一、不同標準規范對低溫管道的定義
我國標準(zhun)一(yi)般(ban)規(gui)定設(she)計(ji)溫(wen)(wen)(wen)度低于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)-20℃的管道(dao)屬(shu)于(yu)(yu)低溫(wen)(wen)(wen)管道(dao)。GB 50316、SH3059和GB150標準(zhun)規(gui)定設(she)計(ji)溫(wen)(wen)(wen)度低于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)-20℃的壓力管道(dao)屬(shu)于(yu)(yu)低溫(wen)(wen)(wen)管道(dao)。GB 50235、SH 3501 標準(zhun)規(gui)定設(she)計(ji)溫(wen)(wen)(wen)度低于(yu)(yu)或(huo)等于(yu)(yu)-29℃的壓力管道(dao)屬(shu)于(yu)(yu)低溫(wen)(wen)(wen)管道(dao)。
ASTM、ASME標準(zhun)規定設計溫(wen)度(du)低(di)于(yu)或等于(yu)-29℃的(de)管(guan)道屬于(yu)低(di)溫(wen)管(guan)道。
前ASTM、ASME對于(yu)低溫管道采用了根(gen)據(ju)(ju)材(cai)(cai)料(liao)組別、厚度(du)、應力水平和熱處理(li)狀態(tai)(tai)確定材(cai)(cai)料(liao)最低設(she)計金屬(shu)溫度(du)的(de)方(fang)法，這(zhe)種方(fang)法建立在大量實驗研(yan)究的(de)基礎上(shang)，運(yun)用斷裂力學(xue)的(de)判據(ju)(ju)，針對每種材(cai)(cai)料(liao)的(de)性(xing)能、厚度(du)、熱處理(li)狀態(tai)(tai)分別確定低溫限(xian)，是比較科學(xue)的(de)方(fang)法。我國標準將低溫限(xian)統(tong)一(yi)定為-20℃，這(zhe)是根(gen)據(ju)(ju)經驗人為地劃定的(de)界限(xian)，對于(yu)一(yi)些材(cai)(cai)料(liao)具有(you)不合(he)理(li)性(xing)。
二、低溫管道沖擊試(shi)驗與(yu)低溫低應(ying)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)(di)溫(wen)管道用鋼材做(zuo)低(di)(di)溫(wen)沖擊(ji)試驗不(bu)包括(kuo)“低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力工(gong)(gong)況(kuang)(kuang)”。低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力工(gong)(gong)況(kuang)(kuang)系指壓力1/6，且(qie)不(bu)大于50MPa”是低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力工(gong)(gong)況(kuang)(kuang)的判據。
“GB 150、GB 50316、GB／T 20801.2和HG 20585《鋼制低(di)(di)溫(wen)壓(ya)力(li)容(rong)器技術規(gui)定》。同時規(gui)定，除抗拉強度(du)下限(xian)值大于(yu)(yu)540MPa的鋼材(cai)(cai)及(ji)螺栓材(cai)(cai)料外，壓(ya)力(li)容(rong)器殼體及(ji)其受壓(ya)元件(jian)或受壓(ya)的管(guan)道組成件(jian)在低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應力(li)工況下，若設計溫(wen)度(du)加50℃后高于(yu)(yu)-20℃時，壓(ya)力(li)容(rong)器和管(guan)道材(cai)(cai)料可免做(zuo)低(di)(di)溫(wen)沖擊試(shi)驗。
三、低溫(wen)工況管道材料的(de)選用
具有面心立方晶格(ge)(ge)的(de)金屬材(cai)(cai)料(liao)（如(ru)銅Cu、鎳Ni、奧氏體(ti)鋼(gang)(gang)等(deng)）一般沒有低(di)溫冷脆現象，是最好(hao)的(de)低(di)溫用材(cai)(cai)，故含銅、鎳等(deng)元素的(de)合(he)金鋼(gang)(gang)常用于(yu)低(di)溫工況。晶粒越(yue)細(xi)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的(de)低(di)溫沖(chong)擊(ji)韌性越(yue)好(hao)，故一般鐵素體(ti)鋼(gang)(gang)要(yao)正火(huo)處理后(hou)使(shi)用。雜(za)質元素硫（S）、磷（P）、氧(yang)（O）都將降低(di)鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的(de)低(di)溫沖(chong)擊(ji)韌性，一般要(yao)嚴格(ge)(ge)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(gang)又比較貴，故這里介紹ASTM中常的低溫用鋼，即鎳（Ni）鋼。
四(si)、低溫用鋼及低溫界(jie)線
Q235-B，Q235-A使(shi)用下(xia)限溫度(du)為(wei)(wei)0℃；20鋼使(shi)用下(xia)限溫度(du)為(wei)(wei)-19℃；L245，A105，WPB，WCB使(shi)用下(xia)限溫度(du)為(wei)(wei)-29℃；16Mn、16MnD使(shi)用下(xia)限溫度(du)為(wei)(wei)-40℃；10MnD，A333Gr6，WPL6，LF2，LCB使(shi)用下(xia)限溫度(du)為(wei)(wei)-46℃；3.5Ni使(shi)用下(xia)限溫度(du)為(wei)(wei)-101℃；奧氏體不(bu)銹鋼，Al，Cu使(shi)用下(xia)限溫度(du)為(wei)(wei)-196℃。
工程應用(yong)(yong)：某寒冷地區配管(guan)(guan)設計管(guan)(guan)道(dao)器材選用(yong)(yong)
某寒冷地(di)區的工程設計，當地(di)最(zui)低(di)氣溫(wen)為-40℃。沒有選(xuan)用(yong)不銹鋼材(cai)(cai)質管子(zi)，而是根(gen)據低(di)溫(wen)低(di)應力(li)工況(kuang)，選(xuan)用(yong)了16Mn材(cai)(cai)質管道材(cai)(cai)料(liao)。
