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(ya)力管道規范 工業管道》將同(tong)時(shi)滿(man)足下列三個條件的工況(kuang)定(ding)義為低溫(wen)低應力工況(kuang):
①. 低溫下的最大(da)工作(zuo)壓(ya)力(li)(li)不大(da)于常溫下最大(da)允許工作(zuo)壓(ya)力(li)(li)的30%;
②. 管道由(you)壓力(li)、重量(liang)及位移產生的軸向(拉(la))應力(li)總和不(bu)大于(yu)10%材料標準規定最小(xiao)抗拉(la)強度(du)值;
③. 僅限于(yu)GC2級管道,且(qie)最(zui)低(di)設計溫度不低(di)于(yu)-101℃。
低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)力(li)(li)工況下管道或其管道元件(jian)的設計溫度雖然低(di)(di)于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)規(gui)范(fan)規(gui)定的材料低(di)(di)溫界限(xian),但其總體應(ying)力(li)(li)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)規(gui)定的低(di)(di)應(ying)力(li)(li)水(shui)平,此時管道不(bu)會發生脆性斷裂。復雜管道布(bu)置應(ying)經(jing)過詳細(xi)應(ying)力(li)(li)分析以保證管道軸向應(ying)力(li)(li)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)10%材料最小(xiao)(xiao)抗拉強度。低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)力(li)(li)工況是GC2管道免除沖擊(ji)試驗的條(tiao)件(jian)之(zhi)一,最大應(ying)力(li)(li)滿(man)足(zu)規(gui)范(fan)要求的低(di)(di)應(ying)力(li)(li)水(shui)平,不(bu)適用于(yu)(yu)GC1級(ji)和劇烈(lie)循環工況。
實(shi)際上,基于低(di)溫低(di)應力工況的原則(ze),正常投運(yun)時管道溫度(du)(du)很(hen)難達(da)到環境低(di)溫。在工廠(chang)停運(yun)時,管道溫度(du)(du)可能達(da)到環境低(di)溫,但是(shi)管道內(nei)壓(ya)往往已經泄去(qu),管道綜(zong)合應力難以接近(jin)抗拉強度(du)(du)。
低溫低應力(li)工(gong)(gong)況的(de)比較分析與詳述見(jian)《工(gong)(gong)業(ye)管道(dao)配管設計與工(gong)(gong)程應用》、《管道(dao)器材選用與工(gong)(gong)程應用》。

