針對金(jin)屬(shu)材料(liao)(liao)低(di)(di)(di)(di)溫脆性問題，國內外相關規(gui)范都(dou)規(gui)定了(le)金(jin)屬(shu)材料(liao)(liao)的最低(di)(di)(di)(di)使用(yong)溫度及低(di)(di)(di)(di)溫沖擊試(shi)驗要(yao)求。GB/T 20801.2規(gui)定了(le)碳鋼低(di)(di)(di)(di)溫低(di)(di)(di)(di)應(ying)力(li)工況(kuang)免(mian)除沖擊試(shi)驗的最低(di)(di)(di)(di)使用(yong)溫度是-101℃。
GB/T 20801將同時滿足(zu)下列(lie)三個條件的工況定(ding)義為低溫低應力(li)工況：
①. 低溫下的最(zui)大工作壓(ya)力不大于(yu)常溫下最(zui)大允(yun)許(xu)工作壓(ya)力的30％。
②. 管道由壓力、重量(liang)及位(wei)移產生(sheng)的軸向（拉(la)）應力總(zong)和不(bu)大于10％材料標準規(gui)定最小抗拉(la)強度(du)值。
③. 僅(jin)限于GC2級管道，且(qie)最(zui)低(di)(di)設計溫(wen)度(du)不低(di)(di)于-101℃。
低(di)(di)溫(wen)(wen)低(di)(di)應力(li)工況下管道(dao)(dao)或(huo)(huo)其管道(dao)(dao)元(yuan)件(jian)的設(she)計溫(wen)(wen)度(du)雖然(ran)低(di)(di)于或(huo)(huo)等(deng)于規范(fan)規定(ding)的材料(liao)低(di)(di)溫(wen)(wen)界(jie)限，但其總體應力(li)小于或(huo)(huo)等(deng)于規定(ding)的低(di)(di)應力(li)水平。此時(shi)管道(dao)(dao)不會發生脆性斷裂。
判斷(duan)低溫低應(ying)力工況需要的數據如(ru)下：
①. 內壓(ya)(ya)直管最(zui)大允許壓(ya)(ya)力(li)計算可(ke)根據(ju)壁(bi)厚(hou)計算公式推算，見GB／T 150規定(ding)(ding)。法蘭最(zui)大允許工(gong)作壓(ya)(ya)力(li)按照(zhao)鋼制管標準（如ASME B16.5、SH／T 3405）規定(ding)(ding)的法蘭常溫壓(ya)(ya)力(li)額(e)定(ding)(ding)值選取。閥門常溫最(zui)大允許工(gong)作壓(ya)(ya)力(li)按ASME B16.34、GB 12224等(deng)標準規范執行。
②. 壓力、重量(liang)及位移產生(sheng)的(de)軸向（拉）應力總(zong)和(he)的(de)求法(fa)：
a. 低(di)溫(wen)(wen)低(di)應力工(gong)況(kuang)的判(pan)定與管道布置相關，應避免低(di)溫(wen)(wen)管道直連(lian)布管。
b. 復雜布置管道應(ying)經過詳(xiang)細應(ying)力分(fen)析以保證(zheng)管道綜(zong)合軸向應(ying)力小于10％材料最小抗拉強(qiang)度。
c. 管道存在如壓(ya)力(li)波動、流體沖(chong)擊(ji)等(deng)沖(chong)擊(ji)工況(kuang)，即使滿足低溫低應力(li)工況(kuang)要(yao)求，也不(bu)建(jian)議采用，避(bi)免外部沖(chong)擊(ji)荷載造成(cheng)的脆(cui)斷(duan)風(feng)險。
d. 極冷地(di)(di)區(qu)常溫操作的(de)GC3級(ji)管道，項目建設地(di)(di)冬天極端溫度低(di)于-20℃，若滿足低(di)溫低(di)應力條(tiao)件可參(can)照低(di)溫低(di)應力工況進行(xing)管道設計。
e. 低(di)溫低(di)應力(li)(li)工況是GC2管道免(mian)除沖擊試驗的條(tiao)件之一，最(zui)大應力(li)(li)需滿足(zu)規(gui)范要求(qiu)的低(di)應力(li)(li)水(shui)平。
f. 低溫低應力工況不適用于GC1級和劇烈(lie)循(xun)環(huan)工況。
g. 在(zai)工廠正常投運時(shi)，管(guan)道(dao)(dao)溫度(du)很難(nan)達到環境低溫。在(zai)工廠停(ting)運時(shi)，管(guan)道(dao)(dao)溫度(du)可能達到環境低溫，但是管(guan)道(dao)(dao)內壓已經泄壓，管(guan)道(dao)(dao)綜合應(ying)力(li)難(nan)以接近抗拉強度(du)，在(zai)進行(xing)嚴寒環境下(xia)公用(yong)管(guan)道(dao)(dao)介質的(de)選(xuan)材時(shi)，已很少選(xuan)用(yong)低溫鋼。
