Wall Thickness Calculation of Ellipsoidal Head 2:1 Under External Pressure
 
  Section VIII Div 1 - UG 33 - Thickness of Formed Heads, Pressure on Convex Side
  Section VIII Div 1 - UG 32 - Thickness of Formed Head, and Sections, Pressure on Concave Side
                                     
    (Enter values in yellow cells for calculations)
  DATA INPUT
                                           
    Design Conditions     Material      
    Design Pressure, Pd =  psi Head Material (1)(2) 
 
    1.67 times Pd (5) =  psi Allowable Stress Head, S =  psi  
                                           
    Design Temperature, Td =  °F Dimensions      
Inside diameter of the head skirt, Di =    in.
    Joint efficiency, E =  assuming a joint efficiency E = 1.00 (5)                          
          Nominal wall thickness before forming (3), tn =
 in.  
          Minimum specified thickness after forming (4), tf =  in.  
Minimum required thickness, t =  in.
Outside Diameter of the head skirt, Do =  in.
Check If t ≤ tf
    Notes:                                      
  (1) S ≤ 66.66% of σy @ temp.                                      
  (2) S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.                                      
  (3) It is recommended a nominal thickness before forming 15% higher than the minimum specified thickness to ensure after forming thickness is above it.  
  (4) As per UG-79(d)(3) The reduction in weld thickness after forming shall not exceed 1/32 in. (1 mm) or 10% of the nominal thickness of the adjoining surface, whichever is less.  
  (5) As per UG-33 the required thickness for heads due to pressure on the convex side shall be determined by the procedure given in UG-32 for heads with pressure on the concave side (plus heads) using a design pressure 1.67 times the design pressure on the convex side, assuming a joint efficiency E = 1.00 for all cases.  
                                           
                                         
  CALCULATIONS
                                           
    Ellipsoidal Head 2:1                                      
    with tf/L ≥ 0.002                                      
                                           
    Thickness after forming, tf =  in.                                  
                                           
    Inner diameter, Di =  in.                                  
                                           
     Inside depth of the ellipsoidal head with corrosion removed, h  in.   (For Ellipsoidal head 2:1 h = D/4)      
    Head Proportion = D/2h                                    
    Factor K1     (The value is obtained from Table UG-37)      
    Inside spherical or crown radius, L = k1D  in.                                  
    Inside knuckle radius (6), r =  in.                                  
                                           
    Wall Thickness  [ASME VIII Div 1 UG-32(c)]                                      
    Minimum required thickness, t =  in.   t = P Di                      
            2 S E - 0.2 P                      
                                           
    Check If t ≤ tf                                      
                                           
    Maximum allowable working pressure  [ASME VIII Div 1 UG-32(c)]                                      
    Maximum allowable working pressure for Ellipsoidal Head, MAWP =  psig   MAWP = 2 S E tf                    
            Di + 0.2 tf                    
                                           
    Check If MAWP ≥  P                                    
                                           
    Check                                      
    Limitations: tf/L ≥ 0.002 tf/L ≥ 0.002                                  
                                           
    Note:                                      
  (6) As per UG-32(c) An acceptable approximation of a 2:1 ellipsoidal head is one with a knuckle radius of 0.17D and a spherical radius of 0.90D.   
                                           
                                         
  Wall Thickness Calculation of Torispherical Head Under External Pressure
 
  Section VIII Div 1 - UG 33 - Thickness of Formed Heads, Pressure on Convex Side
  Section VIII Div 1 - UG 32 - Thickness of Formed Head, and Sections, Pressure on Concave Side
                                     
    (Enter values in yellow cells for calculations)
  DATA INPUT
                                           
    Design Conditions     Material      
    Design Pressure, Pd =  psi Head Material (1)(2) 
 
    1.67 times Pd (6) =  psi Allowable Stress Head, S =  psi  
                                           
    Design Temperature, Td =  °F Dimensions      
Inside diameter of the head skirt, Di =    in.
    Joint efficiency, E = assuming a joint efficiency E = 1.00 (6)                          
          Nominal wall thickness before forming (3), tn =
 in.  
          Minimum specified thickness after forming (4), tf =  in.  
Minimum required thickness, t =  in.
          Inside knuckle radius (5), r =  in.  
Check inside knuckle radius shall be not less than 6% of the outside diameter of the skirt of the head
Check inside knuckle radius of a torispherical head shall be not less than 3 times the head thickness (t)
Outside Diameter of the head skirt, Do =  in.
Check If t ≤ tf
                                           
                                           
    Notes:                                      
  (1) S ≤ 66.66% of σy @ temp.                                      
  (2) S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.                                      
  (3) It is recommended a nominal thickness before forming 15% higher than the minimum specified thickness to ensure after forming thickness is above it.  
  (4) As per UG-79(d)(3) The reduction in weld thickness after forming shall not exceed 1/32 in. (1 mm) or 10% of the nominal thickness of the adjoining surface, whichever is less.  
  (5) As per UG-32(i)  The inside crown radius to which an unstayed head is dished shall be not greater than the outside diameter of the skirt of the head. The inside knuckle radius of a torispherical head shall be not less than 6% of the outside diameter of the skirt of the head.  
  (6) the thickness computed by the procedure given in UG-32 for heads with pressure on the concave side (plus heads) using a design pressure 1.67 times the design pressure on the convex side, assuming a joint efficiency E = 1.00 for all cases.  
                                           
                                         
  CALCULATIONS
                                           
    Torispherical Head                                      
    with tf/L ≥ 0.002                                      
    Thickness after forming, tf =  in.                                  
                                           
    Inside spherical or crown radius, L (7) =  in.    L = Do                            
                                           
    Inside knuckle radius, r =  in.                                  
                                           
    Wall Thickness [ASME VIII Div 1 UG-32(c)]                                      
    Minimum required thickness, t =  in.   t = 0.885 P L                        
            S E - 0.1 P                        
                                           
    Check If t ≤ tf                                      
                                           
    Maximum allowable working pressure [ASME VIII Div 1 UG-32(c)]                                      
    Maximum allowable working pressure for Torispherical Head, MAWP =  psig   MAWP = S E tf                    
            0.885 L + 0.1 tf                    
                                           
    Check If MAWP ≥  P                                    
                                           
    Check                                      
    Limitations: tf/L ≥ 0.002 tf/L ≥ 0.002                      
    Limitations: L/r ≤ 16.66 L/r ≤ 16.66                                  
    Note:                                      
  (7) As per UG-32(d) the inside crown radius shall be equals the outside diameter of the skirt [see UG-32(i)]  
                                           
                     
  Wall Thickness Calculation of Head Under External Pressure  
   
  Section VIII Div 1 - UG 33 - Thickness of Formed Heads, Pressure on Convex Side  
  Section VIII Div 1 - UG 32 - Thickness of Formed Head, and Sections, Pressure on Concave Side  
  Section VIII Div 1 - UG-28(d) for determining the thickness for a spherical shell  
    (Enter values in yellow cells for calculations)  
  STEP 1  
    Enter the indicated input data       Calculated Values  
                       
  Head Type = 
    Do/2ho =     
                       
   Minimum required thickness,  t =   in.    ko =     
  Outside Diameter if Hemisferical head,  Do =   in.   For Hemispherical Head, Ro =   in.  
                     
  Outside Diameter if Ellipsoidal head,  Do =   in.   For Ellipsoidal head, Ro =   in.  
                     
  Outside Diameter if Torispherical head,  Do =   in.   For Torispherical Head, Ro =   in.  
                       
  One‐half of the length of the outside minor axis of the ellipsoidal head, ho =      A = 0,125   Factor A =     
  For Ellipsoidal head 2:1 ho = Do/4       Ro/t          
                       
                       
  STEPS 2 & 3  
    Enter the indicated input data            
Material = 
Design Temp. =   °F
External Pressure Chart No. = 
From ASME Sec. II D Figs. CS, HA, HT
For values of A falling to the left of the material/
  With Factor A get Factor B =      temperature line, the factor B is not determined.    
          Go to Step 5.    
                   
                       
  STEP 4  
    Enter the indicated input data       Calculated Values  
                       
  Factor B =                   
                       
  Ro/t =                   
                       
  Using the factor B, calculate the value of the maximum allowable   Pa = B          
  external working pressure Pa   Ro/t   Pa =  psi  
                       
                       
  STEP 5  
    Enter the indicated input data       Calculated Values  
                       
  Ro/t =                   
          Pa = 0.0625E          
  Modulus of elasticity of Material,  E =  × 10⁶ psi   (Ro/t)2 Pa =  psi  
  For values of A falling to the left of the applicable material/temperature line.                    
                       
  STEP 6  
  Compare the calculated value of Pa obtained in Step 4 or Step 5 with P  
  External design pressure, P =   psi         Pa =  psi  
   If Pa is smaller than P, select a larger value for t and repeat the design procedure until a value of Pa is obtained that is          
  equal to or greater than P.                    
                       
   UG 33 - Thickness of Formed Heads, Pressure on Convex Side  
                       
  For ellipsoidal and torispherical heads, the required thickness shall be the greater of the following:                 
  (a) the thickness computed by the procedure given in UG-32 for heads with pressure on the concave side (plus heads) using a design pressure 1.67 times      
  the design pressure on the convex side, assuming a joint efficiency E = 1.00 for all cases; or                   
  (b) the thickness as computed by the appropriate procedure given for spherical shells in UG-28(d).                  
  For Hemispherical Heads. The required thickness of a hemispherical head having pressure on the convex side shall be determined in the same manner as      
  outlined in UG-28(d) for determining the thickness for a spherical shell.                     
                       
  Head Type =                   
  (a) the thickness computed by the procedure given in UG-32 =   in.                
  (a) the thickness computed by the procedure given in UG-28(d) =   in.                
   Minimum required thickness,  t =   in.                
                       
                 
    Discussion and References  
      Information about Wall thickness calculation of formed heads under external pressure:  
      ASME Section VIII Div 1 paragraphs UG-33, UG-32, UG-28, UG-29 and UG-30   
    Tables and Standards  
  - ASME Section VIII Div 1 paragraph UG-28, Thickness of Shells and Tubes under External Pressure  
  - ASME Section VIII Div 1 paragraph UG-29, Stiffening Rings for Cylindrical Shells Under External Pressure  
  - ASME Section VIII Div 1 paragraph UG-30, Attachment of Stiffening Rings  
  - ASME Section VIII Div 1 paragraph UG-32, Formed Heads, and Sections, Pressure on Concave Side  
  - ASME Section VIII Div 1 paragraph UG-33, Formed Heads, Pressure on Convex Side  
  - ASME Sec. II D Fig. G, Geometric Chart for Components Under External or Compressive Loadings (All Materials)  
  - ASME Sec. II D Fig. CS, Chart for Determining Shell Thickness of Components Under External Pressure Developed for Carbon or Low Alloy Steel  
  - ASME Sec. II D Fig. HA, Chart for Determining Shell Thickness of Components Under External Pressure Developed for Austenitic Steel  
  - ASME Sec. II D Fig. HT, Chart for Determining Shell Thickness of Components Under External Pressure Developed for Quenched and Tempered Low Alloy Steel  
- ASME Sec. II D Table TM-1 ( Modulus of Elasticity,  E )
       
UG-33 Formed Heads, Pressure on Convex Side
(a)  The required thickness for heads due to pressure on the convex side shall be determined as follows. 
(1) For ellipsoidal and torispherical heads, the required thickness shall be the greater of the following: 
(-a) the thickness computed by the procedure given in UG-32 for heads with pressure on the concave side
(plus heads) using a design pressure 1.67 times the design pressure on the convex side, assuming a joint
efficiency E = 1.00 for all cases; or 
(-b) the thickness as computed by the appropriate procedure given in (d) or (e) below.
(c) Hemispherical Heads. The required thickness of a hemispherical head having pressure on the convex side shall be
determined in the same manner as outlined in UG-28(d) for determining the thickness for a spherical shell. 
(d) Ellipsoidal Heads. The required thickness of an ellipsoidal head having pressure on the convex side, either seamless or of
built‐up construction with butt joints, shall not be less than that determined by the following the same procedure as that
given for spherical shells in UG-28(d).
(e) Torispherical Heads. The required thickness of a torispherical head having pressure on the convex side, either seamless
or of built‐up construction with butt joints, shall not be less than that determined by the same design procedure as is used for ellipsoidal heads given in (d) above, using the appropriate value for Ro. 
for ellipsoidal heads given in (d) above, using the appropriate value for Ro. 
UG-28, Thickness of Shells and Tubes under External Pressure
(d) Spherical Shells. The minimum required thickness of a spherical shell under external pressure, either seamless or of
built‐up construction with butt joints, shall be determined by the following procedure:
Step 1. Assume a value for t and calculate the value of factor A using the following formula:
    A = 0,125            
    Ro/t            
Step 2. Using the value of A calculated in Step 1, enter the applicable material chart in Subpart 3 of Section II, 
             Part D for the material under consideration. Move vertically to an intersection with the material/temperature line 
             for the design temperature (see UG-20). Interpolation may be made between lines for intermediate temperatures. 
             If tabular values in Subpart 3 of Section II, Part D are used, linear interpolation or any other rational interpolation 
             method may be used to determine a B value that lies between two adjacent tabular values for a specific temperature. 
             Such interpolation may also be used to determine a B value at an intermediate temperature that lies between two 
             sets of tabular values, after first determining B values for each set of tabular values. In cases where the value at A 
             falls to the right of the end of the material/temperature line, assume an intersection with the horizontal projection 
             of the upper end of the material/temperatureline. If tabular values are used,the last (maximum) tabulated value 
             shall be used. For values at A falling to the left of the material/temperature line, see Step 5.
Step 3. From the intersection obtained in Step 2, move horizontally to the right and read the value of factor B.
Step 4. Using the value of B obtained in Step 3, calculate the value of the maximum allowable external working pressure
             Pa using the following equation:
    Pa = B            
    Ro/t            
Step 5. For values of A falling to the left of the applicable material/temperature line, the value of Pa can be calculated using
             the following equation:
    Pa = 0.0625E          
    (Ro/t)2          
If tabulated values are used, determine B as in Step 2 and apply it to the equation in Step 4. 
Step 6. Compare Pa obtained in Step 4 or Step 5 with P. If Pa is smaller than P, select a larger value for t and repeat the
             design procedure until a value for Pa is obtained that is equal to or greater than P. 
(e) The external design pressure or maximum allowable external working pressure shall not be less than the maximum
expected difference in operating pressure that may exist between the outside and the inside of the vessel at any time. 
    The symbols defined below are used in this procedure:  
    Do = outside diameter of the head skirt.  
    Do/2ho = ratio of the major to the minor axis of ellipsoidal heads, which equals the outside diameter  of the head skirt  
                     divided by twice the outside height of the head (see Table UG-33.1).  
    ho = one‐half of the length of the outside minor axis of the ellipsoidal head, or the outside height of  the ellipsoidal head  
            measured from the tangent line (head‐bend line).  
    Ko = factor depending on the ellipsoidal head proportions Do/2ho (see Table UG-33.1).  
    Ro = for hemispherical heads, the outside radius  
         = for ellipsoidal heads, the equivalent outside spherical radius taken as KoDo.  
         = for torispherical heads, the outside radius of the crown portion of the head.  
    t = minimum required thickness of head after forming, in (mm)   
    A = factor determined in step 1 assuming a value for t.  
          Using the value of A calculated in Step 1, enter the applicable material chart in Subpart 3 of Section II, Part D for the  
          material under consideration. For the case of cylinders having  Do/t values less than 10, see (c)(2).  
    B = factor determined from the applicable material chart or table in Subpart 3 of Section II, Part D  (Figures CS, HA, HT)  
           for maximum design metal temperature [see UG-20(c)]  
    E = modulus of elasticity of material at design temperature. For external pressure design in accordance with this Section,   
           the modulus of elasticity to be used shall be taken from the applicable materials chart in Subpart 3 of Section II,  
           Part D. (Interpolation may be made made between lines for intermediate temperatures.)  
    P = external design pressure [see Note in UG-28 (f)].  
    Pa = calculated value of maximum allowable external working pressure for the assumed  
              assumed value of t, [see Note in UG-28(f)].  
    t = minimum required thickness of cylindrical shell or tube, or spherical shell, in (mm)  
       
                         
  Table UG-37
  D/2h
  D/2h
 
  k1
                       
  For Ellipsoidal head (UG-33)  
  D    
  h    
       
  Max D/2h    
  D/2h    
  Min D/2h    
       
  Max k1    
  k1    
  Min k1    
 
                         
  Table UG-33.1
  Do/2ho
  Do/2ho
 
  k1
                       
  For Ellipsoidal head (UG-33)  
  Do    
  ho    
       
  Max Do/2ho    
  Do/2ho    
  Min Do/2ho    
       
  Max ko    
  ko    
  Min ko    
   
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DATA INPUT DESIGN
TEMP  ᵒF
DESIGN
TEMP  ᵒF
                                                                                                         
MATERIAL                                                                                                                
MAX DESIGN TEMP  ᵒF
DESIGN TEMP  ᵒF
MIN DESIGN TEMP  ᵒF
BASIC ALLOWABLE STRESS, S, Ksi, AT METAL TEMPERATURE, °F
AT MAX METAL TEMPERATURE, °F  Ksi
AT METAL TEMPERATURE, °F  Ksi
AT MIN METAL TEMPERATURE, °F  Ksi
                                                                                                                   
                                                                                                                   
ASME B31.3-2016
Table A-1   Basic Allowable Stresses in Tension for Metals
Numbers in Parentheses Refer to Notes for Appendix A Tables; Specifications Are ASTM Unless Otherwise Indicated
Specified
Basic Allowable Stress, S, ksi, at Metal Temperature, °F [Note (1)]
Min.
Min.
Strength, ksi
Temp. to
Spec. No. / Type/Grade
Tensile Yield 100 150 200 250 300 400 500 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650
SA-285 Gr.A
45 24 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 12,3 11,9 11,5 10,7 9,2 7,9 5,9
SA-285 Gr.B
50 27 14,3 14,3 14,3 14,3 14,3 14,3 14,3 13,8 13,3 12,5 11,2 9,6 8,1 5,9
SA-285 Gr.C
55 30 15,7 15,7 15,7 15,7 15,7 15,7 15,7 15,3 14,8 14,3 13,0 10,8 8,7 5,9
SA-36
58 36 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 15,6
SA-515 Gr.60
60 32 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 16,4 15,8 15,3 13,0 10,8 8,7 5,9 4,0 2,5
SA-516 Gr.60
60 32 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 16,4 15,8 15,3 13,0 10,8 8,7 5,9 4,0 2,5
SA-515 Gr.65
65 35 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 17,9 17,3 16,7 13,9 11,4 8,7 5,9 4,0 2,5
SA-516 Gr.65
65 35 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 17,9 17,3 16,7 13,9 11,4 8,7 5,9 4,0 2,5
SA-515 Gr.70
70 38 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,4 18,8 18,1 14,8 12,0 9,3 6,7 4,0 2,5
SA-516 Gr.70
70 38 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,4 18,8 18,1 14,8 12,0 9,3 6,7 4,0 2,5
SA-204 Gr.A
65 37 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,4 17,9 13,7 8,2 4,8
SA-204 Gr.B
70 40 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,9 19,3 13,7 8,2 4,8
SA-204 Gr.C
75 43 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 20,7 13,7 8,2 4,8
SA-387 Gr.5 Cl.1
60 30 17,1 17,1 17,1 16,9 16,6 16,5 16,4 16,2 15,9 15,6 15,1 14,5 13,8 10,9 8,0 5,8 4,2 2,9 1,8 1,0
SA-387 Gr.5 Cl.2
75 45 21,4 21,4 21,4 21,1 20,8 20,6 20,5 20,2 19,9 19,5 18,9 18,2 14,3 10,9 8,0 5,8 4,2 2,9 1,8 1,0
SA-387 Gr.11 Cl.1
60 35 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 16,8 16,4 13,7 9,3 6,3 4,2 2,8 1,9 1,2
SA-387 Gr.11 Cl.2
75 45 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 20,2 13,7 9,3 6,3 4,2 2,8 1,9 1,2
SA-387 Gr.12 Cl.1
55 33 15,7 15,6 15,4 15,3 15,1 15,1 15,1 15,1 15,1 15,1 15,1 15,1 15,1 14,7 11,3 7,2 4,5 2,8 1,8 1,1
SA-387 Gr.12 Cl.2
65 40 18,6 18,6 18,2 18,0 17,9 17,9 17,9 17,9 17,9 17,9 17,9 17,9 17,9 17,4 11,3 7,2 4,5 2,8 1,8 1,1
SA-387 Gr.21 Cl.1
60 30 17,1 17,1 17,1 16,9 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,0 12,0 9,0 7,0 5,5 4,0 2,7 1,5
SA-387 Gr.21 Cl.2
75 45 21,4 21,4 21,4 21,2 20,9 20,6 20,5 20,4 20,2 20,0 19,7 19,3 18,1 13,1 9,5 6,8 4,9 3,2 2,4 1,3
SA-387 Gr.22 Cl.1
60 30 17,1 17,1 17,1 16,9 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 13,6 10,8 8,0 5,7 3,8 2,4 1,4
SA-387 Gr.22 Cl.2
75 45 21,4 21,4 21,4 21,2 20,9 20,6 20,5 20,4 20,2 20,0 19,7 19,3 18,7 15,8 11,4 7,8 5,1 3,2 2,0 1,2
SA-240 410
65 30 18,6 18,5 18,4 18,1 17,8 17,4 17,2 16,8 16,6 16,2 15,7 15,1 14,4 12,3 8,8 6,4 4,4 2,9 1,8 1,0
SA-240 410S
60 30 17,1 17,1 17,1 17,0 16,8 16,5 16,3 15,9 15,6 15,2 14,7 14,1 13,4 12,3 8,8 6,4 4,4 2,9 1,8 1,0
SA-240 430
65 30 18,6 18,5 18,4 18,1 17,8 17,4 17,2 16,8 16,6 16,2 15,7 15,1 14,4 12,0 9,2 6,5 4,5 3,2 2,4 1,8
SA-240 304 (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,4 16,7 15,9 15,0 13,8 12,9 12,3 12,0 11,7 11,5 11,2 11,0 10,8 10,6 10,4 10,1 9,8 7,7 6,1 4,7 3,7 2,9 2,3 1,8 1,4
SA-240 304 (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,5 18,9 18,3 17,5 16,6 16,2 15,8 15,5 15,2 14,9 14,6 14,3 14,0 12,4 9,8 7,7 6,1 4,7 3,7 2,9 2,3 1,8 1,4                                                      
SA-240 304L (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 70 25 16,7 15,5 14,3 13,6 12,8 11,7 10,9 10,4 10,2 10,0 9,8 9,7 9,5 9,3 9,1 7,8 6,3 5,1 4,0 3,2
SA-240 304L (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 70 25 16,7 16,7 16,7 16,7 16,7 15,8 14,7 14,0 13,7 13,5 13,3 13,0 12,8 11,9 9,9 7,8 6,3 5,1 4,0 3,2                                                      
SA-240 304H (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,4 16,7 15,9 15,0 13,8 12,9 12,3 12,0 11,7 11,5 11,2 11,0 10,8 10,6 10,4 10,1 9,8 7,7 6,1 4,7 3,7 2,9 2,3 1,8 1,4
SA-240 304H (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,5 18,9 18,3 17,5 16,6 16,2 15,8 15,5 15,2 14,9 14,6 14,3 14,0 12,4 9,8 7,7 6,1 4,7 3,7 2,9 2,3 1,8 1,4                                                      
SA-240 316 (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,7 17,3 16,5 15,6 14,3 13,3 12,6 12,3 12,1 11,9 11,8 11,6 11,5 11,4 11,3 11,2 11,1 9,8 7,4 5,5 4,1 3,1 2,3 1,7 1,3
SA-240 316 (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,3 18,0 17,0 16,6 16,3 16,1 15,9 15,7 15,6 15,4 15,3 15,1 12,4 9,8 7,4 5,5 4,1 3,1 2,3 1,7 1,3                                                      
SA-240 316L (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 70 25 16,7 15,5 14,2 13,5 12,7 11,7 10,9 10,4 10,2 10,0 9,8 9,6 9,4
SA-240 316L (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 70 25 16,7 16,7 16,7 16,7 16,7 15,7 14,8 14,0 13,7 13,5 13,2 12,9 12,7                                                      
SA-240 316H (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,7 17,3 16,5 15,6 14,3 13,3 12,6 12,3 12,1 11,9 11,8 11,6 11,5 11,4 11,3 11,2 11,1 9,8 7,4 5,5 4,1 3,1 2,3 1,7 1,3
SA-240 316H (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,3 18,0 17,0 16,6 16,3 16,1 15,9 15,7 15,6 15,4 15,3 15,1 12,4 9,8 7,4 5,5 4,1 3,1 2,3 1,7 1,3                                                      
SA-240 309S (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,8 17,5 16,8 16,1 15,1 14,4 13,9 13,7 13,5 13,3 13,1 12,9 12,7 12,5 9,9 7,1 5,0 3,6 2,5 1,5 0,8 0,5 0,4 0,30 0,20
SA-240 309S (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,4 18,8 18,5 18,2 18,0 17,7 17,5 17,2 15,9 9,9 7,1 5,0 3,6 2,5 1,5 0,7 0,4 0,3 0,26 0,17                                                      
SA-240 309H (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,8 17,5 16,8 16,1 15,1 14,4 13,9 13,7 13,5 13,3 13,1 12,9 12,7 12,5 12,3 10,3 7,6 5,5 4,0 3,0 1,9 1,4 1,1 0,82 0,64
SA-240 309H (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,4 18,8 18,5 18,2 18,0 17,7 17,5 17,2 16,9 13,8 10,3 Z6 5,5 4,0 3,0 1,9 1,4 1,1 0,82 0,64                                                      
SA-240 310S (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,8 17,6 16,9 16,1 15,1 14,3 13,7 13,5 13,3 13,1 12,9 12,7 12,5 12,3 9,9 7,1 5,0 3,6 2,5 1,5 0,8 0,5 0,4 0,30 0,20
SA-240 310S (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,9 19,3 18,5 18,2 17,9 17,7 17,4 17,2 16,9 15,9 9,9 7,1 5,0 3,6 2,5 1,5 0,8 0,5 0,4 0,30 0,20                                                      
SA-240 310H (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,8 17,6 16,9 16,1 15,1 14,3 13,7 13,5 13,3 13,1 12,9 12,7 12,5 12,3 12,1 10,3 7,6 5,5 4,0 3,0 2,2 1,7 1,3 0,97 0,75
SA-240 310H (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,9 19,3 18,5 18,2 17,9 17,7 17,4 17,2 16,9 16,7 13,8 10,3 7,6 5,5 4,0 3,0 2,2 1,7 1,3 0,97 0,75                                                      
SA-240 317 (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,7 17,3 16,5 15,6 14,3 13,3 12,6 12,3 12,1 11,9 11,8 11,6 11,5 11,4 11,3 11,2 11,1 9,8 7,4 5,5 4,1 3,1 2,3 1,7 1,3
SA-240 317 (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,3 18,0 17,0 16,6 16,3 16,1 15,9 15,7 15,6 15,4 15,3 15,1 12,4 9,8 7,4 5,5 4,1 3,1 2,3 1,7 1,3                                                      
SA-240 317L (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,5 17,0 16,1 15,2 14,0 13,1 12,5 12,2 12,0 11,7 11,5 11,3
SA-240 317L (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,8 19,6 18,9 17,7 16,9 16,5 16,2 15,8 15,5 15,2                                                      
SA-240 321 (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 19,0 18,0 17,3 16,5 15,3 14,3 13,5 13,2 13,0 12,7 12,6 12,4 12,3 12,1 12,0 9,6 6,9 5,0 3,6 2,6 1,7 1,1 0,80 0,50 0,30
SA-240 321 (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,6 19,1 18,7 18,7 18,3 17,9 17,5 17,2 16,9 16,7 16,5 16,4 14,9 9,6 6,9 5,0 3,6 2,6 1,7 1,1 0,80 0,50 0,30                                                      
SA-240 321H (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 19,0 18,0 17,3 19,1 18,7 18,7 18,3 17,9 17,5 17,2 16,9 16,7 16,5 16,4 16,2 12,3 9,1 6,9 5,4 4,1 3,2 2,5 1,9 1,5 1,1
SA-240 321H (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,6 16,5 15,3 14,3 13,5 13,2 13,0 12,7 12,6 12,4 12,3 12,1 12,0 11,9 9,1 6,9 5,4 4,1 3,2 2,5 1,9 1,5 1,1                                                      
SA-240 347 (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 19,2 18,4 17,8 17,1 16,0 15,0 14,3 14,0 13,8 13,7 13,6 13,5 13,4 16,6 16,0 12,1 9,1 6,1 4,4 3,3 2,2 1,5 1,2 0,90 0,80
SA-240 347 (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,4 18,8 17,8 17,2 16,9 16,8 16,8 16,8 16,8 16,8 16,7 13,4 13,4 12,1 9,1 6,1 4,4 3,3 2,2 1,5 1,2 0,90 0,80                                                      
SA-240 347H (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 19,2 18,4 17,8 17,1 16,0 15,0 14,3 14,0 13,8 13,7 13,6 13,5 13,4 13,4 13,4 13,4 13,3 10,5 7,9 5,9 4,4 3,2 2,5 1,8 1,3
SA-240 347H (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,4 18,8 17,8 17,1 16,9 16,8 16,8 16,8 16,8 16,8 16,7 16,6 16,4 16,2 14,1 10,5 7,9 5,9 4,4 3,2 2,5 1,8 1,3                                                      
Temp  ᵒF
                                                                                                                       
DATA INPUT DESIGN
TEMP  ᵒF
DESIGN
TEMP  ᵒF
                                                                                                         
MATERIAL                                                                                                                
MAX DESIGN TEMP  ᵒF
DESIGN TEMP  ᵒF
MIN DESIGN TEMP  ᵒF
BASIC ALLOWABLE STRESS, S, Ksi, AT METAL TEMPERATURE, °F
AT MAX METAL TEMPERATURE, °F  Ksi
AT METAL TEMPERATURE, °F  Ksi
AT MIN METAL TEMPERATURE, °F  Ksi
                                                                                                                   
                                                                                                                   
ASME B31.3-2016
Table A-1   Basic Allowable Stresses in Tension for Metals
Numbers in Parentheses Refer to Notes for Appendix A Tables; Specifications Are ASTM Unless Otherwise Indicated
Specified
Basic Allowable Stress, S, ksi, at Metal Temperature, °F [Note (1)]
Min.
Min.
Strength, ksi
Temp. to
Spec. No. / Type/Grade
Tensile Yield 100 150 200 250 300 400 500 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650
SA-285 Gr.A
45 24 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 12,9 12,3 11,9 11,5 10,7 9,2 7,9 5,9
SA-285 Gr.B
50 27 14,3 14,3 14,3 14,3 14,3 14,3 14,3 13,8 13,3 12,5 11,2 9,6 8,1 5,9
SA-285 Gr.C
55 30 15,7 15,7 15,7 15,7 15,7 15,7 15,7 15,3 14,8 14,3 13,0 10,8 8,7 5,9
SA-36
58 36 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 15,6
SA-515 Gr.60
60 32 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 16,4 15,8 15,3 13,0 10,8 8,7 5,9 4,0 2,5
SA-516 Gr.60
60 32 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 16,4 15,8 15,3 13,0 10,8 8,7 5,9 4,0 2,5
SA-515 Gr.65
65 35 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 17,9 17,3 16,7 13,9 11,4 8,7 5,9 4,0 2,5
SA-516 Gr.65
65 35 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 17,9 17,3 16,7 13,9 11,4 8,7 5,9 4,0 2,5
SA-515 Gr.70
70 38 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,4 18,8 18,1 14,8 12,0 9,3 6,7 4,0 2,5
SA-516 Gr.70
70 38 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,4 18,8 18,1 14,8 12,0 9,3 6,7 4,0 2,5
SA-204 Gr.A
65 37 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,6 18,4 17,9 13,7 8,2 4,8
SA-204 Gr.B
70 40 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,9 19,3 13,7 8,2 4,8
SA-204 Gr.C
75 43 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 20,7 13,7 8,2 4,8
SA-387 Gr.5 Cl.1
60 30 17,1 17,1 17,1 16,9 16,6 16,5 16,4 16,2 15,9 15,6 15,1 14,5 13,8 10,9 8,0 5,8 4,2 2,9 1,8 1,0
SA-387 Gr.5 Cl.2
75 45 21,4 21,4 21,4 21,1 20,8 20,6 20,5 20,2 19,9 19,5 18,9 18,2 14,3 10,9 8,0 5,8 4,2 2,9 1,8 1,0
SA-387 Gr.11 Cl.1
60 35 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 17,1 16,8 16,4 13,7 9,3 6,3 4,2 2,8 1,9 1,2
SA-387 Gr.11 Cl.2
75 45 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 21,4 20,2 13,7 9,3 6,3 4,2 2,8 1,9 1,2
SA-387 Gr.12 Cl.1
55 33 15,7 15,6 15,4 15,3 15,1 15,1 15,1 15,1 15,1 15,1 15,1 15,1 15,1 14,7 11,3 7,2 4,5 2,8 1,8 1,1
SA-387 Gr.12 Cl.2
65 40 18,6 18,6 18,2 18,0 17,9 17,9 17,9 17,9 17,9 17,9 17,9 17,9 17,9 17,4 11,3 7,2 4,5 2,8 1,8 1,1
SA-387 Gr.21 Cl.1
60 30 17,1 17,1 17,1 16,9 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,0 12,0 9,0 7,0 5,5 4,0 2,7 1,5
SA-387 Gr.21 Cl.2
75 45 21,4 21,4 21,4 21,2 20,9 20,6 20,5 20,4 20,2 20,0 19,7 19,3 18,1 13,1 9,5 6,8 4,9 3,2 2,4 1,3
SA-387 Gr.22 Cl.1
60 30 17,1 17,1 17,1 16,9 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 16,6 13,6 10,8 8,0 5,7 3,8 2,4 1,4
SA-387 Gr.22 Cl.2
75 45 21,4 21,4 21,4 21,2 20,9 20,6 20,5 20,4 20,2 20,0 19,7 19,3 18,7 15,8 11,4 7,8 5,1 3,2 2,0 1,2
SA-240 410
65 30 18,6 18,5 18,4 18,1 17,8 17,4 17,2 16,8 16,6 16,2 15,7 15,1 14,4 12,3 8,8 6,4 4,4 2,9 1,8 1,0
SA-240 410S
60 30 17,1 17,1 17,1 17,0 16,8 16,5 16,3 15,9 15,6 15,2 14,7 14,1 13,4 12,3 8,8 6,4 4,4 2,9 1,8 1,0
SA-240 430
65 30 18,6 18,5 18,4 18,1 17,8 17,4 17,2 16,8 16,6 16,2 15,7 15,1 14,4 12,0 9,2 6,5 4,5 3,2 2,4 1,8
SA-240 304 (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,4 16,7 15,9 15,0 13,8 12,9 12,3 12,0 11,7 11,5 11,2 11,0 10,8 10,6 10,4 10,1 9,8 7,7 6,1 4,7 3,7 2,9 2,3 1,8 1,4
SA-240 304 (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,5 18,9 18,3 17,5 16,6 16,2 15,8 15,5 15,2 14,9 14,6 14,3 14,0 12,4 9,8 7,7 6,1 4,7 3,7 2,9 2,3 1,8 1,4                                                      
SA-240 304L (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 70 25 16,7 15,5 14,3 13,6 12,8 11,7 10,9 10,4 10,2 10,0 9,8 9,7 9,5 9,3 9,1 7,8 6,3 5,1 4,0 3,2
SA-240 304L (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 70 25 16,7 16,7 16,7 16,7 16,7 15,8 14,7 14,0 13,7 13,5 13,3 13,0 12,8 11,9 9,9 7,8 6,3 5,1 4,0 3,2                                                      
SA-240 304H (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,4 16,7 15,9 15,0 13,8 12,9 12,3 12,0 11,7 11,5 11,2 11,0 10,8 10,6 10,4 10,1 9,8 7,7 6,1 4,7 3,7 2,9 2,3 1,8 1,4
SA-240 304H (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,5 18,9 18,3 17,5 16,6 16,2 15,8 15,5 15,2 14,9 14,6 14,3 14,0 12,4 9,8 7,7 6,1 4,7 3,7 2,9 2,3 1,8 1,4                                                      
SA-240 316 (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,7 17,3 16,5 15,6 14,3 13,3 12,6 12,3 12,1 11,9 11,8 11,6 11,5 11,4 11,3 11,2 11,1 9,8 7,4 5,5 4,1 3,1 2,3 1,7 1,3
SA-240 316 (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,3 18,0 17,0 16,6 16,3 16,1 15,9 15,7 15,6 15,4 15,3 15,1 12,4 9,8 7,4 5,5 4,1 3,1 2,3 1,7 1,3                                                      
SA-240 316L (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 70 25 16,7 15,5 14,2 13,5 12,7 11,7 10,9 10,4 10,2 10,0 9,8 9,6 9,4
SA-240 316L (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 70 25 16,7 16,7 16,7 16,7 16,7 15,7 14,8 14,0 13,7 13,5 13,2 12,9 12,7                                                      
SA-240 316H (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,7 17,3 16,5 15,6 14,3 13,3 12,6 12,3 12,1 11,9 11,8 11,6 11,5 11,4 11,3 11,2 11,1 9,8 7,4 5,5 4,1 3,1 2,3 1,7 1,3
SA-240 316H (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,3 18,0 17,0 16,6 16,3 16,1 15,9 15,7 15,6 15,4 15,3 15,1 12,4 9,8 7,4 5,5 4,1 3,1 2,3 1,7 1,3                                                      
SA-240 309S (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,8 17,5 16,8 16,1 15,1 14,4 13,9 13,7 13,5 13,3 13,1 12,9 12,7 12,5 9,9 7,1 5,0 3,6 2,5 1,5 0,8 0,5 0,4 0,30 0,20
SA-240 309S (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,4 18,8 18,5 18,2 18,0 17,7 17,5 17,2 15,9 9,9 7,1 5,0 3,6 2,5 1,5 0,7 0,4 0,3 0,26 0,17                                                      
SA-240 309H (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,8 17,5 16,8 16,1 15,1 14,4 13,9 13,7 13,5 13,3 13,1 12,9 12,7 12,5 12,3 10,3 7,6 5,5 4,0 3,0 1,9 1,4 1,1 0,82 0,64
SA-240 309H (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,4 18,8 18,5 18,2 18,0 17,7 17,5 17,2 16,9 13,8 10,3 Z6 5,5 4,0 3,0 1,9 1,4 1,1 0,82 0,64                                                      
SA-240 310S (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,8 17,6 16,9 16,1 15,1 14,3 13,7 13,5 13,3 13,1 12,9 12,7 12,5 12,3 9,9 7,1 5,0 3,6 2,5 1,5 0,8 0,5 0,4 0,30 0,20
SA-240 310S (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,9 19,3 18,5 18,2 17,9 17,7 17,4 17,2 16,9 15,9 9,9 7,1 5,0 3,6 2,5 1,5 0,8 0,5 0,4 0,30 0,20                                                      
SA-240 310H (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,8 17,6 16,9 16,1 15,1 14,3 13,7 13,5 13,3 13,1 12,9 12,7 12,5 12,3 12,1 10,3 7,6 5,5 4,0 3,0 2,2 1,7 1,3 0,97 0,75
SA-240 310H (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,9 19,3 18,5 18,2 17,9 17,7 17,4 17,2 16,9 16,7 13,8 10,3 7,6 5,5 4,0 3,0 2,2 1,7 1,3 0,97 0,75                                                      
SA-240 317 (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,7 17,3 16,5 15,6 14,3 13,3 12,6 12,3 12,1 11,9 11,8 11,6 11,5 11,4 11,3 11,2 11,1 9,8 7,4 5,5 4,1 3,1 2,3 1,7 1,3
SA-240 317 (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 20,0 20,0 19,3 18,0 17,0 16,6 16,3 16,1 15,9 15,7 15,6 15,4 15,3 15,1 12,4 9,8 7,4 5,5 4,1 3,1 2,3 1,7 1,3                                                      
SA-240 317L (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 18,5 17,0 16,1 15,2 14,0 13,1 12,5 12,2 12,0 11,7 11,5 11,3
SA-240 317L (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,8 19,6 18,9 17,7 16,9 16,5 16,2 15,8 15,5 15,2                                                      
SA-240 321 (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 19,0 18,0 17,3 16,5 15,3 14,3 13,5 13,2 13,0 12,7 12,6 12,4 12,3 12,1 12,0 9,6 6,9 5,0 3,6 2,6 1,7 1,1 0,80 0,50 0,30
SA-240 321 (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,6 19,1 18,7 18,7 18,3 17,9 17,5 17,2 16,9 16,7 16,5 16,4 14,9 9,6 6,9 5,0 3,6 2,6 1,7 1,1 0,80 0,50 0,30                                                      
SA-240 321H (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 19,0 18,0 17,3 19,1 18,7 18,7 18,3 17,9 17,5 17,2 16,9 16,7 16,5 16,4 16,2 12,3 9,1 6,9 5,4 4,1 3,2 2,5 1,9 1,5 1,1
SA-240 321H (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,6 16,5 15,3 14,3 13,5 13,2 13,0 12,7 12,6 12,4 12,3 12,1 12,0 11,9 9,1 6,9 5,4 4,1 3,2 2,5 1,9 1,5 1,1                                                      
SA-240 347 (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 19,2 18,4 17,8 17,1 16,0 15,0 14,3 14,0 13,8 13,7 13,6 13,5 13,4 16,6 16,0 12,1 9,1 6,1 4,4 3,3 2,2 1,5 1,2 0,90 0,80
SA-240 347 (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,4 18,8 17,8 17,2 16,9 16,8 16,8 16,8 16,8 16,8 16,7 13,4 13,4 12,1 9,1 6,1 4,4 3,3 2,2 1,5 1,2 0,90 0,80                                                      
SA-240 347H (1) (S ≤ 66.66% of σy @ temp.) 75 30 20,0 19,2 18,4 17,8 17,1 16,0 15,0 14,3 14,0 13,8 13,7 13,6 13,5 13,4 13,4 13,4 13,4 13,3 10,5 7,9 5,9 4,4 3,2 2,5 1,8 1,3
SA-240 347H (2) (S > 66.66% but < 90% of σy @ temp.) 75 30 20,0 20,0 20,0 19,4 18,8 17,8 17,1 16,9 16,8 16,8 16,8 16,8 16,8 16,7 16,6 16,4 16,2 14,1 10,5 7,9 5,9 4,4 3,2 2,5 1,8 1,3                                                      
Temp  ᵒF
ASME BPVC.II.D.0-2015
Material
Spec. No. / Type/Grade Table
Table
Temp., °F
Yield Strength, psi
FACTOR A
FACTOR B
TABLE FACTOR B
DATA INPUT CS-1 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table CS-1
Tabular Values for Figure CS-1
Temp., °F A B, psi Temp., °F A B, psi
300 300
500 500
700 700
800 800
900 900
DATA INPUT CS-2 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table CS-2
Tabular Values for Figure CS-2
Temp., °F A B, psi Temp., °F A B, psi
300 2.500 300
11.300
11.400
11.800
12.300
15.000
16.200
16.800
17.200
17.600
17.600
500 2.500 500
9.000
9.650
10.000
12.000
12.400
14.200
14.600
15.500
16.100
16.900
16.900
700 2.500 700
6.800
8.000
10.100
12.100
13.800
13.800
800 2.500 800
5.710
7.100
7.950
8.400
8.900
12.400
12.400
900 2.500 900
4.490
6.000
6.800
7.350
7.900
9.200
11.100
11.100
DATA INPUT CS-3 Yield Strength, psi Yield Strength, psi
Yield Strength, psi
MAX Yield Strength, psi
Yield Strength, psi
MIN Yield Strength, psi
FACTOR A
MAX Yield Strength, psi FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Yield Strength, psi FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table CS-3
Tabular Values for Figure CS-3
Yield Strength,
Yield Strength,
psi A B, psi psi A B, psi
60.000 5.800 60.000
14.500
24.000
30.000
55.000 5.800 55.000
14.500
22.000
27.000
50.000 5.800 50.000
14.500
20.000
25.000
45.000 5.800 45.000
14.500
18.000
22.500
40.000 5.800 40.000
14.500
16.000
20.000
38.000 5.800 38.000
14.500
16.000
20.000
DATA INPUT CS-4 CLASS 1 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table CS-4
Tabular Values for Figure CS-4 Class 1
Temp., °F A B, psi Temp., °F A B, psi
100 1.500 100
21.600
23.300
24.400
25.300
25.300
300 1.420 300
17.700
18.700
19.000
20.200
20.400
20.400
DATA INPUT CS-4 CLASS 2 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table CS-4
Tabular Values for Figure CS-4 Class 2
Temp., °F A B, psi Temp., °F A B, psi
100 1.500 100
25.200
26.900
28.700
29.000
30.400
30.700
30.700
300 1.420 300
20.400
23.000
23.900
25.600
26.700
DATA INPUT CS-5 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table CS-5
Tabular Values for Figure CS-5
Temp., °F A B,  psi Temp., °F A B,  psi
100 3.000 100
24.500
24.600
24.800
24.900
25.000
25.000
200 3.000 200
23.500
23.500
300 3.000 300
22.000
22.500
22.500
22.500
400 3.000 400
20.700
21.200
22.000
22.100
22.300
22.300
550 3.000 550
15.000
16.400
18.400
20.000
20.700
21.300
650 3.000 650
15.000
16.400
17.900
19.400
20.700
DATA INPUT CS-6 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table CS-6
Tabular Values for Figure CS-6
Temp., °F A B, psi Temp., °F A B, psi
100 2.200 100
3.000
4.500
6.000
6.500
8.000
9.000
10.000
10.000
200 2.200 200
3.000
5.000
6.000
7.000
8.000
9.000
300 2.200 300
3.000
5.000
6.000
7.000
8.000
8.300
400 2.500 400
4.000
5.500
7.000
7.500
DATA INPUT HT-1 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table HT-1
Tabular Values for Figure HT-1
           
Temp., °F A B, psi Temp., °F A B, psi
200 1.460 200
36.800
40.600
44.100
46.000
48.200
50.000
400 1.370 400
34.600
38.400
42.000
44.100
48.200
650 1.240 650
31.500
35.700
39.900
41.700
46.400
DATA INPUT HT-2 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table HT-2
Tabular Values for Figure HT-2
Temp., °F A B, psi Temp., °F A B, psi
100 5.000 100
42.000
43.200
44.000
44.800
45.400
46.800
47.500
48.200
48.800
49.400
49.700
49.800
50.000
50.000
DATA INPUT HA-1 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table HA-1
Tabular Values for Figure HA-1
Temp., °F A B, psi Temp., °F A B, psi
100 2.000 100
6.500
10.600
11.500
12.500
14.000
15.800
15.800
400 2.000 400
5.000
8.200
9.100
9.690
10.000
10.600
11.600
11.600
700 2.000 700
4.000
4.330
4.710
5.000
5.760
6.670
7.650
7.800
8.100
9.000
9.000
900 2.000 900
3.500
3.860
4.160
5.480
6.120
7.070
7.420
7.940
7.940
1200 2.000 1200
2.840
4.160
4.830
5.540
5.950
6.350
670
670
1500 905 1500
1.000
2.825
3.000
3.500
4.000
4.650
4.650
DATA INPUT HA-2 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table HA-2
Tabular Values for Figure HA-2
Temp., °F A B, psi Temp., °F A B, psi
100 2.500 100
8.400
11.100
11.700
12.200
12.600
13.000
13.300
13.600
14.000
14.600
15.600
15.600
400 2.500 400
7.500
8.700
9.700
10.400
11.200
11.700
12.000
12.200
12.700
14.300
14.300
700 2.500 700
6.250
7.000
7.800
10.000
10.500
11.400
12.700
12.900
12.900
900 2.500 900
5.660
6.100
7.200
9.050
9.400
10.300
11.700
11.700
1200 2.500 1200
4.660
6.000
7.200
7.800
8.200
8.400
8.950
10.000
10.000
1500 905 1500
1.000
3.575
4.250
4.500
4.819
5.450
5.450
DATA INPUT HA-3 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table HA-3
Tabular Values for Figure HA-3
Temp., °F A B, psi Temp., °F A B, psi
100 2.000 100
7.550
10.100
12.400
15.000
15.000
400 2.000 400
4.630
5.500
8.150
9.750
9.750
600 2.000 600
3.890
4.750
7.100
8.450
8.450
800 2.000 800
3.170
4.270
5.900
7.200
7.200
DATA INPUT HA-4 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table HA-4
Tabular Values for Figure HA-4
Temp.,
Temp.,
°F A B, psi °F A B, psi
100 2.000 100
8.400
13.300
14.000
15.200
16.200
16.200
300 2.000 300
6.250
9.950
10.200
11.000
12.600
12.600
400 2.000 400
5.380
8.950
9.400
10.600
10.600
600 2.000 600
4.380
7.200
7.900
9.000
9.000
800 2.000 800
3.630
5.950
6.600
7.700
7.700
DATA INPUT HA-5 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR B
MAX FACTOR B
FACTOR B
MIN FACTOR B
Table HA-5
Tabular Values for Figure HA-5
Temp., °F A B,  psi Tem ., °F A B,  psi
70 2.000 70
19.000
19.250
20.600
22.500
23.800
26.000
28.300
30.500
31.500
32.600
400 2.000 400
15.450
15.750
16.500
17.500
18.300
19.500
21.000
22.500
23.250
24.000
650 2.000 650
15.000
15.500
16.200
17.000
17.800
19.000
20.300
21.900
22.500
22.800
DATA INPUT HA-6 Temp., °F Temp., °F
Temp., °F
MAX Temp., °F
Temp., °F
MIN Temp., °F
FACTOR A
MAX Temp., °F FACTOR B
MAX FACTOR A
FACTOR A
MIN FACTOR A
FACTOR A
MIN Temp., °F FACTOR B
DATA INPUT DESIGN
TEMP  ᵒF
DESIGN
TEMP  ᵒF
                                                                                                       
MATERIAL
MAX DESIGN TEMP  ᵒF
DESIGN TEMP  ᵒF
MIN DESIGN TEMP  ᵒF
MODULUS OF ELASTICITY E = VALUE GIVEN  X 106 PSI, FOR TEMPERATURE, °F, OF
AT MAX METAL TEMPERATURE, °F  PSI
AT METAL TEMPERATURE, °F  PSI
AT MIN METAL TEMPERATURE, °F  PSI
Table TM-1
Moduli of Elasticity E of Ferrous Materials for Given Temperatures
Modulus of Elasticity E = Value Given  x 106 psi, for Temperature, °F
Materials -325 -200 -100 70 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500
Carbon steels with C 0.30% 31,4 30,8 30,3 29,4 28,8 28,3 27,9 27,3 26,5 25,5 24,2 22,5 20,4 18,0
Carbon steels with C > 0.30% 31,2 30,6 30,1 29,2 28,6 28,1 27,7 27,1 26,4 25,3 24,0 22,3 20,2 17,9 15,4
Ductile cast iron 24,5 23,4 22,5 21,9 21,2 20,5 19,9 19,2
Material Group A [Note (1)] 31,1 30,5 30,0 29,0 28,5 28,0 27,6 27,0 26,3 25,3 23,9 22,2 20,1 17,8 15,3
Material Group B [Note (2)] 29,6 29,0 28,6 27,8 27,1 26,7 26,2 25,7 25,1 24,6 23,9 23,2 22,4 21,5 20,4 19,2 17,7
Material Group C [Note (3)] 31,6 30,9 30,5 29,6 29,0 28,5 28,0 27,4 26,9 26,2 25,6 24,8 23,9 23,0 21,8 20,5 18,9
Material Group D [Note (4)] 32,6 31,9 31,4 30,6 29,9 29,4 28,8 28,3 27,7 27,0 26,3 25,6 24,7 23,7 22,5 21,1 19,4
Material Group E [Note (5)] 33,0 32,4 31,9 31,0 30,3 29,7 29,2 28,6 28,1 27,5 26,9 26,2 25,4 24,4 23,3 22,0 20,5
Material Group F [Note (6)] 31,2 30,7 30,2 29,2 28,4 27,9 27,3 26,8 26,2 25,5 24,5 23,2 21,5 19,2 16,5
Material Group G [Note (7)] 30,3 29,7 29,2 28,3 27,5 27,0 26,4 25,9 25,3 24,8 24,1 23,5 22,8 22,0 21,2 20,3 19,2 18,1
Material Group H [Note (8)] 30,2 29,0 28,2 27,5 27,0 26,4 26,0 25,5 25,1
Material Group I [Note (9)] 27,8 27,1 26,6 25,8 25,1 24,6 24,1 23,6 23,1 22,6 22,1 21,6 21,1 20,6 20,1 19,6 19,1 18,6
Material Group I [Note (10)] 31,1 30,3 29,7 28,6 27,8 27,2 26,6 26,0 25,4 24,7 24,1 23,5 22,9
CS C ≤ 0.30% CS C ≤ 0.30% CS C ≤ 0.30% CS C ≤ 0.30% CS C ≤ 0.30% CS C ≤ 0.30% CS C ≤ 0.30% CS C ≤ 0.30% CS C ≤ 0.30% CS C ≤ 0.30% A A A E E C C A A D D D D F F F G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G
Temp  ᵒC