一、不同標準規范(fan)對(dui)低溫管道(dao)的(de)定義(yi)
我(wo)國(guo)標(biao)準(zhun)一般規定(ding)(ding)設計溫(wen)度低于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)-20℃的(de)(de)管(guan)(guan)道(dao)屬于(yu)(yu)(yu)(yu)低溫(wen)管(guan)(guan)道(dao)。GB 50316、SH3059和GB150標(biao)準(zhun)規定(ding)(ding)設計溫(wen)度低于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)-20℃的(de)(de)壓力管(guan)(guan)道(dao)屬于(yu)(yu)(yu)(yu)低溫(wen)管(guan)(guan)道(dao)。GB 50235、SH 3501 標(biao)準(zhun)規定(ding)(ding)設計溫(wen)度低于(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)-29℃的(de)(de)壓力管(guan)(guan)道(dao)屬于(yu)(yu)(yu)(yu)低溫(wen)管(guan)(guan)道(dao)。
ASTM、ASME標準規定設計溫度低于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)-29℃的管(guan)道(dao)屬(shu)于(yu)(yu)低溫管(guan)道(dao)。
前ASTM、ASME對(dui)于低(di)溫管道采用(yong)了根(gen)據(ju)(ju)材料(liao)(liao)組別、厚(hou)度、應力水(shui)平和(he)熱處理狀(zhuang)態確定(ding)(ding)材料(liao)(liao)最低(di)設(she)計金屬溫度的方(fang)法(fa)，這種(zhong)方(fang)法(fa)建立在大(da)量實驗研(yan)究的基礎上，運(yun)用(yong)斷裂力學的判據(ju)(ju)，針對(dui)每種(zhong)材料(liao)(liao)的性(xing)能、厚(hou)度、熱處理狀(zhuang)態分別確定(ding)(ding)低(di)溫限，是(shi)比較科(ke)學的方(fang)法(fa)。我國標準將低(di)溫限統一(yi)定(ding)(ding)為(wei)-20℃，這是(shi)根(gen)據(ju)(ju)經驗人為(wei)地劃定(ding)(ding)的界(jie)限，對(dui)于一(yi)些材料(liao)(liao)具(ju)有不(bu)合(he)理性(xing)。
二、低(di)溫管(guan)道沖擊試驗與低(di)溫低(di)應力工況
設計溫度低于或等于-20℃的低溫管道用鋼材，除含碳量小于和等于0.10％且符合標準的鉻鎳奧氏體不銹鋼在材料溫度不低于-196℃時不做低溫沖擊試驗外，其余鋼材均應做夏比（V形缺口）低溫沖擊試驗。試驗要求應符合GB 150《鋼制壓力容器》和GB50316《工業金屬管道設計規范》的規定。
低(di)溫(wen)管道用鋼(gang)材(cai)做(zuo)低(di)溫(wen)沖擊試驗不包(bao)括“低(di)溫(wen)低(di)應(ying)力工(gong)況(kuang)”。低(di)溫(wen)低(di)應(ying)力工(gong)況(kuang)系(xi)指壓力1/6，且不大于50MPa”是低(di)溫(wen)低(di)應(ying)力工(gong)況(kuang)的判據。
“GB 150、GB 50316、GB／T 20801.2和HG 20585《鋼(gang)(gang)制低溫壓(ya)力容器技術規定》。同時規定，除(chu)抗拉強度下限值大(da)于540MPa的鋼(gang)(gang)材(cai)及螺栓材(cai)料外，壓(ya)力容器殼體及其受(shou)壓(ya)元件或受(shou)壓(ya)的管(guan)道組成(cheng)件在(zai)低溫低應力工(gong)況下，若設計溫度加50℃后高(gao)于-20℃時，壓(ya)力容器和管(guan)道材(cai)料可(ke)免做低溫沖(chong)擊(ji)試驗。
三、低溫工(gong)況管道材料的選用
具有(you)面(mian)心立方晶格的金屬材料（如銅(tong)Cu、鎳(nie)Ni、奧氏體(ti)鋼(gang)等(deng)(deng)）一般沒有(you)低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)冷脆現(xian)象，是最好的低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)用材，故(gu)(gu)含銅(tong)、鎳(nie)等(deng)(deng)元素(su)的合金鋼(gang)常用于低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)工況。晶粒越細鋼(gang)材的低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)沖(chong)擊韌性越好，故(gu)(gu)一般鐵素(su)體(ti)鋼(gang)要(yao)正火處理后使(shi)用。雜質元素(su)硫(liu)（S）、磷（P）、氧(yang)（O）都將(jiang)降低(di)(di)(di)鋼(gang)材的低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)沖(chong)擊韌性，一般要(yao)嚴格控(kong)制。
中國的低溫用鋼有16Mn、09Mn2V、06AlCu、06MnNb或奧氏體不銹鋼。但前幾種一般適應的低溫溫度不宜太低，而奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼又比較貴，故這里介紹ASTM中常的低溫用鋼，即鎳（Ni）鋼。
四、低(di)溫用鋼及低(di)溫界線
Q235-B，Q235-A使(shi)(shi)用(yong)下(xia)(xia)(xia)限溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)0℃；20鋼(gang)使(shi)(shi)用(yong)下(xia)(xia)(xia)限溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)-19℃；L245，A105，WPB，WCB使(shi)(shi)用(yong)下(xia)(xia)(xia)限溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)-29℃；16Mn、16MnD使(shi)(shi)用(yong)下(xia)(xia)(xia)限溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)-40℃；10MnD，A333Gr6，WPL6，LF2，LCB使(shi)(shi)用(yong)下(xia)(xia)(xia)限溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)-46℃；3.5Ni使(shi)(shi)用(yong)下(xia)(xia)(xia)限溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)-101℃；奧氏體不銹鋼(gang)，Al，Cu使(shi)(shi)用(yong)下(xia)(xia)(xia)限溫(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)-196℃。
工程應用：某(mou)寒冷地區配管設計管道器材選用
某寒冷地區的工程設(she)計，當地最低(di)氣溫為-40℃。沒有選用(yong)不銹鋼材(cai)質管子，而是(shi)根(gen)據(ju)低(di)溫低(di)應力工況，選用(yong)了16Mn材(cai)質管道(dao)材(cai)料。
