某工程建設在嚴寒地區,如常溫流體工藝流體、氮氣、工廠空氣等所有管道必須選用低溫鋼嗎?其實嚴寒地區管道可以不選用低溫鋼,應主要基于低溫低應力工況的設計原則。
GB/T 20801《壓(ya)力管(guan)道規(gui)范 工(gong)業管(guan)道》將同時(shi)滿足下列(lie)三個條件的工(gong)況(kuang)定義為低溫低應力工(gong)況(kuang):
①. 低溫(wen)下(xia)的最(zui)大(da)工作(zuo)壓(ya)(ya)力不(bu)大(da)于常溫(wen)下(xia)最(zui)大(da)允許工作(zuo)壓(ya)(ya)力的30%;
②. 管道(dao)由壓力、重量(liang)及位移產(chan)生的(de)軸向(拉)應力總和(he)不大于10%材(cai)料標(biao)準規定(ding)最小抗(kang)拉強(qiang)度值;
③. 僅限于GC2級(ji)管(guan)道(dao),且最低(di)設計(ji)溫度(du)不低(di)于-101℃。
低(di)溫低(di)應(ying)力(li)(li)工(gong)況(kuang)下管道或(huo)其管道元件的設計溫度雖然(ran)低(di)于(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)規(gui)范規(gui)定的材(cai)料低(di)溫界(jie)限(xian),但其總體應(ying)力(li)(li)小(xiao)于(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)規(gui)定的低(di)應(ying)力(li)(li)水平,此時管道不(bu)會發(fa)生脆(cui)性斷裂(lie)。復(fu)雜管道布置應(ying)經過(guo)詳細(xi)應(ying)力(li)(li)分析以保(bao)證管道軸(zhou)向(xiang)應(ying)力(li)(li)小(xiao)于(yu)(yu)10%材(cai)料最小(xiao)抗拉(la)強度。低(di)溫低(di)應(ying)力(li)(li)工(gong)況(kuang)是(shi)GC2管道免除沖擊試驗的條件之一,最大應(ying)力(li)(li)滿(man)足規(gui)范要(yao)求(qiu)的低(di)應(ying)力(li)(li)水平,不(bu)適用于(yu)(yu)GC1級(ji)和劇烈循(xun)環工(gong)況(kuang)。
實際上,基于(yu)低(di)溫(wen)(wen)低(di)應力工況(kuang)的(de)原則,正常投運時管(guan)道(dao)溫(wen)(wen)度(du)很難(nan)達(da)到環境低(di)溫(wen)(wen)。在工廠停運時,管(guan)道(dao)溫(wen)(wen)度(du)可能達(da)到環境低(di)溫(wen)(wen),但是管(guan)道(dao)內壓往往已經(jing)泄去,管(guan)道(dao)綜合應力難(nan)以(yi)接近(jin)抗(kang)拉強度(du)。
低(di)溫低(di)應(ying)力工(gong)況的比較分析(xi)與詳述見《工(gong)業管道配管設計與工(gong)程(cheng)應(ying)用》、《管道器材選用與工(gong)程(cheng)應(ying)用》。