針(zhen)對(dui)金屬(shu)材(cai)料低(di)(di)(di)(di)溫(wen)脆性問題，國內外相關規(gui)范都規(gui)定(ding)(ding)了(le)金屬(shu)材(cai)料的最(zui)低(di)(di)(di)(di)使(shi)用溫(wen)度(du)及低(di)(di)(di)(di)溫(wen)沖擊試(shi)驗(yan)要求。GB/T 20801.2規(gui)定(ding)(ding)了(le)碳鋼低(di)(di)(di)(di)溫(wen)低(di)(di)(di)(di)應力工況免(mian)除(chu)沖擊試(shi)驗(yan)的最(zui)低(di)(di)(di)(di)使(shi)用溫(wen)度(du)是(shi)-101℃。


  GB/T 20801將同(tong)時滿(man)足下列三(san)個條(tiao)件的工況定義為低溫低應力(li)工況：


    ①. 低溫下的(de)最(zui)大工作壓(ya)力(li)(li)不大于(yu)常溫下最(zui)大允許工作壓(ya)力(li)(li)的(de)30％。


    ②. 管道由壓(ya)力、重量及位移產生的軸向（拉）應力總和(he)不大于10％材料標準規定最小抗拉強度值。


    ③. 僅限于(yu)GC2級管道，且最低(di)(di)設計溫度不低(di)(di)于(yu)-101℃。


  低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應力(li)工況下(xia)管(guan)道或其管(guan)道元件的設計(ji)溫(wen)度雖然低(di)(di)于(yu)或等于(yu)規(gui)范(fan)規(gui)定(ding)(ding)的材(cai)料低(di)(di)溫(wen)界限，但其總(zong)體應力(li)小(xiao)于(yu)或等于(yu)規(gui)定(ding)(ding)的低(di)(di)應力(li)水平(ping)。此(ci)時管(guan)道不(bu)會發生脆性斷(duan)裂(lie)。


判斷低(di)溫低(di)應力工況(kuang)需要的(de)數據如下：


   ①. 內壓(ya)直(zhi)管(guan)最(zui)大(da)(da)允(yun)許(xu)壓(ya)力(li)(li)(li)計算(suan)可根據(ju)壁厚計算(suan)公(gong)式(shi)推算(suan)，見(jian)GB／T 150規(gui)(gui)定。法(fa)蘭最(zui)大(da)(da)允(yun)許(xu)工(gong)作(zuo)壓(ya)力(li)(li)(li)按照鋼制管(guan)標(biao)準(zhun)(zhun)（如ASME B16.5、SH／T 3405）規(gui)(gui)定的法(fa)蘭常(chang)溫(wen)壓(ya)力(li)(li)(li)額定值選取。閥門常(chang)溫(wen)最(zui)大(da)(da)允(yun)許(xu)工(gong)作(zuo)壓(ya)力(li)(li)(li)按ASME B16.34、GB 12224等標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)(gui)范執行。


   ②. 壓力(li)、重量及位移產(chan)生的(de)軸向（拉）應力(li)總和的(de)求(qiu)法：


     a. 低溫低應力(li)工況的判(pan)定與管道(dao)布置相關，應避免低溫管道(dao)直連(lian)布管。


     b. 復雜布置(zhi)管(guan)道(dao)應經過詳細應力(li)分析以保證(zheng)管(guan)道(dao)綜(zong)合軸向應力(li)小于10％材料最小抗拉強度。


     c. 管道(dao)存在如壓力(li)波(bo)動、流體(ti)沖(chong)擊(ji)等(deng)沖(chong)擊(ji)工(gong)況(kuang)，即使滿(man)足(zu)低(di)溫(wen)低(di)應(ying)力(li)工(gong)況(kuang)要求，也不建議采用，避免外(wai)部(bu)沖(chong)擊(ji)荷(he)載造成的脆(cui)斷(duan)風險。


     d. 極(ji)冷(leng)地區(qu)常溫操作的GC3級(ji)管(guan)道(dao)，項目建設地冬天極(ji)端(duan)溫度(du)低(di)于-20℃，若滿足低(di)溫低(di)應力條件可參照低(di)溫低(di)應力工(gong)況進行管(guan)道(dao)設計。


     e. 低(di)溫低(di)應(ying)力工(gong)況是GC2管道免除沖(chong)擊試驗的條件之一，最(zui)大應(ying)力需(xu)滿足(zu)規(gui)范(fan)要求的低(di)應(ying)力水平。


    f. 低溫低應力工況不適用(yong)于GC1級(ji)和劇烈循(xun)環(huan)工況。


    g. 在工廠正(zheng)常投運時(shi)，管(guan)(guan)道(dao)溫(wen)度很難(nan)達到環(huan)境(jing)低溫(wen)。在工廠停運時(shi)，管(guan)(guan)道(dao)溫(wen)度可能達到環(huan)境(jing)低溫(wen)，但是管(guan)(guan)道(dao)內壓(ya)已經泄壓(ya)，管(guan)(guan)道(dao)綜合應力難(nan)以接(jie)近抗拉強度，在進行嚴寒環(huan)境(jing)下公用(yong)管(guan)(guan)道(dao)介(jie)質的選材時(shi)，已很少選用(yong)低溫(wen)鋼。