一、不同標準規范(fan)對低溫(wen)管道的定義
我國(guo)標(biao)準(zhun)(zhun)一般(ban)規(gui)定(ding)設計溫(wen)度(du)低于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)-20℃的管(guan)道屬于(yu)(yu)低溫(wen)管(guan)道。GB 50316、SH3059和GB150標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)設計溫(wen)度(du)低于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)-20℃的壓力(li)管(guan)道屬于(yu)(yu)低溫(wen)管(guan)道。GB 50235、SH 3501 標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)設計溫(wen)度(du)低于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)-29℃的壓力(li)管(guan)道屬于(yu)(yu)低溫(wen)管(guan)道。
ASTM、ASME標(biao)準(zhun)規定設計(ji)溫度低(di)(di)于(yu)或等于(yu)-29℃的管(guan)道(dao)屬于(yu)低(di)(di)溫管(guan)道(dao)。
前ASTM、ASME對(dui)(dui)于低(di)(di)(di)(di)溫管道(dao)采用了根(gen)(gen)據(ju)材料(liao)組別、厚度、應力水(shui)平(ping)和(he)熱處理狀態確定(ding)(ding)材料(liao)最(zui)低(di)(di)(di)(di)設計金屬溫度的(de)方法，這種方法建(jian)立在大(da)量實(shi)驗研究的(de)基(ji)礎上，運用斷裂力學(xue)的(de)判據(ju)，針(zhen)對(dui)(dui)每(mei)種材料(liao)的(de)性(xing)能(neng)、厚度、熱處理狀態分別確定(ding)(ding)低(di)(di)(di)(di)溫限，是比(bi)較科學(xue)的(de)方法。我國標準將低(di)(di)(di)(di)溫限統(tong)一(yi)定(ding)(ding)為-20℃，這是根(gen)(gen)據(ju)經驗人為地劃定(ding)(ding)的(de)界限，對(dui)(dui)于一(yi)些材料(liao)具有不合理性(xing)。
二、低(di)(di)溫管(guan)道沖擊試驗與(yu)低(di)(di)溫低(di)(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(ti)不銹(xiu)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)(di)溫管道用鋼(gang)材做低(di)(di)溫沖擊(ji)試驗(yan)不包括(kuo)“低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)力(li)工(gong)況”。低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)力(li)工(gong)況系指壓力(li)1/6，且不大(da)于(yu)50MPa”是低(di)(di)溫低(di)(di)應(ying)力(li)工(gong)況的判(pan)據(ju)。
“GB 150、GB 50316、GB／T 20801.2和HG 20585《鋼(gang)制低溫(wen)(wen)壓(ya)力(li)容(rong)器技術(shu)規(gui)定》。同時規(gui)定，除抗拉(la)強度(du)下限(xian)值大于(yu)540MPa的鋼(gang)材(cai)(cai)及螺栓材(cai)(cai)料外(wai)，壓(ya)力(li)容(rong)器殼體(ti)及其受壓(ya)元件(jian)(jian)或受壓(ya)的管道(dao)組成件(jian)(jian)在(zai)低溫(wen)(wen)低應(ying)力(li)工(gong)況下，若設(she)計溫(wen)(wen)度(du)加50℃后高(gao)于(yu)-20℃時，壓(ya)力(li)容(rong)器和管道(dao)材(cai)(cai)料可免做低溫(wen)(wen)沖(chong)擊(ji)試驗。
三、低溫工況管道材料的選用(yong)
具有面心立(li)方晶格的(de)金屬材(cai)(cai)(cai)料（如(ru)銅Cu、鎳Ni、奧(ao)氏(shi)體鋼等(deng)）一般(ban)沒有低溫(wen)冷脆現象，是最好(hao)的(de)低溫(wen)用材(cai)(cai)(cai)，故(gu)(gu)含銅、鎳等(deng)元素(su)(su)的(de)合金鋼常用于低溫(wen)工(gong)況(kuang)。晶粒(li)越(yue)(yue)細鋼材(cai)(cai)(cai)的(de)低溫(wen)沖(chong)擊韌性(xing)越(yue)(yue)好(hao)，故(gu)(gu)一般(ban)鐵素(su)(su)體鋼要正火處理(li)后使用。雜質元素(su)(su)硫（S）、磷(lin)（P）、氧（O）都將降低鋼材(cai)(cai)(cai)的(de)低溫(wen)沖(chong)擊韌性(xing)，一般(ban)要嚴(yan)格控制。
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，而奧氏體不銹鋼又比較貴，故這里介紹ASTM中常的低溫用鋼，即鎳（Ni）鋼。
四(si)、低溫用鋼(gang)及低溫界(jie)線
Q235-B，Q235-A使(shi)用下(xia)(xia)限溫度為(wei)0℃；20鋼(gang)使(shi)用下(xia)(xia)限溫度為(wei)-19℃；L245，A105，WPB，WCB使(shi)用下(xia)(xia)限溫度為(wei)-29℃；16Mn、16MnD使(shi)用下(xia)(xia)限溫度為(wei)-40℃；10MnD，A333Gr6，WPL6，LF2，LCB使(shi)用下(xia)(xia)限溫度為(wei)-46℃；3.5Ni使(shi)用下(xia)(xia)限溫度為(wei)-101℃；奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)，Al，Cu使(shi)用下(xia)(xia)限溫度為(wei)-196℃。
工程應(ying)用(yong)：某(mou)寒冷地區配管(guan)設(she)計管(guan)道器材選用(yong)
某寒冷地區的工程設計，當地最(zui)低氣(qi)溫為-40℃。沒有(you)選用不銹鋼材(cai)質(zhi)管子(zi)，而是(shi)根據低溫低應力工況(kuang)，選用了16Mn材(cai)質(zhi)管道材(cai)料。
