一、不同標準(zhun)規范(fan)對(dui)低溫(wen)管(guan)道的定義
我國標(biao)準(zhun)(zhun)一般規(gui)定(ding)設(she)計(ji)溫(wen)(wen)度(du)低(di)(di)于或等(deng)于-20℃的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道屬(shu)于低(di)(di)溫(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)道。GB 50316、SH3059和(he)GB150標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)設(she)計(ji)溫(wen)(wen)度(du)低(di)(di)于或等(deng)于-20℃的(de)(de)壓力管(guan)(guan)(guan)道屬(shu)于低(di)(di)溫(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)道。GB 50235、SH 3501 標(biao)準(zhun)(zhun)規(gui)定(ding)設(she)計(ji)溫(wen)(wen)度(du)低(di)(di)于或等(deng)于-29℃的(de)(de)壓力管(guan)(guan)(guan)道屬(shu)于低(di)(di)溫(wen)(wen)管(guan)(guan)(guan)道。
ASTM、ASME標準規(gui)定設(she)計(ji)溫(wen)度低于或等于-29℃的(de)管(guan)道(dao)屬于低溫(wen)管(guan)道(dao)。
前ASTM、ASME對(dui)于低(di)(di)溫(wen)(wen)管(guan)道采用(yong)了根據(ju)材(cai)料(liao)組別(bie)、厚(hou)(hou)度(du)、應(ying)力水平和熱處理(li)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)確定(ding)(ding)材(cai)料(liao)最低(di)(di)設計(ji)金(jin)屬溫(wen)(wen)度(du)的(de)方(fang)法，這種方(fang)法建(jian)立在大量(liang)實(shi)驗研(yan)究的(de)基礎(chu)上，運(yun)用(yong)斷裂力學的(de)判據(ju)，針對(dui)每種材(cai)料(liao)的(de)性(xing)能、厚(hou)(hou)度(du)、熱處理(li)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)分別(bie)確定(ding)(ding)低(di)(di)溫(wen)(wen)限(xian)(xian)，是(shi)比較(jiao)科(ke)學的(de)方(fang)法。我國標(biao)準(zhun)將(jiang)低(di)(di)溫(wen)(wen)限(xian)(xian)統一(yi)定(ding)(ding)為(wei)(wei)-20℃，這是(shi)根據(ju)經(jing)驗人(ren)為(wei)(wei)地劃定(ding)(ding)的(de)界限(xian)(xian)，對(dui)于一(yi)些材(cai)料(liao)具有不合理(li)性(xing)。
二、低(di)溫管道沖擊試驗與低(di)溫低(di)應力(li)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(shi)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(dao)用鋼材(cai)做低(di)(di)溫(wen)沖(chong)擊試(shi)驗不(bu)包括“低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力(li)(li)工況”。低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力(li)(li)工況系指壓力(li)(li)1/6，且不(bu)大于50MPa”是低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力(li)(li)工況的(de)判據。
“GB 150、GB 50316、GB／T 20801.2和HG 20585《鋼(gang)制低溫壓力(li)容器技術規定(ding)》。同時規定(ding)，除抗拉(la)強度下限值大(da)于(yu)540MPa的(de)鋼(gang)材及螺栓材料外，壓力(li)容器殼體及其(qi)受壓元件或受壓的(de)管道(dao)組(zu)成(cheng)件在低溫低應力(li)工況下，若(ruo)設計溫度加50℃后高于(yu)-20℃時，壓力(li)容器和管道(dao)材料可免做低溫沖擊試驗。
三(san)、低溫工況管道材(cai)料的(de)選用
具(ju)有面心立方晶格(ge)的(de)(de)(de)金屬材料（如(ru)銅Cu、鎳Ni、奧氏(shi)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)等）一般(ban)沒有低(di)(di)(di)溫冷脆(cui)現象，是(shi)最好的(de)(de)(de)低(di)(di)(di)溫用(yong)材，故含銅、鎳等元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)合金鋼(gang)(gang)(gang)常用(yong)于低(di)(di)(di)溫工況。晶粒越(yue)細鋼(gang)(gang)(gang)材的(de)(de)(de)低(di)(di)(di)溫沖(chong)擊韌性越(yue)好，故一般(ban)鐵素(su)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)要正火處理(li)后使用(yong)。雜質元(yuan)素(su)硫（S）、磷（P）、氧（O）都將降(jiang)低(di)(di)(di)鋼(gang)(gang)(gang)材的(de)(de)(de)低(di)(di)(di)溫沖(chong)擊韌性，一般(ban)要嚴(yan)格(ge)控制(zhi)。
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(xiu)鋼又比較貴，故這里介紹ASTM中常的低溫用鋼，即鎳（Ni）鋼。
四、低溫用鋼及低溫界線
Q235-B，Q235-A使(shi)用(yong)下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)(du)(du)為0℃；20鋼使(shi)用(yong)下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)(du)(du)為-19℃；L245，A105，WPB，WCB使(shi)用(yong)下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)(du)(du)為-29℃；16Mn、16MnD使(shi)用(yong)下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)(du)(du)為-40℃；10MnD，A333Gr6，WPL6，LF2，LCB使(shi)用(yong)下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)(du)(du)為-46℃；3.5Ni使(shi)用(yong)下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)(du)(du)為-101℃；奧氏體不銹(xiu)鋼，Al，Cu使(shi)用(yong)下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)(du)(du)為-196℃。
工程應(ying)用：某寒冷(leng)地區配管設計管道器材選用
某寒冷地區的工程(cheng)設計，當地最低氣溫(wen)(wen)為-40℃。沒有選用不銹鋼材(cai)質管子，而(er)是根據低溫(wen)(wen)低應力工況，選用了16Mn材(cai)質管道(dao)材(cai)料。
