針對金屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)低溫(wen)脆性問題(ti)，國(guo)內外相關(guan)規范都規定(ding)(ding)了(le)金屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)最低使(shi)用溫(wen)度及低溫(wen)沖擊(ji)試驗要求。GB/T 20801.2規定(ding)(ding)了(le)碳鋼低溫(wen)低應力工況免除沖擊(ji)試驗的(de)(de)最低使(shi)用溫(wen)度是(shi)-101℃。
GB/T 20801將同時(shi)滿足下列三個(ge)條件的工況定義(yi)為低溫低應力工況：
①. 低溫下的(de)最大工(gong)作(zuo)壓(ya)力不大于(yu)常溫下最大允許工(gong)作(zuo)壓(ya)力的(de)30％。
②. 管道由壓力(li)、重量及位移產生的軸向（拉(la)）應力(li)總和不(bu)大于(yu)10％材(cai)料標準規定最小抗拉(la)強度值。
③. 僅限于(yu)GC2級管道(dao)，且最低(di)設計溫度不低(di)于(yu)-101℃。
低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應力(li)(li)工況下(xia)管(guan)道或(huo)其(qi)(qi)管(guan)道元件(jian)的設計溫(wen)度雖然低(di)(di)于或(huo)等(deng)于規范(fan)規定(ding)的材料(liao)低(di)(di)溫(wen)界限，但其(qi)(qi)總體應力(li)(li)小于或(huo)等(deng)于規定(ding)的低(di)(di)應力(li)(li)水平。此時管(guan)道不會發生脆性斷裂。
判(pan)斷低溫低應(ying)力工況需要的數據如下(xia)：
①. 內壓(ya)(ya)直管最大(da)允(yun)許(xu)(xu)壓(ya)(ya)力(li)計(ji)算可(ke)根(gen)據壁厚計(ji)算公(gong)式(shi)推算，見GB／T 150規定。法蘭(lan)最大(da)允(yun)許(xu)(xu)工(gong)作壓(ya)(ya)力(li)按照鋼制管標(biao)準(zhun)（如ASME B16.5、SH／T 3405）規定的法蘭(lan)常溫(wen)(wen)壓(ya)(ya)力(li)額定值(zhi)選(xuan)取。閥門常溫(wen)(wen)最大(da)允(yun)許(xu)(xu)工(gong)作壓(ya)(ya)力(li)按ASME B16.34、GB 12224等標(biao)準(zhun)規范(fan)執行(xing)。
②. 壓(ya)力、重量及位移(yi)產生的軸向（拉(la)）應力總和的求法(fa)：
a. 低(di)溫低(di)應(ying)力工況的判定與管道布置相關，應(ying)避免低(di)溫管道直連布管。
b. 復雜布置管道(dao)應經(jing)過(guo)詳細應力(li)(li)分析以(yi)保(bao)證管道(dao)綜(zong)合(he)軸向應力(li)(li)小(xiao)于10％材料最(zui)小(xiao)抗拉(la)強度(du)。
c. 管(guan)道(dao)存在如(ru)壓力波動、流體沖(chong)擊等沖(chong)擊工況，即(ji)使滿足低(di)(di)溫低(di)(di)應力工況要求，也不建議采用，避(bi)免外部(bu)沖(chong)擊荷載造(zao)成的脆(cui)斷(duan)風險。
d. 極冷地(di)區常(chang)溫(wen)操作的GC3級(ji)管道，項目建設(she)地(di)冬(dong)天極端溫(wen)度低(di)于(yu)-20℃，若滿足低(di)溫(wen)低(di)應力條件可參照低(di)溫(wen)低(di)應力工況進行(xing)管道設(she)計。
e. 低溫低應力工況(kuang)是GC2管道(dao)免除(chu)沖擊試驗的條件之一，最大應力需滿足(zu)規(gui)范要求(qiu)的低應力水平(ping)。
f. 低溫低應(ying)力(li)工(gong)況不適用于GC1級和劇(ju)烈循環工(gong)況。
g. 在(zai)工廠(chang)正常投運時，管(guan)道溫(wen)(wen)度(du)(du)很(hen)難達(da)到(dao)環(huan)境低溫(wen)(wen)。在(zai)工廠(chang)停(ting)運時，管(guan)道溫(wen)(wen)度(du)(du)可能(neng)達(da)到(dao)環(huan)境低溫(wen)(wen)，但是管(guan)道內壓已經泄(xie)壓，管(guan)道綜合應力難以(yi)接近抗拉強度(du)(du)，在(zai)進行嚴寒(han)環(huan)境下公(gong)用(yong)管(guan)道介質的選材時，已很(hen)少(shao)選用(yong)低溫(wen)(wen)鋼。
