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(di)溫鋼(gang)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《壓力管道(dao)(dao)規范 工(gong)(gong)業管道(dao)(dao)》將同時滿足下列三個(ge)條件的工(gong)(gong)況定義為(wei)低溫低應力工(gong)(gong)況:


   ①. 低溫(wen)(wen)下(xia)的(de)最大工作壓(ya)力不大于常溫(wen)(wen)下(xia)最大允(yun)許工作壓(ya)力的(de)30%;


   ②. 管道由壓力(li)、重量(liang)及位(wei)移(yi)產生的軸向(拉(la))應(ying)力(li)總(zong)和(he)不大于10%材料標(biao)準規定最小抗拉(la)強度值;


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


  低(di)(di)溫低(di)(di)應力工(gong)況(kuang)(kuang)下管(guan)道或其(qi)管(guan)道元(yuan)件的(de)設計溫度雖然(ran)低(di)(di)于或等于規(gui)范規(gui)定(ding)的(de)材料(liao)低(di)(di)溫界限,但其(qi)總體應力小(xiao)于或等于規(gui)定(ding)的(de)低(di)(di)應力水平,此時管(guan)道不(bu)會發(fa)生脆性斷裂。復雜管(guan)道布置應經過詳細應力分析以保證管(guan)道軸向(xiang)應力小(xiao)于10%材料(liao)最小(xiao)抗(kang)拉(la)強(qiang)度。低(di)(di)溫低(di)(di)應力工(gong)況(kuang)(kuang)是GC2管(guan)道免(mian)除沖擊試驗的(de)條(tiao)件之(zhi)一,最大(da)應力滿足規(gui)范要求的(de)低(di)(di)應力水平,不(bu)適用于GC1級和劇烈循環工(gong)況(kuang)(kuang)。


  實際上,基于低(di)溫(wen)(wen)低(di)應(ying)(ying)力工況的原則,正(zheng)常投運時(shi)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)溫(wen)(wen)度(du)很(hen)難達到(dao)環(huan)境低(di)溫(wen)(wen)。在工廠(chang)停運時(shi),管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)溫(wen)(wen)度(du)可能達到(dao)環(huan)境低(di)溫(wen)(wen),但是管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)壓往(wang)往(wang)已經泄去,管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)綜(zong)合(he)應(ying)(ying)力難以(yi)接近抗拉(la)強度(du)。


  低溫低應(ying)(ying)力工(gong)況的比(bi)較分析與詳述(shu)見《工(gong)業管道配管設計與工(gong)程(cheng)(cheng)應(ying)(ying)用(yong)》、《管道器材選用(yong)與工(gong)程(cheng)(cheng)應(ying)(ying)用(yong)》。