針(zhen)對(dui)金(jin)屬材(cai)料低(di)(di)溫(wen)(wen)脆性問題，國內外相(xiang)關規(gui)范(fan)都規(gui)定了(le)金(jin)屬材(cai)料的最(zui)低(di)(di)使用(yong)(yong)溫(wen)(wen)度(du)及低(di)(di)溫(wen)(wen)沖(chong)擊試驗要求。GB/T 20801.2規(gui)定了(le)碳鋼低(di)(di)溫(wen)(wen)低(di)(di)應力工況免除(chu)沖(chong)擊試驗的最(zui)低(di)(di)使用(yong)(yong)溫(wen)(wen)度(du)是-101℃。


  GB/T 20801將同(tong)時滿足下列三個條件的工況(kuang)定義(yi)為(wei)低溫低應力工況(kuang)：


    ①. 低(di)溫下(xia)的最(zui)大(da)工(gong)作(zuo)(zuo)壓力不大(da)于常(chang)溫下(xia)最(zui)大(da)允許工(gong)作(zuo)(zuo)壓力的30％。


    ②. 管(guan)道由壓力(li)、重量及位移產生的軸向（拉）應力(li)總和不大于(yu)10％材料(liao)標準規定最小(xiao)抗拉強(qiang)度(du)值。


    ③. 僅(jin)限于GC2級管道，且最低設計溫(wen)度不低于-101℃。


  低(di)溫低(di)應(ying)力工況下(xia)管(guan)道或(huo)其(qi)管(guan)道元件的(de)設(she)計溫度雖(sui)然(ran)低(di)于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)規范規定的(de)材料低(di)溫界限，但其(qi)總體應(ying)力小于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)規定的(de)低(di)應(ying)力水平。此時管(guan)道不會發生(sheng)脆性斷(duan)裂。


判斷低(di)(di)溫低(di)(di)應力工況需要的數據如下：


   ①. 內壓直(zhi)管最(zui)大(da)(da)允許壓力(li)(li)計(ji)算可根據壁厚計(ji)算公式推(tui)算，見GB／T 150規(gui)定。法(fa)蘭(lan)最(zui)大(da)(da)允許工作(zuo)壓力(li)(li)按(an)照鋼制管標準(zhun)（如ASME B16.5、SH／T 3405）規(gui)定的法(fa)蘭(lan)常溫(wen)壓力(li)(li)額定值選(xuan)取。閥門常溫(wen)最(zui)大(da)(da)允許工作(zuo)壓力(li)(li)按(an)ASME B16.34、GB 12224等(deng)標準(zhun)規(gui)范執行。


   ②. 壓(ya)力、重量及位移產生(sheng)的軸(zhou)向（拉）應(ying)力總和(he)的求法：


     a. 低溫低應(ying)力工況的判(pan)定(ding)與管道布置相關，應(ying)避免(mian)低溫管道直(zhi)連布管。


     b. 復雜(za)布(bu)置管道應經過詳(xiang)細應力(li)分析以(yi)保證管道綜合軸(zhou)向應力(li)小于10％材料最(zui)小抗(kang)拉強度(du)。


     c. 管道存在如壓(ya)力波(bo)動、流體沖擊等沖擊工況(kuang)，即使滿(man)足低(di)溫低(di)應力工況(kuang)要求，也不建議采用，避免外部沖擊荷(he)載造成的脆斷風險(xian)。


     d. 極冷(leng)地(di)區常溫操作(zuo)的GC3級管道，項目建設地(di)冬天(tian)極端溫度低(di)(di)于-20℃，若(ruo)滿足低(di)(di)溫低(di)(di)應力條件(jian)可參照低(di)(di)溫低(di)(di)應力工況進行管道設計。


     e. 低溫低應力(li)工況是GC2管道免除(chu)沖擊試驗的(de)條件之一，最(zui)大應力(li)需(xu)滿足規(gui)范要求的(de)低應力(li)水平(ping)。


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


    g. 在工(gong)廠正常投運(yun)時(shi)，管(guan)(guan)道溫(wen)(wen)度(du)很難達到(dao)環境低溫(wen)(wen)。在工(gong)廠停運(yun)時(shi)，管(guan)(guan)道溫(wen)(wen)度(du)可能達到(dao)環境低溫(wen)(wen)，但是管(guan)(guan)道內壓已經泄壓，管(guan)(guan)道綜(zong)合(he)應(ying)力難以接近抗拉(la)強度(du)，在進行嚴(yan)寒環境下(xia)公用(yong)管(guan)(guan)道介(jie)質的選(xuan)材時(shi)，已很少選(xuan)用(yong)低溫(wen)(wen)鋼。