針對金屬材料(liao)低(di)(di)溫脆性問題，國內外相關規范都(dou)規定了金屬材料(liao)的最(zui)低(di)(di)使用(yong)溫度(du)(du)及低(di)(di)溫沖(chong)擊試驗要求。GB/T 20801.2規定了碳(tan)鋼低(di)(di)溫低(di)(di)應力(li)工況免除沖(chong)擊試驗的最(zui)低(di)(di)使用(yong)溫度(du)(du)是-101℃。


  GB/T 20801將同(tong)時滿足下(xia)列三個(ge)條件的工(gong)況定(ding)義為低溫低應力工(gong)況：


    ①. 低溫下的最(zui)(zui)大工(gong)作壓(ya)力不大于(yu)常溫下最(zui)(zui)大允許工(gong)作壓(ya)力的30％。


    ②. 管道(dao)由壓(ya)力、重量及位移產(chan)生(sheng)的軸向（拉(la)）應力總和不大(da)于10％材(cai)料標準規定(ding)最小抗拉(la)強度值(zhi)。


    ③. 僅限于GC2級管道，且最低(di)設(she)計溫度不低(di)于-101℃。


  低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應力工況(kuang)下管(guan)(guan)道或其(qi)管(guan)(guan)道元件的設計(ji)溫(wen)度雖然低(di)(di)于或等于規(gui)范(fan)規(gui)定(ding)的材料低(di)(di)溫(wen)界限，但(dan)其(qi)總體應力小于或等于規(gui)定(ding)的低(di)(di)應力水平。此時管(guan)(guan)道不會發生脆性斷裂。


判斷低溫(wen)低應(ying)力工(gong)況需要的數據如下(xia)：


   ①. 內壓(ya)直(zhi)管最大(da)允許(xu)壓(ya)力(li)計算(suan)(suan)可根據(ju)壁厚計算(suan)(suan)公式推算(suan)(suan)，見GB／T 150規(gui)定。法蘭最大(da)允許(xu)工作(zuo)壓(ya)力(li)按(an)照(zhao)鋼制管標準（如ASME B16.5、SH／T 3405）規(gui)定的法蘭常溫(wen)壓(ya)力(li)額(e)定值(zhi)選取。閥門(men)常溫(wen)最大(da)允許(xu)工作(zuo)壓(ya)力(li)按(an)ASME B16.34、GB 12224等標準規(gui)范執行。


   ②. 壓(ya)力、重(zhong)量及位移(yi)產生的軸(zhou)向（拉）應力總(zong)和的求法：


     a. 低溫低應(ying)力工況的判定與管道布(bu)置相關，應(ying)避免低溫管道直(zhi)連布(bu)管。


     b. 復雜布(bu)置管道應經過(guo)詳細應力分析以保證(zheng)管道綜(zong)合軸向應力小于10％材料最(zui)小抗拉強度。


     c. 管道(dao)存(cun)在如壓力(li)(li)波動、流體沖擊等(deng)沖擊工(gong)況，即使滿(man)足低溫低應力(li)(li)工(gong)況要求，也不建(jian)議采用，避免外部(bu)沖擊荷載造成(cheng)的脆斷(duan)風險。


     d. 極(ji)冷地區常溫(wen)操作的GC3級(ji)管道，項目建(jian)設地冬天(tian)極(ji)端(duan)溫(wen)度低(di)(di)于-20℃，若(ruo)滿足低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應力(li)條件可參照低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應力(li)工(gong)況(kuang)進行管道設計。


     e. 低溫(wen)低應(ying)力工況是GC2管道免除(chu)沖(chong)擊試驗的條件(jian)之一，最(zui)大應(ying)力需滿足規范(fan)要求的低應(ying)力水平。


    f. 低(di)溫低(di)應(ying)力工況不(bu)適用于GC1級(ji)和(he)劇(ju)烈循環工況。


    g. 在(zai)(zai)工(gong)廠正常(chang)投(tou)運時(shi)(shi)，管(guan)(guan)道(dao)溫度(du)很難達到環(huan)境低(di)溫。在(zai)(zai)工(gong)廠停運時(shi)(shi)，管(guan)(guan)道(dao)溫度(du)可能達到環(huan)境低(di)溫，但(dan)是管(guan)(guan)道(dao)內壓已(yi)經泄壓，管(guan)(guan)道(dao)綜(zong)合應力難以接近抗拉(la)強度(du)，在(zai)(zai)進行嚴寒(han)環(huan)境下公(gong)用管(guan)(guan)道(dao)介質的(de)選材時(shi)(shi)，已(yi)很少(shao)選用低(di)溫鋼(gang)。