針對金屬材(cai)(cai)料低(di)(di)溫(wen)脆性(xing)問題，國內外(wai)相關規(gui)范都規(gui)定了金屬材(cai)(cai)料的(de)最低(di)(di)使用溫(wen)度(du)及低(di)(di)溫(wen)沖擊(ji)試(shi)驗要求(qiu)。GB/T 20801.2規(gui)定了碳鋼低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應力工(gong)況免除沖擊(ji)試(shi)驗的(de)最低(di)(di)使用溫(wen)度(du)是(shi)-101℃。
GB/T 20801將(jiang)同時滿(man)足下(xia)列(lie)三(san)個(ge)條(tiao)件的工況定義為低(di)溫低(di)應(ying)力工況：
①. 低溫(wen)下(xia)(xia)的(de)最(zui)大工作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)不大于常溫(wen)下(xia)(xia)最(zui)大允(yun)許工作(zuo)壓(ya)(ya)力(li)的(de)30％。
②. 管道由壓(ya)力(li)、重(zhong)量及位移(yi)產生的(de)軸(zhou)向（拉）應力(li)總和(he)不大(da)于10％材料(liao)標準規定(ding)最小抗(kang)拉強(qiang)度值。
③. 僅(jin)限于(yu)GC2級管道，且最(zui)低設(she)計溫度不低于(yu)-101℃。
低(di)溫(wen)(wen)低(di)應力(li)工況(kuang)下管道(dao)或(huo)其(qi)管道(dao)元(yuan)件的設計溫(wen)(wen)度雖然低(di)于(yu)或(huo)等(deng)(deng)于(yu)規(gui)(gui)范(fan)規(gui)(gui)定(ding)的材料低(di)溫(wen)(wen)界限，但其(qi)總體應力(li)小于(yu)或(huo)等(deng)(deng)于(yu)規(gui)(gui)定(ding)的低(di)應力(li)水平。此時管道(dao)不會發生脆性(xing)斷裂。
判斷(duan)低溫低應(ying)力工況需要的(de)數據如(ru)下(xia)：
①. 內壓(ya)直管最(zui)大(da)允(yun)許壓(ya)力(li)計算可根據(ju)壁厚計算公式推算，見GB／T 150規定。法蘭(lan)最(zui)大(da)允(yun)許工作壓(ya)力(li)按照(zhao)鋼(gang)制管標準(zhun)（如ASME B16.5、SH／T 3405）規定的法蘭(lan)常溫壓(ya)力(li)額(e)定值選取(qu)。閥門常溫最(zui)大(da)允(yun)許工作壓(ya)力(li)按ASME B16.34、GB 12224等標準(zhun)規范執行(xing)。
②. 壓力(li)、重量及位移(yi)產生的軸(zhou)向（拉）應力(li)總和的求法(fa)：
a. 低溫低應力工況(kuang)的判定與管(guan)道(dao)布置相關，應避(bi)免(mian)低溫管(guan)道(dao)直(zhi)連(lian)布管(guan)。
b. 復(fu)雜布(bu)置管(guan)道(dao)應經過詳細應力分析以保證管(guan)道(dao)綜合軸向應力小(xiao)于10％材料最小(xiao)抗(kang)拉強度。
c. 管道存(cun)在如壓力(li)(li)波動、流(liu)體沖擊(ji)(ji)等沖擊(ji)(ji)工況(kuang)，即使滿(man)足低溫(wen)低應力(li)(li)工況(kuang)要求，也不建(jian)議采用，避免(mian)外部沖擊(ji)(ji)荷(he)載(zai)造成的脆斷風險。
d. 極冷地區(qu)常溫(wen)(wen)操作的GC3級管道，項目建設地冬天極端溫(wen)(wen)度低(di)于(yu)-20℃，若滿足低(di)溫(wen)(wen)低(di)應力(li)條件可參照低(di)溫(wen)(wen)低(di)應力(li)工況進(jin)行管道設計。
e. 低溫低應力(li)(li)工(gong)況是(shi)GC2管道(dao)免除沖擊試(shi)驗的條件(jian)之一(yi)，最大應力(li)(li)需滿足規(gui)范要求的低應力(li)(li)水(shui)平(ping)。
f. 低(di)溫低(di)應力工(gong)況(kuang)(kuang)不適用于GC1級和劇烈循環工(gong)況(kuang)(kuang)。
g. 在(zai)工廠正常投(tou)運時，管(guan)(guan)道(dao)溫(wen)(wen)度很(hen)(hen)難(nan)達到環境低(di)溫(wen)(wen)。在(zai)工廠停運時，管(guan)(guan)道(dao)溫(wen)(wen)度可能達到環境低(di)溫(wen)(wen)，但是管(guan)(guan)道(dao)內壓已(yi)經泄壓，管(guan)(guan)道(dao)綜合應(ying)力難(nan)以接(jie)近抗拉強度，在(zai)進行嚴寒環境下公用管(guan)(guan)道(dao)介質的選材時，已(yi)很(hen)(hen)少選用低(di)溫(wen)(wen)鋼。
