某工程建設在嚴寒地區,如常溫流體工藝流體、氮氣、工廠空氣等所有管道必須選用低溫鋼嗎?其實嚴寒地區管道可以不選用低溫鋼,應主要基于低溫低應力工況的設計原則。


  GB/T 20801《壓力管道規(gui)范 工(gong)業管道》將同時滿足下列三個條(tiao)件(jian)的工(gong)況(kuang)定(ding)義為低(di)溫低(di)應力工(gong)況(kuang):


   ①. 低(di)溫下(xia)(xia)的(de)最大工(gong)作(zuo)壓力不(bu)大于常(chang)溫下(xia)(xia)最大允許工(gong)作(zuo)壓力的(de)30%;


   ②. 管道由壓力、重量及(ji)位(wei)移產(chan)生的軸向(拉(la))應力總和不大于(yu)10%材(cai)料標準規(gui)定最小(xiao)抗拉(la)強度(du)值(zhi);


   ③. 僅限(xian)于(yu)GC2級管道,且最低設計(ji)溫度不低于(yu)-101℃。


  低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力工況下(xia)管(guan)(guan)(guan)道(dao)或(huo)其管(guan)(guan)(guan)道(dao)元件(jian)的設計溫(wen)度雖(sui)然低(di)(di)于(yu)或(huo)等于(yu)規范規定(ding)的材料(liao)(liao)低(di)(di)溫(wen)界(jie)限,但其總體應(ying)力小于(yu)或(huo)等于(yu)規定(ding)的低(di)(di)應(ying)力水平,此時管(guan)(guan)(guan)道(dao)不會發生脆性(xing)斷(duan)裂(lie)。復雜管(guan)(guan)(guan)道(dao)布置應(ying)經過詳(xiang)細應(ying)力分析以保證管(guan)(guan)(guan)道(dao)軸(zhou)向應(ying)力小于(yu)10%材料(liao)(liao)最小抗(kang)拉強度。低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力工況是GC2管(guan)(guan)(guan)道(dao)免(mian)除沖擊試(shi)驗的條件(jian)之一(yi),最大應(ying)力滿(man)足(zu)規范要求的低(di)(di)應(ying)力水平,不適用于(yu)GC1級(ji)和劇烈循(xun)環工況。


  實(shi)際上,基于低溫低應(ying)力工況的原則,正常投運時管道(dao)溫度(du)很難(nan)(nan)達(da)到(dao)環(huan)境(jing)低溫。在(zai)工廠停運時,管道(dao)溫度(du)可能達(da)到(dao)環(huan)境(jing)低溫,但是管道(dao)內壓(ya)往(wang)往(wang)已(yi)經泄去,管道(dao)綜(zong)合應(ying)力難(nan)(nan)以(yi)接近抗拉強(qiang)度(du)。


  低溫(wen)低應力工況的比(bi)較分析(xi)與(yu)詳述(shu)見《工業(ye)管(guan)道配管(guan)設(she)計與(yu)工程(cheng)應用》、《管(guan)道器材選(xuan)用與(yu)工程(cheng)應用》。