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《壓力(li)管道(dao)(dao)規范(fan) 工(gong)業管道(dao)(dao)》將同時滿足下列三個條件的工(gong)況(kuang)定義為低(di)溫(wen)低(di)應(ying)力(li)工(gong)況(kuang):


   ①. 低溫(wen)下(xia)的(de)最大工(gong)作壓力(li)不(bu)大于常(chang)溫(wen)下(xia)最大允許工(gong)作壓力(li)的(de)30%;


   ②. 管道由壓力、重量(liang)及位移產生(sheng)的(de)軸向(拉)應力總(zong)和不大于10%材料(liao)標準(zhun)規定(ding)最(zui)小(xiao)抗拉強度(du)值;


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


  低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)力(li)工況下(xia)管(guan)道(dao)或(huo)其管(guan)道(dao)元件的(de)(de)(de)設計溫度雖然低(di)(di)于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)規范規定(ding)的(de)(de)(de)材(cai)料低(di)(di)溫界(jie)限,但(dan)其總體應(ying)力(li)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)規定(ding)的(de)(de)(de)低(di)(di)應(ying)力(li)水(shui)平,此時管(guan)道(dao)不會發生脆性(xing)斷裂。復雜(za)管(guan)道(dao)布置應(ying)經過(guo)詳細應(ying)力(li)分析以保證管(guan)道(dao)軸向應(ying)力(li)小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)10%材(cai)料最(zui)小(xiao)(xiao)抗拉強度。低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)力(li)工況是(shi)GC2管(guan)道(dao)免(mian)除沖擊(ji)試驗的(de)(de)(de)條件之一,最(zui)大(da)應(ying)力(li)滿足規范要求的(de)(de)(de)低(di)(di)應(ying)力(li)水(shui)平,不適用于(yu)(yu)GC1級和劇烈循環工況。


  實際上,基(ji)于低(di)(di)溫低(di)(di)應力工(gong)況的原則,正常投運時管(guan)道溫度(du)很難(nan)達到環境低(di)(di)溫。在工(gong)廠停運時,管(guan)道溫度(du)可能(neng)達到環境低(di)(di)溫,但是管(guan)道內壓(ya)往(wang)往(wang)已經(jing)泄去(qu),管(guan)道綜合應力難(nan)以接近(jin)抗(kang)拉強(qiang)度(du)。


  低(di)溫低(di)應力(li)工(gong)況(kuang)的(de)比較(jiao)分(fen)析(xi)與詳述見《工(gong)業管(guan)道(dao)配管(guan)設(she)計與工(gong)程應用(yong)(yong)》、《管(guan)道(dao)器材選用(yong)(yong)與工(gong)程應用(yong)(yong)》。