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(di)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《壓力管(guan)道規范 工業管(guan)道》將同時滿足下(xia)列三個條件的工況定(ding)義(yi)為低溫低應力工況:
①. 低溫(wen)下(xia)的最(zui)大(da)工作壓力不大(da)于常溫(wen)下(xia)最(zui)大(da)允(yun)許工作壓力的30%;
②. 管道由壓力(li)、重(zhong)量及(ji)位移產生的軸向(xiang)(拉)應力(li)總和不(bu)大于(yu)10%材料(liao)標準(zhun)規定最小抗拉強度值;
③. 僅限(xian)于GC2級管道,且最低設計溫度不低于-101℃。
低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)(ying)力(li)(li)工況(kuang)下管(guan)道或(huo)其管(guan)道元件的(de)(de)(de)設計溫度雖然低(di)(di)于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)規范規定(ding)的(de)(de)(de)材料低(di)(di)溫界限,但其總體應(ying)(ying)力(li)(li)小于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)規定(ding)的(de)(de)(de)低(di)(di)應(ying)(ying)力(li)(li)水(shui)平,此時管(guan)道不會發生脆性斷裂。復(fu)雜(za)管(guan)道布(bu)置應(ying)(ying)經(jing)過(guo)詳細應(ying)(ying)力(li)(li)分析以保證管(guan)道軸向應(ying)(ying)力(li)(li)小于(yu)10%材料最小抗拉強度。低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)(ying)力(li)(li)工況(kuang)是GC2管(guan)道免除沖擊(ji)試驗(yan)的(de)(de)(de)條件之一,最大應(ying)(ying)力(li)(li)滿足規范要求的(de)(de)(de)低(di)(di)應(ying)(ying)力(li)(li)水(shui)平,不適用于(yu)GC1級和劇(ju)烈循環工況(kuang)。
實際上,基于(yu)低(di)溫低(di)應力(li)工(gong)(gong)況的(de)原則,正常投運時管(guan)道(dao)溫度(du)很難達到環境低(di)溫。在(zai)工(gong)(gong)廠(chang)停運時,管(guan)道(dao)溫度(du)可能達到環境低(di)溫,但是管(guan)道(dao)內壓(ya)往往已經(jing)泄去,管(guan)道(dao)綜(zong)合應力(li)難以(yi)接近抗(kang)拉強度(du)。
低溫低應力工(gong)況的比較分析與詳(xiang)述見《工(gong)業管道配管設計與工(gong)程應用》、《管道器材(cai)選用與工(gong)程應用》。

