針對金(jin)屬(shu)材料低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)脆(cui)性問題，國內外相關規范都規定(ding)了金(jin)屬(shu)材料的最低(di)(di)(di)使用(yong)溫(wen)(wen)度及低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)沖(chong)擊試(shi)驗要求。GB/T 20801.2規定(ding)了碳鋼(gang)低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)低(di)(di)(di)應力工況(kuang)免除沖(chong)擊試(shi)驗的最低(di)(di)(di)使用(yong)溫(wen)(wen)度是(shi)-101℃。
GB/T 20801將同(tong)時滿(man)足下(xia)列三個(ge)條(tiao)件的工況定義為低溫低應力工況：
①. 低溫下的(de)最(zui)大工作壓(ya)(ya)力(li)不大于(yu)常溫下最(zui)大允許工作壓(ya)(ya)力(li)的(de)30％。
②. 管道由壓力(li)、重量及位(wei)移產生的(de)軸(zhou)向（拉）應力(li)總和不大于10％材料標準(zhun)規定最小(xiao)抗拉強度值。
③. 僅限于(yu)GC2級管道，且最低設計(ji)溫度(du)不低于(yu)-101℃。
低溫(wen)低應(ying)力工況(kuang)下管(guan)道(dao)(dao)或其管(guan)道(dao)(dao)元件的(de)(de)設計溫(wen)度雖(sui)然(ran)低于或等(deng)于規范規定的(de)(de)材料低溫(wen)界限，但其總體應(ying)力小(xiao)于或等(deng)于規定的(de)(de)低應(ying)力水平。此時管(guan)道(dao)(dao)不會發生脆性斷裂(lie)。
判斷低溫低應力工況(kuang)需要的數據如下：
①. 內壓直管最大(da)允(yun)許(xu)壓力計算可根據壁厚計算公式推(tui)算，見GB／T 150規定(ding)。法(fa)蘭最大(da)允(yun)許(xu)工作(zuo)壓力按(an)照鋼制管標準(zhun)（如(ru)ASME B16.5、SH／T 3405）規定(ding)的法(fa)蘭常(chang)溫壓力額定(ding)值選取。閥(fa)門常(chang)溫最大(da)允(yun)許(xu)工作(zuo)壓力按(an)ASME B16.34、GB 12224等(deng)標準(zhun)規范執行。
②. 壓力(li)、重量及位移產生(sheng)的(de)軸(zhou)向（拉）應力(li)總和的(de)求法：
a. 低(di)溫低(di)應力工況的判(pan)定與管(guan)道布置相關，應避免(mian)低(di)溫管(guan)道直(zhi)連(lian)布管(guan)。
b. 復雜(za)布置管道(dao)應經過(guo)詳細應力(li)分析以保證管道(dao)綜合軸向應力(li)小于10％材料(liao)最(zui)小抗拉(la)強度(du)。
c. 管道存在如壓力波動(dong)、流(liu)體(ti)沖擊等沖擊工(gong)況，即使滿(man)足低溫低應力工(gong)況要(yao)求，也(ye)不建議采用，避免外部(bu)沖擊荷載造成的脆斷風險。
d. 極冷地(di)區常(chang)溫(wen)操作的GC3級管道(dao)(dao)，項目建設地(di)冬天極端(duan)溫(wen)度低(di)(di)于-20℃，若滿(man)足(zu)低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應力(li)條件可(ke)參照低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應力(li)工況進行管道(dao)(dao)設計。
e. 低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)力(li)(li)(li)工況是GC2管道免除沖擊試驗的(de)條(tiao)件之一，最(zui)大應(ying)力(li)(li)(li)需(xu)滿足規范要求(qiu)的(de)低(di)(di)應(ying)力(li)(li)(li)水平。
f. 低溫低應力(li)工(gong)(gong)況(kuang)不(bu)適(shi)用于GC1級和劇烈循環工(gong)(gong)況(kuang)。
g. 在工(gong)廠正常投運時，管(guan)道溫(wen)度(du)很難達到環境低溫(wen)。在工(gong)廠停(ting)運時，管(guan)道溫(wen)度(du)可能達到環境低溫(wen)，但(dan)是(shi)管(guan)道內壓已經泄壓，管(guan)道綜合應力(li)難以接(jie)近抗拉強度(du)，在進行嚴寒環境下公用(yong)管(guan)道介質的選(xuan)材時，已很少選(xuan)用(yong)低溫(wen)鋼。
