一、不(bu)同標準規范(fan)對低(di)溫管(guan)道的定義
我(wo)國標準一般(ban)規定(ding)設計溫(wen)(wen)度低于或等(deng)于-20℃的管(guan)道(dao)屬(shu)(shu)于低溫(wen)(wen)管(guan)道(dao)。GB 50316、SH3059和(he)GB150標準規定(ding)設計溫(wen)(wen)度低于或等(deng)于-20℃的壓力管(guan)道(dao)屬(shu)(shu)于低溫(wen)(wen)管(guan)道(dao)。GB 50235、SH 3501 標準規定(ding)設計溫(wen)(wen)度低于或等(deng)于-29℃的壓力管(guan)道(dao)屬(shu)(shu)于低溫(wen)(wen)管(guan)道(dao)。
ASTM、ASME標準規定設(she)計溫(wen)度(du)低于(yu)或等于(yu)-29℃的管(guan)(guan)道屬于(yu)低溫(wen)管(guan)(guan)道。
前ASTM、ASME對于低(di)(di)溫(wen)(wen)管道采(cai)用了根據材(cai)(cai)(cai)料(liao)組(zu)別、厚度(du)、應力(li)水平(ping)和熱處理(li)狀(zhuang)態確定材(cai)(cai)(cai)料(liao)最低(di)(di)設計金屬溫(wen)(wen)度(du)的(de)方(fang)(fang)法(fa)，這(zhe)種方(fang)(fang)法(fa)建立在(zai)大量實驗研(yan)究的(de)基礎上，運用斷裂力(li)學的(de)判據，針對每種材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)性(xing)(xing)能、厚度(du)、熱處理(li)狀(zhuang)態分別確定低(di)(di)溫(wen)(wen)限，是比較科學的(de)方(fang)(fang)法(fa)。我(wo)國標準(zhun)將低(di)(di)溫(wen)(wen)限統一定為-20℃，這(zhe)是根據經驗人為地劃定的(de)界限，對于一些(xie)材(cai)(cai)(cai)料(liao)具有不合(he)理(li)性(xing)(xing)。
二、低(di)溫(wen)管道沖擊試驗與低(di)溫(wen)低(di)應力工況
設計溫度低于或等于-20℃的低溫管道用鋼材，除含碳量小于和等于0.10％且符合標準的鉻鎳奧氏(shi)體不銹鋼在材料溫度不低于-196℃時不做低溫沖擊試驗外，其余鋼材均應做夏比（V形缺口）低溫沖擊試驗。試驗要求應符合GB 150《鋼制壓力容器》和GB50316《工業金屬管道設計規范》的規定。
低(di)(di)(di)溫(wen)管道用鋼材做低(di)(di)(di)溫(wen)沖擊試驗不(bu)包(bao)括“低(di)(di)(di)溫(wen)低(di)(di)(di)應(ying)力(li)工(gong)況(kuang)”。低(di)(di)(di)溫(wen)低(di)(di)(di)應(ying)力(li)工(gong)況(kuang)系指壓力(li)1/6，且不(bu)大于50MPa”是(shi)低(di)(di)(di)溫(wen)低(di)(di)(di)應(ying)力(li)工(gong)況(kuang)的判據(ju)。
“GB 150、GB 50316、GB／T 20801.2和HG 20585《鋼(gang)制低溫壓力(li)容器(qi)(qi)技術規定》。同時規定，除抗(kang)拉(la)強度(du)下(xia)(xia)限值大于(yu)540MPa的鋼(gang)材(cai)及螺栓材(cai)料外，壓力(li)容器(qi)(qi)殼體及其受壓元件或(huo)受壓的管道組成件在低溫低應力(li)工況下(xia)(xia)，若設(she)計溫度(du)加50℃后高于(yu)-20℃時，壓力(li)容器(qi)(qi)和管道材(cai)料可免做低溫沖(chong)擊試(shi)驗。
三、低溫工況管道材料(liao)的選用
具有面心立方晶格的(de)金屬材(cai)料（如銅(tong)Cu、鎳(nie)Ni、奧氏體鋼(gang)等）一(yi)(yi)般沒有低(di)(di)(di)溫(wen)冷脆現象，是最好的(de)低(di)(di)(di)溫(wen)用(yong)材(cai)，故含銅(tong)、鎳(nie)等元素(su)的(de)合金鋼(gang)常用(yong)于低(di)(di)(di)溫(wen)工況。晶粒越細鋼(gang)材(cai)的(de)低(di)(di)(di)溫(wen)沖擊韌性越好，故一(yi)(yi)般鐵素(su)體鋼(gang)要正火(huo)處(chu)理后(hou)使用(yong)。雜質元素(su)硫（S）、磷（P）、氧(yang)（O）都將降低(di)(di)(di)鋼(gang)材(cai)的(de)低(di)(di)(di)溫(wen)沖擊韌性，一(yi)(yi)般要嚴格控制(zhi)。
中國的低溫用鋼有16Mn、09Mn2V、06AlCu、06MnNb或奧氏體不銹鋼。但前幾種一般適應的低溫溫度不宜太低，而奧氏體不銹鋼又比較貴，故這里介紹ASTM中常的低溫用鋼，即鎳（Ni）鋼。
四、低溫用鋼(gang)及(ji)低溫界(jie)線(xian)
Q235-B，Q235-A使用(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)0℃；20鋼使用(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)-19℃；L245，A105，WPB，WCB使用(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)-29℃；16Mn、16MnD使用(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)-40℃；10MnD，A333Gr6，WPL6，LF2，LCB使用(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)-46℃；3.5Ni使用(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)-101℃；奧氏體不(bu)銹鋼，Al，Cu使用(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)(wen)度(du)(du)為(wei)(wei)-196℃。
工程(cheng)應用：某寒冷地區配(pei)管(guan)設計管(guan)道器材選用
某寒冷地(di)區(qu)的工程設(she)計，當地(di)最(zui)低氣溫為-40℃。沒有選用不銹鋼材質管子，而(er)是根據(ju)低溫低應力(li)工況，選用了16Mn材質管道(dao)材料。
