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(li)(li)管道(dao)規范(fan) 工業管道(dao)》將同(tong)時滿足下列三個條件的工況定義為(wei)低溫低應(ying)力(li)(li)工況:


   ①. 低溫(wen)下(xia)的(de)最(zui)大工(gong)(gong)作壓力不(bu)大于常溫(wen)下(xia)最(zui)大允許工(gong)(gong)作壓力的(de)30%;


   ②. 管道(dao)由壓力、重量及位(wei)移產生的軸向(拉)應力總和不大于10%材料標準(zhun)規定最(zui)小抗拉強度值;


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


  低(di)(di)溫低(di)(di)應力(li)(li)(li)工(gong)況(kuang)下管(guan)(guan)道或(huo)(huo)其(qi)(qi)管(guan)(guan)道元件的(de)(de)設計(ji)溫度雖然(ran)低(di)(di)于或(huo)(huo)等(deng)于規(gui)范(fan)規(gui)定的(de)(de)材料低(di)(di)溫界限,但其(qi)(qi)總體應力(li)(li)(li)小于或(huo)(huo)等(deng)于規(gui)定的(de)(de)低(di)(di)應力(li)(li)(li)水平,此(ci)時(shi)管(guan)(guan)道不會發(fa)生(sheng)脆性斷裂。復雜管(guan)(guan)道布置應經過詳細應力(li)(li)(li)分析(xi)以(yi)保(bao)證(zheng)管(guan)(guan)道軸向(xiang)應力(li)(li)(li)小于10%材料最(zui)小抗拉強度。低(di)(di)溫低(di)(di)應力(li)(li)(li)工(gong)況(kuang)是(shi)GC2管(guan)(guan)道免除(chu)沖擊試驗(yan)的(de)(de)條件之一(yi),最(zui)大應力(li)(li)(li)滿足規(gui)范(fan)要求的(de)(de)低(di)(di)應力(li)(li)(li)水平,不適用于GC1級和劇烈循環工(gong)況(kuang)。


  實際上,基(ji)于低溫(wen)低應力工況的原則,正常投運(yun)時管(guan)(guan)道溫(wen)度很難(nan)達到(dao)環(huan)境(jing)(jing)低溫(wen)。在工廠停運(yun)時,管(guan)(guan)道溫(wen)度可(ke)能達到(dao)環(huan)境(jing)(jing)低溫(wen),但是管(guan)(guan)道內壓往(wang)往(wang)已(yi)經泄去,管(guan)(guan)道綜(zong)合應力難(nan)以(yi)接近抗拉強度。


  低(di)(di)溫低(di)(di)應力工(gong)(gong)況的(de)比較分析與詳述見《工(gong)(gong)業管道(dao)配管設計與工(gong)(gong)程應用(yong)》、《管道(dao)器材選用(yong)與工(gong)(gong)程應用(yong)》。