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《壓力(li)管道(dao)(dao)規范(fan) 工(gong)(gong)業管道(dao)(dao)》將(jiang)同時滿足下列三個條件的工(gong)(gong)況定義(yi)為低溫低應力(li)工(gong)(gong)況:


   ①. 低溫下(xia)的(de)最大工作(zuo)壓(ya)力不大于常溫下(xia)最大允(yun)許工作(zuo)壓(ya)力的(de)30%;


   ②. 管道由壓(ya)力、重量及位移(yi)產生的(de)軸向(拉)應力總和不大于(yu)10%材料標準規(gui)定(ding)最小抗(kang)拉強度值;


   ③. 僅(jin)限于GC2級(ji)管道,且最(zui)低設(she)計溫度不低于-101℃。


  低(di)溫(wen)低(di)應(ying)(ying)力(li)工況(kuang)下(xia)管(guan)道或(huo)其(qi)(qi)管(guan)道元(yuan)件(jian)的(de)(de)設計溫(wen)度雖然低(di)于(yu)或(huo)等(deng)(deng)于(yu)規范規定的(de)(de)材料(liao)低(di)溫(wen)界限,但其(qi)(qi)總體(ti)應(ying)(ying)力(li)小(xiao)(xiao)于(yu)或(huo)等(deng)(deng)于(yu)規定的(de)(de)低(di)應(ying)(ying)力(li)水平,此時管(guan)道不會發生(sheng)脆(cui)性(xing)斷裂。復(fu)雜管(guan)道布置(zhi)應(ying)(ying)經過詳細應(ying)(ying)力(li)分析(xi)以保(bao)證(zheng)管(guan)道軸向應(ying)(ying)力(li)小(xiao)(xiao)于(yu)10%材料(liao)最小(xiao)(xiao)抗(kang)拉強(qiang)度。低(di)溫(wen)低(di)應(ying)(ying)力(li)工況(kuang)是GC2管(guan)道免除沖(chong)擊(ji)試(shi)驗的(de)(de)條(tiao)件(jian)之一,最大應(ying)(ying)力(li)滿足(zu)規范要求的(de)(de)低(di)應(ying)(ying)力(li)水平,不適用(yong)于(yu)GC1級和劇烈循環工況(kuang)。


  實際上,基(ji)于低溫(wen)低應力(li)工況的原則,正常(chang)投運時管道(dao)溫(wen)度(du)很(hen)難達(da)到環(huan)(huan)境低溫(wen)。在工廠停運時,管道(dao)溫(wen)度(du)可能達(da)到環(huan)(huan)境低溫(wen),但是管道(dao)內壓(ya)往(wang)往(wang)已(yi)經(jing)泄(xie)去,管道(dao)綜合應力(li)難以接近(jin)抗拉強度(du)。


  低溫低應力工(gong)況的比較分析與(yu)詳述見(jian)《工(gong)業管道(dao)配管設(she)計與(yu)工(gong)程應用》、《管道(dao)器材選用與(yu)工(gong)程應用》。