針對金(jin)屬(shu)材料低(di)(di)溫(wen)脆性(xing)問題，國內外相(xiang)關規范(fan)都規定了(le)金(jin)屬(shu)材料的最(zui)低(di)(di)使用(yong)溫(wen)度及低(di)(di)溫(wen)沖擊試驗(yan)要求。GB/T 20801.2規定了(le)碳鋼低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應力工況免除沖擊試驗(yan)的最(zui)低(di)(di)使用(yong)溫(wen)度是-101℃。
GB/T 20801將同時(shi)滿足下列(lie)三個條件的(de)工況定(ding)義(yi)為低溫(wen)低應(ying)力工況：
①. 低溫(wen)下的最(zui)大工作壓(ya)力(li)不大于(yu)常(chang)溫(wen)下最(zui)大允許工作壓(ya)力(li)的30％。
②. 管道由壓力(li)、重量及位移產(chan)生(sheng)的軸向(xiang)（拉）應(ying)力(li)總和不大(da)于(yu)10％材(cai)料(liao)標準規(gui)定最(zui)小抗拉強度(du)值。
③. 僅限于GC2級管道，且最低(di)設計溫(wen)度不低(di)于-101℃。
低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)力工況下管道或(huo)其管道元件的設計(ji)溫度雖(sui)然低(di)(di)于或(huo)等于規范(fan)規定的材料低(di)(di)溫界限，但(dan)其總體應(ying)力小于或(huo)等于規定的低(di)(di)應(ying)力水(shui)平(ping)。此時管道不會(hui)發生脆性斷裂(lie)。
判(pan)斷低(di)溫低(di)應力工況需要的數(shu)據(ju)如下：
①. 內壓(ya)直(zhi)管最大(da)允(yun)(yun)許壓(ya)力(li)計(ji)算(suan)可(ke)根據壁厚計(ji)算(suan)公式(shi)推算(suan)，見GB／T 150規定。法蘭最大(da)允(yun)(yun)許工作(zuo)(zuo)壓(ya)力(li)按(an)照鋼制管標準(zhun)（如(ru)ASME B16.5、SH／T 3405）規定的法蘭常溫壓(ya)力(li)額定值選取。閥門常溫最大(da)允(yun)(yun)許工作(zuo)(zuo)壓(ya)力(li)按(an)ASME B16.34、GB 12224等標準(zhun)規范(fan)執行(xing)。
②. 壓力(li)、重量(liang)及位移產生(sheng)的軸向（拉(la)）應(ying)力(li)總和的求法(fa)：
a. 低(di)溫低(di)應(ying)力(li)工(gong)況的判定(ding)與管(guan)(guan)道(dao)布(bu)置(zhi)相關，應(ying)避(bi)免低(di)溫管(guan)(guan)道(dao)直連布(bu)管(guan)(guan)。
b. 復雜布置管(guan)道(dao)應(ying)經過詳細應(ying)力分析以保證管(guan)道(dao)綜合軸向(xiang)應(ying)力小(xiao)于10％材料最小(xiao)抗拉強度。
c. 管道存在如(ru)壓力(li)波動、流體(ti)沖擊等(deng)沖擊工況，即使滿足低(di)(di)溫低(di)(di)應力(li)工況要求(qiu)，也不建議(yi)采用(yong)，避免外(wai)部沖擊荷(he)載造成的脆(cui)斷風險。
d. 極冷地(di)區常溫(wen)操作的(de)GC3級管(guan)道，項目建設(she)地(di)冬天極端溫(wen)度低于(yu)-20℃，若滿(man)足低溫(wen)低應力(li)條件可參照低溫(wen)低應力(li)工況進行管(guan)道設(she)計(ji)。
e. 低溫(wen)低應力工況是GC2管道免除沖擊試驗的條件之一，最(zui)大應力需(xu)滿足規范(fan)要(yao)求的低應力水平。
f. 低溫(wen)低應(ying)力工況不適用于GC1級和劇烈循環工況。
g. 在(zai)(zai)工(gong)廠正常投運時(shi)，管(guan)道(dao)溫(wen)度(du)(du)很難達到環(huan)境(jing)(jing)低溫(wen)。在(zai)(zai)工(gong)廠停運時(shi)，管(guan)道(dao)溫(wen)度(du)(du)可能達到環(huan)境(jing)(jing)低溫(wen)，但是管(guan)道(dao)內壓(ya)已經泄壓(ya)，管(guan)道(dao)綜合應力難以接近(jin)抗(kang)拉強度(du)(du)，在(zai)(zai)進行(xing)嚴寒環(huan)境(jing)(jing)下公用管(guan)道(dao)介(jie)質(zhi)的選材(cai)時(shi)，已很少選用低溫(wen)鋼。
