一、不同標準規范對低溫管道的定義
我國標(biao)準一(yi)般規定(ding)設計溫(wen)(wen)(wen)度(du)低(di)(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)或等于(yu)(yu)(yu)(yu)-20℃的管(guan)(guan)道(dao)(dao)屬于(yu)(yu)(yu)(yu)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)道(dao)(dao)。GB 50316、SH3059和GB150標(biao)準規定(ding)設計溫(wen)(wen)(wen)度(du)低(di)(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)或等于(yu)(yu)(yu)(yu)-20℃的壓力(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao)屬于(yu)(yu)(yu)(yu)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)道(dao)(dao)。GB 50235、SH 3501 標(biao)準規定(ding)設計溫(wen)(wen)(wen)度(du)低(di)(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)或等于(yu)(yu)(yu)(yu)-29℃的壓力(li)管(guan)(guan)道(dao)(dao)屬于(yu)(yu)(yu)(yu)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)管(guan)(guan)道(dao)(dao)。
ASTM、ASME標準(zhun)規定設計溫(wen)度低(di)于或等于-29℃的管(guan)道屬于低(di)溫(wen)管(guan)道。
前ASTM、ASME對(dui)于(yu)低溫(wen)(wen)管道采(cai)用(yong)(yong)了根據(ju)材料(liao)組別、厚(hou)度、應(ying)力(li)水平和熱處(chu)理狀態確(que)定材料(liao)最低設計金屬(shu)溫(wen)(wen)度的方法(fa)(fa)，這種(zhong)方法(fa)(fa)建立(li)在大量實驗(yan)(yan)研究的基礎(chu)上，運用(yong)(yong)斷裂力(li)學的判(pan)據(ju)，針對(dui)每種(zhong)材料(liao)的性(xing)能、厚(hou)度、熱處(chu)理狀態分別確(que)定低溫(wen)(wen)限，是比較科學的方法(fa)(fa)。我(wo)國(guo)標準(zhun)將低溫(wen)(wen)限統一定為(wei)-20℃，這是根據(ju)經驗(yan)(yan)人為(wei)地劃定的界限，對(dui)于(yu)一些(xie)材料(liao)具有不合理性(xing)。
二、低溫管(guan)道沖擊試(shi)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不銹(xiu)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)(di)溫(wen)管道用鋼材做低(di)(di)溫(wen)沖擊試驗不(bu)包(bao)括“低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力(li)工況”。低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力(li)工況系指壓力(li)1/6，且不(bu)大于50MPa”是低(di)(di)溫(wen)低(di)(di)應(ying)力(li)工況的(de)判據。
“GB 150、GB 50316、GB／T 20801.2和HG 20585《鋼(gang)制低(di)溫(wen)(wen)壓(ya)力容器技術規(gui)定(ding)(ding)》。同時(shi)規(gui)定(ding)(ding)，除(chu)抗(kang)拉(la)強(qiang)度(du)(du)下(xia)限(xian)值大于540MPa的鋼(gang)材及螺栓材料外，壓(ya)力容器殼體及其受壓(ya)元件或(huo)受壓(ya)的管道組成(cheng)件在低(di)溫(wen)(wen)低(di)應(ying)力工況下(xia)，若(ruo)設計(ji)溫(wen)(wen)度(du)(du)加50℃后高于-20℃時(shi)，壓(ya)力容器和管道材料可免做低(di)溫(wen)(wen)沖(chong)擊試驗。
三、低溫工況管道材料的選用
具有面心立方晶(jing)格(ge)的(de)金屬材料（如銅Cu、鎳Ni、奧氏體鋼(gang)等(deng)(deng)）一(yi)般(ban)沒有低(di)溫冷脆現象(xiang)，是最好的(de)低(di)溫用(yong)材，故含銅、鎳等(deng)(deng)元素(su)的(de)合金鋼(gang)常用(yong)于低(di)溫工況。晶(jing)粒(li)越細鋼(gang)材的(de)低(di)溫沖擊韌性越好，故一(yi)般(ban)鐵素(su)體鋼(gang)要(yao)正火處理(li)后使用(yong)。雜質元素(su)硫(liu)（S）、磷（P）、氧（O）都將降低(di)鋼(gang)材的(de)低(di)溫沖擊韌性，一(yi)般(ban)要(yao)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(bu)銹鋼又比較貴，故這里介紹ASTM中常的低溫用鋼，即鎳（Ni）鋼。
四(si)、低溫(wen)(wen)用鋼及低溫(wen)(wen)界線
Q235-B，Q235-A使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)度(du)為(wei)0℃；20鋼使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)度(du)為(wei)-19℃；L245，A105，WPB，WCB使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)度(du)為(wei)-29℃；16Mn、16MnD使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)度(du)為(wei)-40℃；10MnD，A333Gr6，WPL6，LF2，LCB使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)度(du)為(wei)-46℃；3.5Ni使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)度(du)為(wei)-101℃；奧(ao)氏體不(bu)銹鋼，Al，Cu使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)下(xia)限溫(wen)度(du)為(wei)-196℃。
工程應(ying)用：某寒冷地區配管設計管道器材選用
某寒冷地區的工程設計(ji)，當地最低(di)氣溫為-40℃。沒(mei)有選(xuan)用不銹鋼材(cai)(cai)質(zhi)管子(zi)，而是根據低(di)溫低(di)應力工況，選(xuan)用了16Mn材(cai)(cai)質(zhi)管道材(cai)(cai)料。
