一、不(bu)同(tong)標(biao)準規范對低溫管道的定義(yi)
我國(guo)標(biao)(biao)準一(yi)般(ban)規定(ding)設計溫(wen)度低(di)(di)(di)于(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)-20℃的管(guan)(guan)道(dao)屬(shu)于(yu)(yu)低(di)(di)(di)溫(wen)管(guan)(guan)道(dao)。GB 50316、SH3059和GB150標(biao)(biao)準規定(ding)設計溫(wen)度低(di)(di)(di)于(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)-20℃的壓力管(guan)(guan)道(dao)屬(shu)于(yu)(yu)低(di)(di)(di)溫(wen)管(guan)(guan)道(dao)。GB 50235、SH 3501 標(biao)(biao)準規定(ding)設計溫(wen)度低(di)(di)(di)于(yu)(yu)或(huo)(huo)等(deng)于(yu)(yu)-29℃的壓力管(guan)(guan)道(dao)屬(shu)于(yu)(yu)低(di)(di)(di)溫(wen)管(guan)(guan)道(dao)。
ASTM、ASME標準規定設計溫(wen)度低于或(huo)等于-29℃的管(guan)道(dao)(dao)屬于低溫(wen)管(guan)道(dao)(dao)。
前ASTM、ASME對于低(di)溫(wen)(wen)管(guan)道采用(yong)了根據(ju)材料(liao)組(zu)別(bie)、厚(hou)度(du)、應力水平和熱處理狀態確(que)定(ding)材料(liao)最低(di)設計金屬(shu)溫(wen)(wen)度(du)的方法，這(zhe)種方法建立(li)在大量實驗研究的基礎(chu)上(shang)，運用(yong)斷裂力學的判據(ju)，針對每種材料(liao)的性(xing)(xing)能、厚(hou)度(du)、熱處理狀態分別(bie)確(que)定(ding)低(di)溫(wen)(wen)限，是(shi)比較科學的方法。我(wo)國標準將低(di)溫(wen)(wen)限統一定(ding)為-20℃，這(zhe)是(shi)根據(ju)經驗人為地劃(hua)定(ding)的界限，對于一些材料(liao)具(ju)有(you)不(bu)合理性(xing)(xing)。
二、低溫管(guan)道沖(chong)擊試驗與(yu)低溫低應力工況
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(gang)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)溫管道用鋼材(cai)做低(di)溫沖(chong)擊試驗(yan)不包括“低(di)溫低(di)應力(li)(li)工(gong)況(kuang)(kuang)”。低(di)溫低(di)應力(li)(li)工(gong)況(kuang)(kuang)系指壓力(li)(li)1/6，且(qie)不大(da)于(yu)50MPa”是低(di)溫低(di)應力(li)(li)工(gong)況(kuang)(kuang)的(de)判(pan)據。
“GB 150、GB 50316、GB／T 20801.2和(he)(he)HG 20585《鋼(gang)制(zhi)低(di)溫(wen)(wen)壓力(li)(li)容(rong)器(qi)技術規定》。同時規定，除抗拉強度(du)下限值大于540MPa的(de)鋼(gang)材(cai)及螺栓材(cai)料外(wai)，壓力(li)(li)容(rong)器(qi)殼(ke)體(ti)及其受(shou)壓元件(jian)或受(shou)壓的(de)管道(dao)組成件(jian)在低(di)溫(wen)(wen)低(di)應力(li)(li)工況下，若設(she)計溫(wen)(wen)度(du)加50℃后高于-20℃時，壓力(li)(li)容(rong)器(qi)和(he)(he)管道(dao)材(cai)料可免做低(di)溫(wen)(wen)沖擊試驗。
三、低溫工況管道(dao)材料的(de)選用
具有面心立(li)方(fang)晶格(ge)的金(jin)屬材料（如銅Cu、鎳Ni、奧(ao)氏體(ti)鋼(gang)等）一(yi)般沒(mei)有低(di)溫冷(leng)脆(cui)現象，是(shi)最好(hao)(hao)的低(di)溫用(yong)(yong)材，故(gu)含(han)銅、鎳等元素(su)的合金(jin)鋼(gang)常用(yong)(yong)于低(di)溫工況。晶粒越(yue)細鋼(gang)材的低(di)溫沖擊(ji)韌性(xing)越(yue)好(hao)(hao)，故(gu)一(yi)般鐵素(su)體(ti)鋼(gang)要正(zheng)火(huo)處理后使用(yong)(yong)。雜(za)質元素(su)硫（S）、磷（P）、氧(yang)（O）都將降低(di)鋼(gang)材的低(di)溫沖擊(ji)韌性(xing)，一(yi)般要嚴格(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，而奧氏體不銹鋼又比較貴，故這里介紹ASTM中常的低溫用鋼，即鎳（Ni）鋼。
四(si)、低(di)溫用鋼及(ji)低(di)溫界線
Q235-B，Q235-A使(shi)(shi)用(yong)下限溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)0℃；20鋼(gang)(gang)使(shi)(shi)用(yong)下限溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)-19℃；L245，A105，WPB，WCB使(shi)(shi)用(yong)下限溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)-29℃；16Mn、16MnD使(shi)(shi)用(yong)下限溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)-40℃；10MnD，A333Gr6，WPL6，LF2，LCB使(shi)(shi)用(yong)下限溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)-46℃；3.5Ni使(shi)(shi)用(yong)下限溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)-101℃；奧氏體不銹鋼(gang)(gang)，Al，Cu使(shi)(shi)用(yong)下限溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)-196℃。
工(gong)程應用(yong)：某寒冷(leng)地區配管設計管道器材選用(yong)
某寒冷地(di)區的工程設計，當地(di)最低氣溫(wen)為-40℃。沒有選用不銹鋼材質管子，而是根據低溫(wen)低應力工況(kuang)，選用了16Mn材質管道材料。
