針對金屬材(cai)料(liao)低(di)溫(wen)脆性問題，國內外相(xiang)關規范都規定了金屬材(cai)料(liao)的最(zui)低(di)使用溫(wen)度(du)(du)及低(di)溫(wen)沖擊試驗要求。GB/T 20801.2規定了碳鋼低(di)溫(wen)低(di)應力工況免除沖擊試驗的最(zui)低(di)使用溫(wen)度(du)(du)是-101℃。
GB/T 20801將同時(shi)滿足下列三個條件(jian)的工(gong)(gong)況定(ding)義(yi)為低溫低應力工(gong)(gong)況：
①. 低溫下(xia)的(de)(de)最(zui)大(da)工作(zuo)壓力(li)不大(da)于常(chang)溫下(xia)最(zui)大(da)允許工作(zuo)壓力(li)的(de)(de)30％。
②. 管道由壓(ya)力、重量及位(wei)移產生的軸向（拉）應力總(zong)和不(bu)大于10％材料標準(zhun)規定最小抗拉強(qiang)度值(zhi)。
③. 僅限(xian)于GC2級管道(dao)，且最低設計溫度不低于-101℃。
低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應力工況下管道(dao)或其管道(dao)元(yuan)件的設計溫(wen)度雖然(ran)低(di)(di)于或等(deng)于規(gui)范規(gui)定(ding)的材料低(di)(di)溫(wen)界限(xian)，但其總體應力小(xiao)于或等(deng)于規(gui)定(ding)的低(di)(di)應力水平。此時管道(dao)不會發生脆性斷(duan)裂。
判(pan)斷低溫低應(ying)力(li)工況(kuang)需要的(de)數據如下：
①. 內(nei)壓(ya)直管(guan)最(zui)大(da)允(yun)許(xu)壓(ya)力計算可根據壁(bi)厚計算公式推算，見GB／T 150規(gui)定(ding)。法蘭(lan)最(zui)大(da)允(yun)許(xu)工作(zuo)壓(ya)力按(an)(an)照鋼制(zhi)管(guan)標(biao)準（如ASME B16.5、SH／T 3405）規(gui)定(ding)的(de)法蘭(lan)常溫壓(ya)力額定(ding)值選(xuan)取。閥門常溫最(zui)大(da)允(yun)許(xu)工作(zuo)壓(ya)力按(an)(an)ASME B16.34、GB 12224等(deng)標(biao)準規(gui)范(fan)執行。
②. 壓力、重量(liang)及位移產生的(de)軸向（拉）應力總和的(de)求法：
a. 低溫(wen)低應(ying)力工(gong)況的(de)判定與管道布置相關，應(ying)避免低溫(wen)管道直連布管。
b. 復雜布置(zhi)管(guan)道應經過(guo)詳(xiang)細應力分析(xi)以保(bao)證管(guan)道綜(zong)合軸向應力小于10％材(cai)料(liao)最小抗拉(la)強度(du)。
c. 管道存在如壓力波動、流體沖(chong)擊等沖(chong)擊工(gong)況(kuang)，即(ji)使滿足低溫低應力工(gong)況(kuang)要求(qiu)，也(ye)不建(jian)議(yi)采用，避免外部(bu)沖(chong)擊荷(he)載造(zao)成(cheng)的(de)脆(cui)斷風險。
d. 極冷地區(qu)常溫操作的GC3級管道，項目建(jian)設地冬天極端溫度低(di)(di)于-20℃，若滿足低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)力(li)條件可(ke)參照(zhao)低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)力(li)工況進行管道設計。
e. 低(di)溫低(di)應(ying)力(li)工況是GC2管道免(mian)除沖擊試(shi)驗的條件之一，最大應(ying)力(li)需(xu)滿足(zu)規范要求的低(di)應(ying)力(li)水(shui)平。
f. 低溫低應力工(gong)況不適(shi)用于GC1級和(he)劇烈(lie)循環工(gong)況。
g. 在(zai)工(gong)廠正常投運時，管(guan)(guan)道(dao)溫(wen)度很難達(da)(da)到環(huan)境(jing)(jing)低溫(wen)。在(zai)工(gong)廠停運時，管(guan)(guan)道(dao)溫(wen)度可能達(da)(da)到環(huan)境(jing)(jing)低溫(wen)，但是管(guan)(guan)道(dao)內壓已(yi)(yi)經泄壓，管(guan)(guan)道(dao)綜合應(ying)力難以接近抗拉強度，在(zai)進行嚴寒環(huan)境(jing)(jing)下公用管(guan)(guan)道(dao)介質的選材時，已(yi)(yi)很少選用低溫(wen)鋼。
