一、不同標準規范(fan)對低溫管道的定(ding)義
我(wo)國(guo)標準一(yi)般規(gui)(gui)定設(she)計(ji)溫(wen)度(du)低(di)(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)-20℃的(de)管道(dao)屬于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)低(di)(di)溫(wen)管道(dao)。GB 50316、SH3059和GB150標準規(gui)(gui)定設(she)計(ji)溫(wen)度(du)低(di)(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)-20℃的(de)壓力管道(dao)屬于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)低(di)(di)溫(wen)管道(dao)。GB 50235、SH 3501 標準規(gui)(gui)定設(she)計(ji)溫(wen)度(du)低(di)(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)-29℃的(de)壓力管道(dao)屬于(yu)(yu)(yu)(yu)(yu)低(di)(di)溫(wen)管道(dao)。
ASTM、ASME標(biao)準規定設計溫(wen)度低于或等于-29℃的管(guan)道(dao)屬于低溫(wen)管(guan)道(dao)。
前ASTM、ASME對(dui)于(yu)低(di)溫管道(dao)采用了根據(ju)材料(liao)組別、厚(hou)度、應力水(shui)平和熱處(chu)理狀態(tai)確(que)定(ding)(ding)材料(liao)最低(di)設計金屬溫度的方(fang)法(fa)，這種方(fang)法(fa)建立在大(da)量實(shi)驗研究的基礎上，運(yun)用斷裂(lie)力學的判據(ju)，針對(dui)每種材料(liao)的性(xing)能、厚(hou)度、熱處(chu)理狀態(tai)分(fen)別確(que)定(ding)(ding)低(di)溫限(xian)，是比較科(ke)學的方(fang)法(fa)。我國(guo)標準將低(di)溫限(xian)統一定(ding)(ding)為(wei)-20℃，這是根據(ju)經驗人(ren)為(wei)地劃定(ding)(ding)的界限(xian)，對(dui)于(yu)一些材料(liao)具有(you)不(bu)合理性(xing)。
二(er)、低(di)溫管(guan)道沖擊(ji)試(shi)驗與低(di)溫低(di)應(ying)力工況(kuang)
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。
低溫(wen)(wen)管道用(yong)鋼材做低溫(wen)(wen)沖擊試驗不(bu)包括“低溫(wen)(wen)低應(ying)力工況”。低溫(wen)(wen)低應(ying)力工況系指壓力1/6，且(qie)不(bu)大于50MPa”是低溫(wen)(wen)低應(ying)力工況的判據。
“GB 150、GB 50316、GB／T 20801.2和HG 20585《鋼制(zhi)低(di)溫(wen)(wen)(wen)壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)技(ji)術規定(ding)》。同時規定(ding)，除抗拉強度下限值大(da)于540MPa的鋼材(cai)及螺栓材(cai)料外，壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)殼(ke)體及其受(shou)壓(ya)(ya)元件(jian)或受(shou)壓(ya)(ya)的管道(dao)組(zu)成件(jian)在(zai)低(di)溫(wen)(wen)(wen)低(di)應力(li)工況下，若設計溫(wen)(wen)(wen)度加50℃后高于-20℃時，壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)和管道(dao)材(cai)料可免做低(di)溫(wen)(wen)(wen)沖擊試驗。
三、低溫工況管道材料(liao)的選(xuan)用
具有面心(xin)立方晶格的(de)(de)金屬材(cai)(cai)料(liao)（如(ru)銅(tong)Cu、鎳Ni、奧氏體鋼(gang)(gang)等(deng)）一(yi)般(ban)沒有低溫(wen)(wen)(wen)冷脆現象，是(shi)最好(hao)的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)用材(cai)(cai)，故含銅(tong)、鎳等(deng)元素的(de)(de)合(he)金鋼(gang)(gang)常用于低溫(wen)(wen)(wen)工況。晶粒越(yue)細鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)沖擊韌性(xing)越(yue)好(hao)，故一(yi)般(ban)鐵素體鋼(gang)(gang)要正火處理后使用。雜(za)質元素硫（S）、磷（P）、氧(yang)（O）都將降(jiang)低鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)沖擊韌性(xing)，一(yi)般(ban)要嚴格控(kong)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，而奧氏體不銹鋼(gang)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(gang)及(ji)低(di)溫界線
Q235-B，Q235-A使(shi)用下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)0℃；20鋼使(shi)用下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)-19℃；L245，A105，WPB，WCB使(shi)用下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)-29℃；16Mn、16MnD使(shi)用下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)-40℃；10MnD，A333Gr6，WPL6，LF2，LCB使(shi)用下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)-46℃；3.5Ni使(shi)用下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)-101℃；奧氏體不銹鋼，Al，Cu使(shi)用下(xia)限(xian)溫(wen)度(du)為(wei)(wei)-196℃。
工(gong)程(cheng)應(ying)用：某(mou)寒冷地區(qu)配管設計管道器(qi)材選用
某寒冷地區的工(gong)程設計，當地最低氣(qi)溫(wen)(wen)為-40℃。沒有選用(yong)不(bu)銹鋼材(cai)質管子(zi)，而是(shi)根據低溫(wen)(wen)低應力(li)工(gong)況，選用(yong)了16Mn材(cai)質管道材(cai)料。
