一、不同標準(zhun)規范(fan)對(dui)低(di)溫(wen)管道的定義
我(wo)國標準(zhun)一般(ban)規定(ding)設(she)(she)計溫(wen)(wen)度(du)(du)低(di)于或等于-20℃的管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)屬于低(di)溫(wen)(wen)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)。GB 50316、SH3059和GB150標準(zhun)規定(ding)設(she)(she)計溫(wen)(wen)度(du)(du)低(di)于或等于-20℃的壓力(li)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)屬于低(di)溫(wen)(wen)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)。GB 50235、SH 3501 標準(zhun)規定(ding)設(she)(she)計溫(wen)(wen)度(du)(du)低(di)于或等于-29℃的壓力(li)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)屬于低(di)溫(wen)(wen)管(guan)道(dao)(dao)(dao)(dao)。
ASTM、ASME標(biao)準(zhun)規定設計溫度低(di)于或等于-29℃的(de)管(guan)道(dao)屬于低(di)溫管(guan)道(dao)。
前ASTM、ASME對(dui)于(yu)低溫(wen)管(guan)道(dao)采(cai)用了根(gen)據材料(liao)(liao)(liao)組別、厚度(du)、應力水平和熱處理(li)狀態(tai)確(que)定材料(liao)(liao)(liao)最低設(she)計金屬溫(wen)度(du)的(de)方法，這種方法建立在大量(liang)實驗研究的(de)基礎上，運用斷裂力學的(de)判據，針對(dui)每種材料(liao)(liao)(liao)的(de)性(xing)能(neng)、厚度(du)、熱處理(li)狀態(tai)分別確(que)定低溫(wen)限(xian)，是比較科學的(de)方法。我國標準將低溫(wen)限(xian)統一定為(wei)-20℃，這是根(gen)據經驗人(ren)為(wei)地(di)劃定的(de)界限(xian)，對(dui)于(yu)一些材料(liao)(liao)(liao)具(ju)有(you)不合理(li)性(xing)。
二、低(di)溫管(guan)道沖擊試驗與(yu)低(di)溫低(di)應力工況
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(ao)氏(shi)體不(bu)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)溫(wen)管道用鋼材做低(di)溫(wen)沖(chong)擊試驗不包(bao)括(kuo)“低(di)溫(wen)低(di)應(ying)力工況(kuang)”。低(di)溫(wen)低(di)應(ying)力工況(kuang)系(xi)指壓力1/6，且不大于50MPa”是低(di)溫(wen)低(di)應(ying)力工況(kuang)的判據。
“GB 150、GB 50316、GB／T 20801.2和(he)HG 20585《鋼制低(di)溫(wen)(wen)壓力(li)容器技術規(gui)定》。同時規(gui)定，除抗(kang)拉(la)強度下(xia)限值大于(yu)540MPa的鋼材及螺栓材料外(wai)，壓力(li)容器殼體及其(qi)受(shou)壓元件或受(shou)壓的管道(dao)組成(cheng)件在低(di)溫(wen)(wen)低(di)應力(li)工(gong)況(kuang)下(xia)，若設(she)計(ji)溫(wen)(wen)度加50℃后(hou)高于(yu)-20℃時，壓力(li)容器和(he)管道(dao)材料可(ke)免做(zuo)低(di)溫(wen)(wen)沖擊試驗(yan)。
三、低溫工況管道材料(liao)的選用
具(ju)有(you)面心立方晶格的(de)金屬材(cai)料（如銅Cu、鎳(nie)(nie)Ni、奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)等）一(yi)般(ban)沒(mei)有(you)低溫冷脆(cui)現象，是最好的(de)低溫用(yong)(yong)材(cai)，故含銅、鎳(nie)(nie)等元(yuan)素的(de)合金鋼(gang)常用(yong)(yong)于低溫工(gong)況。晶粒越(yue)細鋼(gang)材(cai)的(de)低溫沖擊(ji)韌性越(yue)好，故一(yi)般(ban)鐵素體鋼(gang)要正(zheng)火處理后使用(yong)(yong)。雜質(zhi)元(yuan)素硫（S）、磷（P）、氧(yang)（O）都將(jiang)降(jiang)低鋼(gang)材(cai)的(de)低溫沖擊(ji)韌性，一(yi)般(ban)要嚴格控制。
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，而奧氏體不銹(xiu)鋼又比較貴，故這里介紹ASTM中常的低溫用鋼，即鎳（Ni）鋼。
四、低(di)溫用鋼及低(di)溫界線
Q235-B，Q235-A使用下(xia)限(xian)(xian)(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)0℃；20鋼使用下(xia)限(xian)(xian)(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)-19℃；L245，A105，WPB，WCB使用下(xia)限(xian)(xian)(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)-29℃；16Mn、16MnD使用下(xia)限(xian)(xian)(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)-40℃；10MnD，A333Gr6，WPL6，LF2，LCB使用下(xia)限(xian)(xian)(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)-46℃；3.5Ni使用下(xia)限(xian)(xian)(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)-101℃；奧氏體不銹鋼，Al，Cu使用下(xia)限(xian)(xian)(xian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)(wei)(wei)-196℃。
工程應用(yong)：某寒(han)冷地區配管設(she)計管道器材選(xuan)用(yong)
某寒冷地(di)區的工程設計，當地(di)最低(di)氣溫為-40℃。沒有(you)選用(yong)不銹鋼材質(zhi)管(guan)子，而是根(gen)據(ju)低(di)溫低(di)應(ying)力工況，選用(yong)了16Mn材質(zhi)管(guan)道(dao)材料。
