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(wen)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)管道規范 工(gong)業管道》將(jiang)同時滿足下列三個條件的(de)工(gong)況定義為低溫(wen)低應力(li)工(gong)況:
①. 低溫(wen)下的最大工作壓力不大于常溫(wen)下最大允許工作壓力的30%;
②. 管道(dao)由壓力、重量及位移產生(sheng)的軸向(拉)應力總和(he)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(ji)溫度不低于-101℃。
低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力(li)工況(kuang)(kuang)(kuang)下管(guan)(guan)道或(huo)其管(guan)(guan)道元件的(de)設計溫(wen)度(du)雖然低(di)(di)于(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)規范(fan)規定的(de)材(cai)料(liao)低(di)(di)溫(wen)界限,但其總體(ti)應(ying)力(li)小于(yu)(yu)(yu)或(huo)等(deng)于(yu)(yu)(yu)規定的(de)低(di)(di)應(ying)力(li)水平(ping),此時管(guan)(guan)道不會發生脆性斷裂(lie)。復雜管(guan)(guan)道布置(zhi)應(ying)經(jing)過詳細應(ying)力(li)分析以保證管(guan)(guan)道軸向應(ying)力(li)小于(yu)(yu)(yu)10%材(cai)料(liao)最(zui)小抗(kang)拉強度(du)。低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力(li)工況(kuang)(kuang)(kuang)是GC2管(guan)(guan)道免除(chu)沖擊(ji)試驗的(de)條件之一,最(zui)大應(ying)力(li)滿(man)足規范(fan)要求的(de)低(di)(di)應(ying)力(li)水平(ping),不適用于(yu)(yu)(yu)GC1級(ji)和劇烈循環工況(kuang)(kuang)(kuang)。
實際(ji)上(shang),基于低溫低應(ying)力工(gong)況的(de)原(yuan)則,正常(chang)投運(yun)時管道溫度很難達到(dao)環(huan)境低溫。在工(gong)廠停運(yun)時,管道溫度可能達到(dao)環(huan)境低溫,但是管道內壓往往已(yi)經泄去,管道綜合應(ying)力難以(yi)接近抗拉強度。
低(di)溫(wen)低(di)應力工(gong)況的比較分析與詳述(shu)見《工(gong)業管(guan)(guan)道配管(guan)(guan)設計與工(gong)程應用》、《管(guan)(guan)道器材選用與工(gong)程應用》。

