某工程建設在嚴寒地區,如常溫流體工藝流體、氮氣、工廠空氣等所有管道必須選用低溫(wen)鋼嗎?其實嚴寒地區管道可以不選用低溫鋼,應主要基于低溫低應力工況的設計原則。
GB/T 20801《壓(ya)力(li)管道(dao)規(gui)范 工(gong)業(ye)管道(dao)》將(jiang)同時滿(man)足下列三個條件的工(gong)況(kuang)定義為(wei)低溫(wen)低應力(li)工(gong)況(kuang):
①. 低溫下的(de)最(zui)大工(gong)作壓(ya)力不(bu)大于(yu)常溫下最(zui)大允許工(gong)作壓(ya)力的(de)30%;
②. 管道由壓力、重量(liang)及位(wei)移產生的軸向(拉)應(ying)力總(zong)和不(bu)大于10%材(cai)料標準規定最小(xiao)抗拉強(qiang)度(du)值(zhi);
③. 僅限于GC2級管(guan)道,且(qie)最低設(she)計(ji)溫(wen)度不低于-101℃。
低(di)(di)溫(wen)(wen)低(di)(di)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)工況(kuang)下管(guan)(guan)道或(huo)其管(guan)(guan)道元(yuan)件的設計(ji)溫(wen)(wen)度雖然低(di)(di)于或(huo)等于規(gui)范規(gui)定的材料低(di)(di)溫(wen)(wen)界限(xian),但(dan)其總體應(ying)(ying)力(li)(li)(li)小(xiao)于或(huo)等于規(gui)定的低(di)(di)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)水(shui)(shui)平,此(ci)時(shi)管(guan)(guan)道不會(hui)發生脆性斷裂。復雜管(guan)(guan)道布(bu)置應(ying)(ying)經過詳細應(ying)(ying)力(li)(li)(li)分析以保證管(guan)(guan)道軸向應(ying)(ying)力(li)(li)(li)小(xiao)于10%材料最(zui)小(xiao)抗(kang)拉(la)強度。低(di)(di)溫(wen)(wen)低(di)(di)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)工況(kuang)是GC2管(guan)(guan)道免除沖擊試驗(yan)的條件之一,最(zui)大(da)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)滿足規(gui)范要求的低(di)(di)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)水(shui)(shui)平,不適用于GC1級和劇烈循環(huan)工況(kuang)。
實際上,基(ji)于(yu)低(di)(di)(di)溫(wen)低(di)(di)(di)應力工況的原則,正常(chang)投運(yun)時管(guan)道溫(wen)度很(hen)難達到(dao)環境(jing)低(di)(di)(di)溫(wen)。在工廠停(ting)運(yun)時,管(guan)道溫(wen)度可(ke)能達到(dao)環境(jing)低(di)(di)(di)溫(wen),但是管(guan)道內(nei)壓往往已經泄去,管(guan)道綜合應力難以接近抗(kang)拉強(qiang)度。
低溫(wen)低應(ying)(ying)力工況的比較(jiao)分析與(yu)(yu)詳(xiang)述見(jian)《工業管(guan)道配管(guan)設計(ji)與(yu)(yu)工程(cheng)應(ying)(ying)用》、《管(guan)道器材(cai)選用與(yu)(yu)工程(cheng)應(ying)(ying)用》。