖然超過(guò)屈服極限的應(yīng)力在運(yùn)行狀態(tài)下隨時(shí)間的推移而減小，但熱態(tài)、冷態(tài)的應(yīng)變會(huì)自均衡至一定程度而穩(wěn)定下來(lái)，任一循環(huán)中熱態(tài)與冷態(tài)應(yīng)變的總和卻基本保持不變，把冷態(tài)與熱應(yīng)變總和稱為應(yīng)變范圍；冷態(tài)與熱態(tài)應(yīng)力總和稱為應(yīng)力范圍。
    管道熱脹或位移應(yīng)力不直接與外力相平衡，具有自限性。熱脹和其他位移在運(yùn)行條件下產(chǎn)生的初應(yīng)力大到某一程度，就會(huì)由于屈服、蠕變、應(yīng)力松弛而降低下來(lái)，回到停運(yùn)狀態(tài)則出現(xiàn)相反方向的應(yīng)力，這種現(xiàn)象類似于管系的冷拉，稱為自拉。它與管材性能、運(yùn)行溫度、初應(yīng)力水平、安裝應(yīng)力大小、持續(xù)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短等因素有關(guān)。
9.4.5本條中熱脹應(yīng)力范圍的評(píng)定，在本規(guī)范第3.2.7條的條文說(shuō)明中已有詳細(xì)解釋。