針對金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料低(di)溫(wen)脆性問題，國內外相關規(gui)范都(dou)規(gui)定了(le)金(jin)屬(shu)材(cai)(cai)料的(de)最低(di)使用溫(wen)度(du)及低(di)溫(wen)沖擊(ji)試驗要求。GB/T 20801.2規(gui)定了(le)碳鋼低(di)溫(wen)低(di)應力工況(kuang)免除沖擊(ji)試驗的(de)最低(di)使用溫(wen)度(du)是-101℃。


  GB/T 20801將同(tong)時(shi)滿足下列三個(ge)條件的工況(kuang)定義為低溫(wen)低應力工況(kuang)：


    ①. 低溫下的最(zui)大工作(zuo)壓力不大于常溫下最(zui)大允許工作(zuo)壓力的30％。


    ②. 管道由壓力、重量及(ji)位移(yi)產生的軸向(xiang)（拉(la)(la)）應(ying)力總和不大于(yu)10％材料標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)最小抗拉(la)(la)強(qiang)度(du)值。


    ③. 僅限于GC2級管道，且(qie)最低設計溫度不低于-101℃。


  低(di)(di)溫低(di)(di)應力工況(kuang)下管(guan)道(dao)或其(qi)管(guan)道(dao)元件(jian)的設計溫度(du)雖然低(di)(di)于或等于規范規定的材(cai)料低(di)(di)溫界限，但其(qi)總體應力小于或等于規定的低(di)(di)應力水(shui)平。此時(shi)管(guan)道(dao)不會發生脆性斷裂(lie)。


判斷(duan)低溫低應力工況需要(yao)的(de)數據如下：


   ①. 內壓直管最(zui)(zui)大(da)(da)允(yun)許壓力計(ji)算(suan)可根據(ju)壁厚計(ji)算(suan)公式推算(suan)，見GB／T 150規定。法(fa)蘭(lan)(lan)最(zui)(zui)大(da)(da)允(yun)許工作(zuo)壓力按照鋼制管標準（如(ru)ASME B16.5、SH／T 3405）規定的(de)法(fa)蘭(lan)(lan)常溫壓力額定值(zhi)選(xuan)取。閥門常溫最(zui)(zui)大(da)(da)允(yun)許工作(zuo)壓力按ASME B16.34、GB 12224等標準規范執行。


   ②. 壓(ya)力、重量(liang)及(ji)位移產生的(de)軸向（拉(la)）應(ying)力總和的(de)求法：


     a. 低溫低應(ying)力工(gong)況的判定(ding)與(yu)管道(dao)布置相關(guan)，應(ying)避免低溫管道(dao)直連(lian)布管。


     b. 復雜布置管(guan)(guan)道(dao)應(ying)(ying)經過(guo)詳細應(ying)(ying)力(li)分析以(yi)保證(zheng)管(guan)(guan)道(dao)綜合軸(zhou)向(xiang)應(ying)(ying)力(li)小(xiao)于10％材(cai)料最小(xiao)抗拉強度。


     c. 管道存在如壓力波動(dong)、流體沖擊(ji)(ji)等(deng)沖擊(ji)(ji)工況，即使滿足低溫低應力工況要(yao)求，也不建議采用，避免(mian)外部沖擊(ji)(ji)荷載造成的脆斷風險(xian)。


     d. 極冷地區常溫(wen)操作的GC3級管(guan)(guan)道，項目建設地冬天極端(duan)溫(wen)度(du)低(di)(di)(di)于-20℃，若滿(man)足低(di)(di)(di)溫(wen)低(di)(di)(di)應(ying)力(li)條件可參照低(di)(di)(di)溫(wen)低(di)(di)(di)應(ying)力(li)工況進(jin)行管(guan)(guan)道設計。


     e. 低(di)溫低(di)應(ying)力工況是GC2管(guan)道免除沖擊試驗(yan)的條件之(zhi)一，最大(da)應(ying)力需(xu)滿足規范要(yao)求的低(di)應(ying)力水平。


    f. 低溫(wen)低應(ying)力工況(kuang)不適用于GC1級和劇烈循環工況(kuang)。


    g. 在工廠(chang)正常投運時，管(guan)道(dao)溫(wen)(wen)度很難達到環境(jing)低溫(wen)(wen)。在工廠(chang)停運時，管(guan)道(dao)溫(wen)(wen)度可能達到環境(jing)低溫(wen)(wen)，但是(shi)管(guan)道(dao)內(nei)壓已經泄(xie)壓，管(guan)道(dao)綜合應力難以(yi)接(jie)近(jin)抗拉強(qiang)度，在進行嚴寒環境(jing)下公用(yong)管(guan)道(dao)介質(zhi)的選(xuan)材時，已很少選(xuan)用(yong)低溫(wen)(wen)鋼。