ASME B31.1 與 ASME B31.3 冷作彎管彎曲段退應力熱處理(SRHT)差異化分析研究 (Comparative Analysis of Post-Bend Stress Relief Heat Treatment (SRHT) Requirements for Cold-Bends in ASME B31.1 and ASME B31.3 Codes)

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一、 摘要

本報告旨在深入分析美國機械工程師學會 (ASME) 壓力配管規範 B31.1 (動力配管) 與 B31.3 (製程配管) 針對冷作彎管在彎曲段進行退應力熱處理 (Stress Relief Heat Treatment, SRHT) 的強制性要求與豁免條件。冷作彎曲（通常定義為在低於材料下臨界轉變溫度 100°F (56°C) 以下進行的塑性變形操作 1）會在管件中引入顯著的殘餘應力和應變硬化，可能危及配管系統的長期機械完整性和抗脆斷裂能力。SRHT 旨在減輕這些負面影響 2。

1.1 研究發現與主要對比結果

分析結果顯示，ASME B31.1 與 B31.3 在冷作彎管熱處理要求上體現了根本性的設計哲學差異，這直接導致了兩種截然不同的強制性模型：

  • ASME B31.1：尺寸驅動模型 (Size-Driven Model)
    • B31.1 採用高度保守且預防性的方法，其強制 SRHT 的判定依據是管件的公稱厚度或公稱管徑 1。這種設計旨在確保高可靠性並預防在長期服役中，特別是高溫或高循環條件下的潛在故障。
    • 對於 P-No. 1 碳鋼材料，一旦公稱壁厚 t 達到或超過 3/4 in. (19 mm)，熱處理即為強制要求 4。此尺寸門檻是絕對的，不考慮實際彎曲半徑或應變程度。
  • ASME B31.3：應變驅動模型 (Strain-Driven Model)
    • B31.3 採用性能基礎 (Performance-Based) 的方法，其強制 SRHT 的判定依據是彎曲操作在管件外側纖維上產生的實際塑性應變量或纖維伸長率 5。這賦予了製程配管在設計和製造上更大的靈活性和潛在的經濟效益。
    • 對於 P-No. 1 至 P-No. 6 材料，豁免條件取決於計算或測得的纖維伸長率是否超過該材料指定最小伸長率的 50% 5。更為嚴格的是，對於任何要求衝擊韌性試驗的材料，即使伸長率滿足 50% 的要求，一旦最大計算纖維應變超過 5%，仍需強制執行 SRHT 5。
  • 熱處理參數差異： 儘管目標一致，但兩規範對 P-No. 1 碳鋼規定的標準 SRHT 溫度範圍存在差異。B31.1 要求 1200–1300°F (650–705°C) 7，而 B31.3 則為 1100–1200°F (593–650°C) 8。B31.1 選擇更高的溫度，體現了對更徹底應力消除效果的追求，以適應動力系統的嚴苛環境。

1.2 核心工程建議

  1. 1 合規性優先考量尺寸： 由於 B31.1 的強制性規定是尺寸決定的，設計和製造團隊必須理解，不論彎曲操作的應變有多小，都不能僅憑應變分析來豁免公稱厚度超過臨界值的管件的 SRHT。
  2. 3 項目需精確計算應變： 在 B31.3 項目中，若考慮豁免厚壁管件的 SRHT 以節省成本和工時，則必須執行詳細且可驗證的應變分析。尤其對於要求衝擊韌性試驗的材料（通常用於低溫服務），必須確保最大纖維應變嚴格控制在 5% 以下，以避免脆性斷裂風險 6。
  3. 材料硬化性管理： 對於硬化傾向高的鐵素體合金鋼 (P-Nos. 3, 4, 5)，B31.1 採用了更低的厚度門檻 (1/2 in.) 和管徑門檻 (NPS 4) 1。這表明在處理此類材料時，即使在 B31.3 框架下，應變控制也應當從嚴執行，因為冷作會更容易產生高硬度的微結構，從而降低韌性 2。

二、 規範背景與冷作彎曲的工程考量

2.1 ASME B31 規範體系的適用範圍與安全哲學

ASME B31 壓力配管規範系列旨在為不同工業應用提供安全標準。B31.1 (動力配管) 和 B31.3 (製程配管) 的差異源於其預期的服務條件和對風險的態度。

B31.1 專注於動力系統、公用事業鍋爐外部配管以及高溫、高壓的動力循環系統 9。這些系統通常要求長服務壽命（一般設計壽命為 40 年或更長）10，並運行在高能量、高風險的環境中。因此，B31.1 的設計哲學是極其保守的，其許用應力通常較低，且與 ASME B&PV Section I (動力鍋爐) 保持高度一致性 11。B31.1 對彎曲操作的嚴格要求，尤其是尺寸驅動的強制熱處理，是其保守設計策略的體現，旨在預防由冷作殘餘應力引起的潛在長期失效，如蠕變、應力鬆弛和高週次疲勞。

相比之下，B31.3 適用於處理多種流體（包括腐蝕性、易燃性或毒性物質）的製程系統，如化工、煉油和石化工業 13。B31.3 的設計壽命通常較短（20 至 30 年）10。該規範採用較高的許用應力，體現了在可控風險下的工程靈活性 12。B31.3 對冷作彎曲採用應變驅動的方法，這是基於對疲勞壽命和材料延展性消耗的實際性能評估，而非僅僅基於管件的物理尺寸。

2.2 冷作彎曲引起的殘餘應力與材料硬化

冷作彎曲是指在低於材料下臨界轉變溫度 100°F (56°C) 以下進行的彎曲 1。在此過程中，管材的外側（拉伸側）和內側（壓縮側）都會發生塑性變形。當外部載荷移除後，彈性恢復會導致外側殘留拉伸應力，內側殘留壓縮應力。這些殘餘應力的量級可能非常高，甚至接近材料的屈服強度 2。

應力消除熱處理 (SRHT) 的核心目的在於通過將材料加熱到足夠高的溫度（通常低於下臨界轉變溫度），利用熱激活機制加速原子重排，從而將這些殘餘應力鬆弛至可接受的水平。此外，SRHT 還能回火硬化區域，改善延展性、韌性，並降低應力腐蝕開裂 (SCC) 的敏感性 2。

2.3 冷作彎管的尺寸合格標準

無論是否需要 SRHT，冷作彎管的成品都必須滿足嚴格的尺寸要求，以確保配管的壓力完整性。

  • 壁厚減薄限制 (Wall Thinning): 彎曲操作不可避免地會導致管件外側壁厚減薄。彎曲後的最小壁厚必須符合設計壓力要求 1。ASME B31.3 提供了具體的指南：對於大半徑 (R ≧5D) 彎曲，減薄量不應超過 10%；對於小半徑 (≦ 3D) 彎曲，減薄量不應超過 21% 16。B31.1 則規定彎曲後的厚度必須符合 Para. 102.4.5 的要求 1。
  • 扁平化與起皺 (Flattening and Buckling): 彎曲過程中的橢圓化（或扁平化）和起皺現象必須受到限制。成品表面必須無裂紋且實質上無起皺 6。B31.3 限制扁平化程度（最大與最小外徑差）為公稱外徑的 8%（適用於內部壓力）或 3%（適用於外部壓力）16。B31.1 則參考 PFI ES-24 提供了有關扁平化和起皺的限制 1。此外，B31.3 指出，彎曲內側的皺褶深度（從波峰到波谷測量）不應超過公稱管徑的 1.5% 16。

三、 ASME B31.1 冷作彎管的退應力熱處理要求：尺寸驅動模型

3.1 B31.1 對彎曲與成型熱處理的一般規定 (Para. 129.3)

ASME B31.1 在 Para. 129.3 中詳細規定了彎曲或成型操作後的熱處理要求，這些要求主要取決於材料的 P-Number、公稱管件尺寸、厚度以及操作是熱作還是冷作 1。冷作彎曲的正式定義是操作溫度低於材料的下臨界轉變溫度 100°F (56°C) 1。

3.2 P-No. 1 碳鋼的強制熱處理門檻

對於 P-No. 1 材料（碳鋼），強制執行 SRHT 的條件非常明確且基於尺寸：

  1. 尺寸門檻： 公稱壁厚 t 大於 3/4 in. (19 mm) 1。
  2. 溫度條件： 彎曲或成型操作在低於 1,650°F (900°C) 的溫度下進行 1。

如果滿足這兩個條件，則必須進行退應力熱處理。若公稱厚度 t ≦ 3/4 in. (19 mm)，SRHT 則不是強制性的 7。

B31.1 採用 3/4 in. 的絕對尺寸門檻，這是動力配管設計哲學高度保守性的具體體現。該規範認為，對於壁厚較大的碳鋼管件，冷作引入的硬化層和殘餘應力會對長期服役造成不可接受的風險，因此必須強制消除，以最大化其在高能量環境下的機械完整性。這種方法簡化了品管過程，因為它不需要進行複雜的應變計算或測試 10。

3.3 鐵素體合金鋼 (P-Nos. 3, 4, 5, etc.) 的尺寸與直徑準則

對於鐵素體合金鋼（如 Cr-Mo 鋼），其對冷作變形引入的殘餘應力和硬化效應更為敏感，因此 B31.1 規定了更為嚴格的 SRHT 門檻。

鐵素體合金鋼若進行冷作彎曲，只要滿足以下任一條件，即需要強制進行 SRHT 1：

  1. 公稱管徑 (NPS) 4 英寸及以上 (NPS ≧4)，或
  2. 公稱厚度 t 1/2 英寸及以上 (t ≧13 mm)。

如果這些材料是熱作彎曲或成型，則熱處理要求為全退火、正火和回火，或由設計者指定的其他回火熱處理 1。

B31.1 對合金鋼採用更低的 1/2 in. 厚度門檻，是為了明確應對這些材料的高硬化性。即使在較小的厚度下進行冷作，合金鋼也容易在彎曲區域產生高硬度微結構，從而降低韌性並增加脆性破壞的可能性 2。強制熱處理是保護這些高硬化性材料機械性能的關鍵步驟。

以下總結了 B31.1 冷作彎管強制熱處理的臨界尺寸規定：

Table 3.1: B31.1 冷作彎管強制熱處理的臨界尺寸規定(尺寸驅動)

材料組 (P-Number Group) 強制 SRHT 臨界尺寸 (Mandatory SRHT Threshold) 冷彎操作溫度條件 熱處理類型 (如未指定) 參考規範段落
P-No. 1 (碳鋼) 公稱厚度  > 3/4  in. (19 mm) 低於 1,650°F (900°C) 應力消除 (SR) Para. 129.3.3(c), 4
鐵素體合金鋼 (P-Nos. 3, 4, 5, etc.) NPS ≧ 4, 或 厚度 ≧ 1/2 in. (13 mm) 冷作彎曲 (低於轉變範圍) 依設計指定，否則為 SR Para. 129.3.3(c), 4
奧氏體不銹鋼 (P-No. 8) 無尺寸或厚度臨界要求 冷作彎曲 依設計規範，通常為 as-bent Para. 129.3.3(e), 18

四、 ASME B31.3 冷作彎管的退應力熱處理要求：應變驅動模型

4.1 B31.3 對彎曲操作的熱處理原則 (Para. 332.4)

ASME B31.3 處理冷作彎曲要求的方式與 B31.1 截然不同。B31.3 採用性能評估 (performance assessment) 的方法，其核心關注點是彎曲操作對材料性能（尤其是延展性和韌性）造成的實際影響。Para. 332.1 規定管件可採用任何適合材料和服務條件的熱作或冷作方法進行彎曲，但彎曲後的厚度必須不小於設計要求的厚度 5。

B31.3 藉由熱處理規則來應對彎曲和成型操作對材料特性產生的不利影響，這些規則基於彎曲類型（冷或熱）、材料類型以及外側纖維應變 5。

4.2 基於塑性應變的量化判定準則

B31.3 的強制 SRHT 規定在 Para. 332.4.2 中列出，主要基於量化的應變指標：

4.2.1 外側纖維伸長率門檻

對於 P-No. 1 至 P-No. 6 的材料，如果冷作彎曲後在外側纖維計算或測量的伸長率（即塑性應變）超過該材料指定最小伸長率 (Emin) 的 50%，則必須進行 SRHT 5。

  • 機制分析： 最小伸長率是材料規格中規定的延展性參數。超過 50% 的 Emin 被視為對材料固有延展性的過度消耗。這種塑性變形若不通過熱處理來鬆弛，可能會導致配管在服務期間的疲勞壽命顯著下降，因為應力分析通常基於彈性行為假設 15。通過控制實際應變，B31.3 允許製造商在不犧牲安全性的前提下，對厚壁管件在較大彎曲半徑下豁免熱處理。

4.2.2 衝擊韌性要求材料的 5% 應變門檻

對於任何要求衝擊試驗的材料（通常用於低溫或衝擊服務），若最大計算纖維應變超過 5%，則強制要求 SRHT 5。

  • 韌性保護： 這個 5% 的應變限制是B31.3 規範中保護材料韌性的關鍵控制點。冷作引起的塑性應變會導致材料應變硬化，顯著提高硬度，並直接導致夏比 V 型缺口衝擊能量（即韌性）急劇下降。對於需要衝擊試驗以確保低溫抗脆斷裂能力的材料，5% 的應變被設定為保持足夠韌性的上限。在這種情況下，5% 的應變門檻通常比 50% Emin 的規則更為嚴格，並且優先適用 2。

4.2.3 替代應變限制

B31.3 允許工程設計者根據 Para. 300(c)(3) 通過詳細計算來設定不同的應變限制，這提供了額外的設計靈活性。例如，對於重壁、小直徑的管件，即使扁平化程度顯著超過 3%，設計者仍可能通過詳細分析證明其具有足夠的抗屈曲裕度 19。

4.3 工程設計對熱處理要求的影響

與 B31.1 類似，B31.3 強調工程設計的重要性。即使彎曲操作產生的應變量滿足上述豁免標準，如果工程設計規範基於特定的服務條件（例如，在已知存在應力腐蝕開裂 (SCC) 風險的環境中），明確要求進行熱處理，則製造商必須執行 SRHT 5。這再次印證了 B31.3 性能驅動的特性，允許設計者在標準規範之上施加更嚴格的要求。

以下表格總結了 B31.3 冷作彎管的 SRHT 判定準則：

Table 4.1: ASME B31.3 冷作彎管退應力熱處理判定準則 (應變驅動)

判定準則 適用材料組 強制 SRHT 臨界值 核心風險緩解 參考規範段落
塑性伸長率 P-No. 1 至 P-No. 6 外側纖維伸長率  > 50% Emin 延展性過度消耗 5 Para. 332.4.2(b)(1)
衝擊韌性要求 任何要求衝擊試驗的材料 最大計算纖維應變  > 5% 脆性斷裂風險 5 Para. 332.4.2(b)(2)
工程設計指定 所有材料 由設計規範明確要求 應力腐蝕或其他特殊服務 6 Para. 332.4.2(c)

五、 關鍵熱處理參數的規範對比

SRHT 的有效性不僅取決於是否執行，還取決於執行的參數（溫度、持溫時間和冷卻速率）。B31.1 和 B31.3 在這些參數上體現出細微但重要的差異，這些差異主要源於各自的安全哲學。

5.1 P-Number 1 (碳鋼) 的標準溫度與時間

對於 P-No. 1 碳鋼，兩規範要求的熱處理溫度範圍存在顯著不同：

  • ASME B31.1 (Para. 132): 標準熱處理溫度範圍為 1200–1300°F (650–705°C) 1。
  • ASME B31.3 (Table 331.1.1): 標準熱處理溫度範圍為 1100–1200°F (593–650°C) 8。

B31.1 要求 P-No. 1 碳鋼採用更高的應力消除溫度。在較高的溫度下進行熱處理，雖然操作成本可能略有增加，但能確保更徹底的殘餘應力鬆弛和微觀結構調整 2。這對於追求長期運行可靠性的動力配管至關重要，可以最大限度地減少殘餘應力對長期蠕變和疲勞性能的影響 10。

5.2 P-Number 4 (低合金鋼) 的溫度範圍：一致性與爭議點

P-No. 4 材料通常是中高鉻鉬 (Cr-Mo) 合金鋼，具有較高的硬化傾向。有趣的是，兩規範對 P-No. 4 材料的標準熱處理溫度範圍表現出一致性：

  • B31.1 與 B31.3： 均規定溫度範圍為 1300–1375°F (704–746°C) 19。

儘管規範一致，但此溫度範圍一直存在技術爭議。有專家指出，最低溫度 1300°F 偏高，這可能導致對於預先經過正火和回火處理的高強度基材，產生過度回火或強度降低的風險 8。同時，此溫度範圍的上限 1375°F 接近某些合金的下臨界轉變溫度 20。業界討論曾建議將此溫度範圍調整為 1200–1300°F，以確保在不影響基材強度的前提下，獲得足夠的韌性改善和殘餘應力鬆弛 20。熱處理參數的選擇必須謹慎，以平衡應力消除效果和材料的機械性能保持。

5.3 持溫時間與厚度關係

持溫時間是確保熱量均勻分佈並充分進行原子重排以鬆弛應力的重要因素。

  • 標準持溫率： 兩規範的標準持溫率均為 1 小時每英寸 (25 mm) 厚度 7。
  • 最小持溫時間：B31.1 規定最小持溫時間為 15 分鐘 7，而 B31.3 規定最小持溫時間為 30 分鐘 8。

B31.3 在 P-No. 1 材料使用較低溫度範圍時，要求較長的最小持溫時間 (30 min)，可被視為對溫度較低應力消除效率的補償機制，確保即使在較低溫度下也能達到足夠的應力鬆弛效果。

5.4 加熱與冷卻速率的控制要求

對加熱和冷卻速率的嚴格控制對於防止在熱處理結束時，由於熱梯度重新引入殘餘應力或引起材料微觀結構劣化至關重要 2。

  • ASME B31.1 (Para. 132.5): 在 600°F (315°C) 以上的溫度區間，加熱和冷卻的速率必須受到嚴格控制。對於最大厚度小於 2 in. (50 mm) 的材料，最大速率為 600°F (315°C) 每小時 1。對於厚度更大的部件，最大速率會按比例降低，計算公式是 600°F/hr 除以最大厚度（以英寸計）的一半 1。這表明B31.1 對於厚壁動力配管組件的熱應力控制更為精確和嚴格。
  • ASME B31.3 (Table 331.1.1 Notes): B31.3 要求在降溫至 800°F (427°C) 之前，最大冷卻速率為 500°F (278°C) 每小時 8。一旦降至 800°F，則可以在靜止空氣中冷卻 8。

B31.1 規範中將冷卻速率明確地設定為與最大厚度相關的函數，這一點顯示了其對處理大尺寸、厚壁組件時防止熱梯度和重新引入殘餘應力的更高要求 1。

Table 5.1: B31.1 與 B31.3 冷作彎曲後 SRHT 參數詳盡對比

參數 ASME B31.1 (動力配管) ASME B31.3 (製程配管) 備註
P-No. 1 溫度範圍 1200–1300°F (650–705°C) 1100–1200°F (593–650°C) B31.1 溫度更高，追求更徹底的應力消除 7
P-No. 4 溫度範圍 1300–1375°F (704–746°C) 1300–1375°F (704–746°C) 溫度範圍一致 20
持溫率 1 hr/in. (25mm) 1 hr/in. (25mm) 速率一致 7
最小持溫時間 15 分鐘 30 分鐘 B31.3 最小要求時間較長，可能用於補償較低溫度 7
最高冷卻速率 (高溫區) ≦600°F/hr (需依厚度調整) 1 ≦500°F/hr (降至 800°F) 8 B31.1 速率是厚度函數，控制更嚴格 1

六、 綜合對比與設計決策分析

6.1 判定機制的根本差異及其風險意涵

B31.1 與 B31.3 在冷作彎管熱處理判定上的核心差異，反映了兩規範在風險管理和工程權衡上的取捨。

B31.1 的尺寸驅動模型，著眼於「潛在風險」。該規範認為，厚度超過臨界值（如 3/4 in.）的管件在冷作後，預設存在不可接受的高殘餘應力。在長期、高溫、高疲勞循環的動力服務環境中，殘餘應力的存在可能導致應力蠕變、應力鬆弛和疲勞失效的累積風險，因此必須強制進行熱處理以消除殘餘應力。這種方法是為了達到長期服役的極致可靠性 10。

B31.3 的應變驅動模型，著眼於「實際損傷」。該規範承認，即使是厚壁管件，若採用較大的彎曲半徑（低應變率）或優化的彎曲方法，對材料性能（延展性和韌性）造成的損害可能是可接受的 5。只有當應變量達到可量化的、對材料性能造成實質損害的閾值時（例如，超過 50% Emin 或 5% 塑性應變），才要求熱處理。這將工程的靈活性和潛在的成本節約轉化為對製造過程更嚴格的品質管制要求，特別是需要準確測量或計算實際應變量 6。

因此，B31.1 犧牲了製造靈活性和成本效益，換取操作上的絕對保守性；而 B31.3 則提供靈活性，但要求設計和製造團隊承擔更高的工程分析和品管責任。

6.2 P-No. 1 碳鋼的實際應用對比

考慮一個典型的實務場景：使用公稱厚度 t=1.0 in. (25.4 mm) 的 P-No. 1 碳鋼管件進行冷作彎曲。

  1. 在B31.1 規範下： 由於 1.0 in. 明顯大於 3/4 in. (19 mm) 的臨界尺寸，根據 Para. 129.3.3(c)，SRHT 是強制要求且無豁免餘地 4。即使設計者通過詳細分析證明彎曲應變極小，B31.1 的硬性尺寸規定仍然必須遵守。
  2. 在B31.3 規範下： 製造商必須評估或計算外側纖維伸長率 (ε)。如果彎曲半徑設計得足夠大，使得 ε 低於該材料最小伸長率的 50%，則可以豁免 SRHT 5。這體現了 B31.3 在製程配管應用中的經濟優勢，允許工程師在滿足性能標準的前提下避免昂貴的熱處理步驟。

然而，需要注意的是，即使 B31.3 允許豁免，殘餘應力仍然存在。對於在高週次熱循環或振動條件下的 B31.3 應用，B31.1 的強制 SRHT 雖然不是必須的，但能提供更高的疲勞安全裕度，這正是動力系統特別重視的環節 10。

6.3 設計決策分析：應變計算的實務挑戰

在選擇是否依賴 B31.3 的應變驅動豁免時，工程師必須面對應變計算的實務挑戰。彎曲處外側纖維伸長率的計算往往基於理想的幾何形狀和均勻的材料特性，而實際製造過程中，彎曲機的設備參數、拉伸模具的應用、以及材料批次間的差異都會影響實際的塑性流動和應變分佈 16。

因此，若要利用 B31.3 的應變豁免，工程師應要求製造商提供詳細的彎曲程序資格 (Qualification Bend) 記錄和文件。這些文件必須證明在實際製造條件下，應變量能夠得到準確控制，並符合 Para. 332.4.2 規定的應變極限值 6。對於要求衝擊韌性的材料，驗證應變是否在 5% 以下尤其重要，這往往需要額外的品管檢測來確認材料韌性沒有因冷作而顯著劣化 5。

七、 結論與建議

7.1 總結兩規範在冷作彎管 SRHT 上的協同與衝突點

ASME B31.1 和 B31.3 在冷作彎管的退應力熱處理要求上，存在設計理念上的根本分歧，但最終目標都是確保配管系統的長期完整性。

  • 協同點： 兩規範在處理高硬化性合金鋼（如 P-No. 4）時，對冶金安全性的考量是一致的，特別是在基礎熱處理溫度範圍 (1300–1375°F) 的選擇上 20。此外，兩規範都強調彎曲後的壁厚、橢圓度和起皺必須符合尺寸合格標準 1。
  • 衝突點： 判定機制的衝突是核心。B31.1 依賴簡單、保守且無需計算的尺寸規定，以適應高風險、長壽命的動力環境。B31.3 依賴複雜但靈活的性能驅動應變規定，以應對多樣化的製程需求，同時要求更高的工程分析精度。

7.2 對於跨規範項目的合規性建議

在工程實踐中，對於冷作彎管的製造，應遵循以下專業建議：

  1. 嚴格區分規範適用性： 必須認識到B31.1 規則的嚴格性（如 3/4 in. 厚度門檻）源於其服務性質。即使 B31.3 的應變分析結果顯示可以豁免，這也不能作為豁免 B31.1 規定的強制 SRHT 的依據。
  2. 衝擊韌性材料的優先保護： 對於任何要求衝擊試驗的B31.3 應用，應變控制在 5% 以下是維持材料韌性的強制性安全底線 5。製造商在彎曲前必須對彎曲過程進行詳細規劃和計算，並在彎曲後進行必要的非破壞性檢測 (NDT) 和文件記錄，以證明此應變極限值未被超過。
  3. 完善文件化要求： 無論是否進行 SRHT，所有冷彎操作都必須有完善的文件記錄，包括彎曲參數（半徑、彎曲角度）、彎曲方法、以及證明管件符合B31.1 Para. 104.2.1 或 B31.3 Para. 332.1 要求的壁厚減薄、橢圓度、和皺褶深度檢查結果 1。這種文件化對於證明合規性，特別是在 B31.3 項目中利用應變豁免時，至關重要。
  4. 考慮疲勞壽命： 即使B31.3 允許應變豁免，設計者在涉及嚴重循環服務（Severe Cyclic Service）的應用中，應考慮主動執行 SRHT，以鬆弛殘餘應力，從而提升疲勞壽命的安全裕度 3。儘管 B31.3 提供了位移應力範圍 (Displacement Stress Range, SE) 的計算方法 21，但消除冷作殘餘應力是對抗潛在疲勞裂紋萌生的額外保障。

參考文獻

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  13. ASME B31.1 vs. ASME B31.3: Know the Piping Design Codes – Future Energy Steel, https://energy-steel.com/asme-b31-1-vs-asme-b31-3-know-the-piping-design-codes/
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  17. ASME Piping Code: B31.1, Power Piping – ASME Digital Collection, https://asmedigitalcollection.asme.org/books/chapter-pdf/4105045/861318_ch35.pdf
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  19. 3 PROCESS PIPING – ASME Digital Collection, https://asmedigitalcollection.asme.org/ebooks/book/chapter-pdf/2793222/802183_ch17.pdf
  20. Technical Basis to Minimize Post Weld Heat Treatment Requirements – EPRI, https://restservice.epri.com/publicdownload/000000000001003291/0/Product
  21. asme b31.3 process piping stress analysis requirements, https://asmedigitalcollection.asme.org/ebooks/book/chapter-pdf/2793733/802558_ch1.pdf
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