一、不同(tong)標準規范對低溫管道的定義
我(wo)國標準一般(ban)規定(ding)設計溫(wen)(wen)度低(di)于(yu)(yu)或(huo)(huo)等于(yu)(yu)-20℃的管道屬(shu)于(yu)(yu)低(di)溫(wen)(wen)管道。GB 50316、SH3059和GB150標準規定(ding)設計溫(wen)(wen)度低(di)于(yu)(yu)或(huo)(huo)等于(yu)(yu)-20℃的壓(ya)力管道屬(shu)于(yu)(yu)低(di)溫(wen)(wen)管道。GB 50235、SH 3501 標準規定(ding)設計溫(wen)(wen)度低(di)于(yu)(yu)或(huo)(huo)等于(yu)(yu)-29℃的壓(ya)力管道屬(shu)于(yu)(yu)低(di)溫(wen)(wen)管道。
ASTM、ASME標準規定設計溫(wen)度低(di)于或等于-29℃的(de)管道(dao)屬(shu)于低(di)溫(wen)管道(dao)。
前ASTM、ASME對(dui)于(yu)低溫管道采(cai)用了(le)根(gen)據材(cai)料組別、厚(hou)度、應(ying)力水平和(he)熱(re)處(chu)理狀態確(que)定材(cai)料最低設(she)計金屬溫度的(de)方(fang)法(fa)(fa)，這種方(fang)法(fa)(fa)建立(li)在大量實驗(yan)研(yan)究的(de)基礎上(shang)，運用斷裂力學的(de)判據，針對(dui)每種材(cai)料的(de)性(xing)(xing)能、厚(hou)度、熱(re)處(chu)理狀態分別確(que)定低溫限(xian)，是(shi)比較(jiao)科學的(de)方(fang)法(fa)(fa)。我國(guo)標(biao)準將低溫限(xian)統一(yi)定為(wei)(wei)-20℃，這是(shi)根(gen)據經驗(yan)人為(wei)(wei)地劃定的(de)界限(xian)，對(dui)于(yu)一(yi)些材(cai)料具有不(bu)合理性(xing)(xing)。
二、低溫管道沖擊試驗與低溫低應力(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(di)溫管道用鋼材做低(di)溫沖擊試驗不包括(kuo)“低(di)溫低(di)應(ying)力工況(kuang)”。低(di)溫低(di)應(ying)力工況(kuang)系指壓力1/6，且不大于(yu)50MPa”是低(di)溫低(di)應(ying)力工況(kuang)的(de)判據。
“GB 150、GB 50316、GB／T 20801.2和(he)HG 20585《鋼(gang)制(zhi)低溫(wen)壓(ya)力(li)(li)(li)容(rong)器技術規定(ding)》。同時規定(ding)，除抗拉強(qiang)度下限值大于540MPa的鋼(gang)材(cai)(cai)及(ji)螺栓材(cai)(cai)料外(wai)，壓(ya)力(li)(li)(li)容(rong)器殼體及(ji)其受(shou)壓(ya)元件(jian)或(huo)受(shou)壓(ya)的管(guan)道(dao)組(zu)成件(jian)在低溫(wen)低應力(li)(li)(li)工況下，若設計溫(wen)度加50℃后高于-20℃時，壓(ya)力(li)(li)(li)容(rong)器和(he)管(guan)道(dao)材(cai)(cai)料可免做低溫(wen)沖擊試驗。
三、低溫工(gong)況管道材料的選用
具有(you)面(mian)心立方(fang)晶格(ge)的金屬材(cai)(cai)料（如銅Cu、鎳Ni、奧氏體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等）一(yi)般沒有(you)低(di)溫(wen)冷脆現(xian)象，是最好的低(di)溫(wen)用(yong)材(cai)(cai)，故含銅、鎳等元素(su)的合金鋼(gang)(gang)(gang)(gang)常用(yong)于低(di)溫(wen)工況。晶粒越(yue)細鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)的低(di)溫(wen)沖擊韌性(xing)越(yue)好，故一(yi)般鐵素(su)體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)要正火處理后使用(yong)。雜質(zhi)元素(su)硫（S）、磷（P）、氧(yang)（O）都將(jiang)降低(di)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)的低(di)溫(wen)沖擊韌性(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、低溫用鋼及低溫界線
Q235-B，Q235-A使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)下(xia)限溫度為0℃；20鋼(gang)(gang)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)下(xia)限溫度為-19℃；L245，A105，WPB，WCB使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)下(xia)限溫度為-29℃；16Mn、16MnD使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)下(xia)限溫度為-40℃；10MnD，A333Gr6，WPL6，LF2，LCB使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)下(xia)限溫度為-46℃；3.5Ni使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)下(xia)限溫度為-101℃；奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)，Al，Cu使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)下(xia)限溫度為-196℃。
工程應用：某寒冷地區(qu)配(pei)管(guan)設計管(guan)道(dao)器材選(xuan)用
某寒(han)冷地(di)區的工程設(she)計，當地(di)最低氣溫為-40℃。沒有選(xuan)(xuan)用(yong)不銹(xiu)鋼材(cai)(cai)質管(guan)子，而是根據低溫低應力工況(kuang)，選(xuan)(xuan)用(yong)了16Mn材(cai)(cai)質管(guan)道(dao)材(cai)(cai)料。
