針對金屬材(cai)料低(di)溫(wen)脆性問(wen)題(ti)，國內外相(xiang)關規范(fan)都規定(ding)了金屬材(cai)料的最低(di)使(shi)用(yong)溫(wen)度及低(di)溫(wen)沖擊(ji)試(shi)驗要求(qiu)。GB/T 20801.2規定(ding)了碳(tan)鋼低(di)溫(wen)低(di)應力工況免除沖擊(ji)試(shi)驗的最低(di)使(shi)用(yong)溫(wen)度是(shi)-101℃。
GB/T 20801將同(tong)時滿足下列三(san)個條件的工況(kuang)定(ding)義(yi)為(wei)低溫低應力工況(kuang)：
①. 低溫(wen)下的最大工(gong)作壓(ya)力不大于常(chang)溫(wen)下最大允許(xu)工(gong)作壓(ya)力的30％。
②. 管(guan)道(dao)由壓力(li)、重量及位移產生(sheng)的軸(zhou)向（拉）應力(li)總(zong)和(he)不大于10％材料標(biao)準規定(ding)最(zui)小抗(kang)拉強度值。
③. 僅限(xian)于GC2級管(guan)道，且最低設計(ji)溫(wen)度不低于-101℃。
低(di)溫低(di)應力(li)(li)工況(kuang)下(xia)管(guan)道(dao)或其(qi)管(guan)道(dao)元件的設(she)計溫度(du)雖然低(di)于(yu)或等(deng)于(yu)規(gui)范規(gui)定的材料低(di)溫界限(xian)，但其(qi)總(zong)體應力(li)(li)小于(yu)或等(deng)于(yu)規(gui)定的低(di)應力(li)(li)水平。此(ci)時管(guan)道(dao)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)脆(cui)性斷(duan)裂(lie)。
判斷(duan)低溫低應(ying)力工(gong)況(kuang)需要的數據如下：
①. 內(nei)壓(ya)直管(guan)最大允(yun)許壓(ya)力計算(suan)可根據壁厚計算(suan)公式推算(suan)，見GB／T 150規(gui)定(ding)。法蘭最大允(yun)許工作壓(ya)力按照鋼制管(guan)標準（如ASME B16.5、SH／T 3405）規(gui)定(ding)的(de)法蘭常溫壓(ya)力額定(ding)值選取(qu)。閥門常溫最大允(yun)許工作壓(ya)力按ASME B16.34、GB 12224等標準規(gui)范執行。
②. 壓力、重量及位移產生的軸向（拉）應力總和(he)的求(qiu)法(fa)：
a. 低(di)溫低(di)應力工況的判定與管(guan)道布(bu)(bu)置相關，應避(bi)免低(di)溫管(guan)道直(zhi)連布(bu)(bu)管(guan)。
b. 復(fu)雜(za)布置管道應(ying)經過詳細應(ying)力分析(xi)以(yi)保證(zheng)管道綜(zong)合軸(zhou)向應(ying)力小(xiao)于10％材料最小(xiao)抗拉強度。
c. 管(guan)道存在如(ru)壓力波動、流體(ti)沖(chong)擊(ji)等沖(chong)擊(ji)工況(kuang)，即使(shi)滿(man)足低溫(wen)低應力工況(kuang)要求，也不建議采用，避(bi)免外部沖(chong)擊(ji)荷載造成的脆斷風(feng)險(xian)。
d. 極冷(leng)地區常溫(wen)操作的GC3級管(guan)道，項目建設地冬天(tian)極端溫(wen)度低(di)于-20℃，若滿足(zu)低(di)溫(wen)低(di)應力(li)條件(jian)可(ke)參照低(di)溫(wen)低(di)應力(li)工況進行管(guan)道設計。
e. 低(di)溫低(di)應力(li)工況(kuang)是GC2管(guan)道免除沖擊(ji)試驗的條件之(zhi)一，最大應力(li)需(xu)滿足規范要求的低(di)應力(li)水平(ping)。
f. 低(di)溫低(di)應力工(gong)況不(bu)適用(yong)于GC1級和劇烈(lie)循環(huan)工(gong)況。
g. 在工廠正常投運時(shi)(shi)，管(guan)(guan)道(dao)溫度(du)很(hen)難達到環境低(di)溫。在工廠停運時(shi)(shi)，管(guan)(guan)道(dao)溫度(du)可能達到環境低(di)溫，但是管(guan)(guan)道(dao)內壓(ya)已(yi)經(jing)泄壓(ya)，管(guan)(guan)道(dao)綜合應力難以(yi)接近(jin)抗(kang)拉強(qiang)度(du)，在進行嚴寒環境下公(gong)用管(guan)(guan)道(dao)介質的選材(cai)時(shi)(shi)，已(yi)很(hen)少選用低(di)溫鋼。
