1. 不同標準規(guī)范對低溫管道的定義。


   ①. 我國標準一般規(guī)定設(shè)計溫度低于或等于-20℃的管道屬于低溫管道。GB 50316、SH／T 3059和GB 150規(guī)定設(shè)計溫度低于或等于-20℃的壓力管道屬于低溫管道。GB 50235、SH／T 3501規(guī)定設(shè)計溫度低于或等于-29℃的壓力管道屬于低溫管道。


   ②. ASTM、ASME規(guī)定設(shè)計溫度低于或等于-29℃（-20°F）的管道屬于低溫管道。


   ③. 目前ASTM、ASME對于低溫管道采用了，根據(jù)材料組別、厚度、應(yīng)力水平和熱處理狀態(tài)確定材料最低設(shè)計金屬溫度的方法，這種方法建立在大量實驗研究的基礎(chǔ)上，運用斷裂力學的判據(jù)，針對每種材料的性能、厚度、熱處理狀態(tài)分別確定低溫限，是比較科學的方法。我國標準將低溫限統(tǒng)一定為-20℃根據(jù)經(jīng)驗人為地劃定的界限，對于一些材料具有不合理性。


   ④. 石油化工行業(yè)低溫管道用材料應(yīng)按ASME B31.3等規(guī)范的規(guī)定確定是否做低溫沖擊試驗，試驗要求應(yīng)符合ASME B31.3等規(guī)范的規(guī)定。



2. 低溫工況管道材料的選用。


   ①. 具有面心立方晶格的金屬材料（如銅Cu、鎳Ni、奧氏體鋼等）一般沒有低溫冷脆現(xiàn)象，是最好的低溫用材，故含銅、鎳等元素的合金鋼常用于低溫工況。晶粒越細鋼材的低溫沖擊韌性越好，故一般鐵素體鋼要正火處理后使用。雜質(zhì)元素硫（S）、磷（P）、氧（0）都將降低鋼材的低溫沖擊韌性，一般要嚴格控制。


   ②. 中國的低溫用鋼有16Mn、09Mn2V、06AlCu、06MnNb等，或者用奧氏體不銹鋼。但前者一般適應(yīng)的低溫溫度不宜太低，而奧氏體不銹鋼又比較貴，故這里介紹ASTM中常用的低溫用鋼，即鎳（Ni）鋼。見表1.9.3。


表 3.jpg



3. 低溫用鋼及低溫界線。


   ①. Q235B，Q235A使用下限溫度為≥0℃；


   ②. 20鋼使用下限溫度為≥-19℃；


   ③. L245，A105，WPB，WCB使用下限溫度為≥-29℃；


   ④.16Mn、16MnD使用下限溫度為≥-40℃；


   ⑤. 10MnD，A333 Gr6，WPL6，LF2，LCB使用下限溫度為


   ⑥. 3.5Ni使用下限溫度為≥-101℃；


   ⑦. 奧氏體不銹鋼，Al，Cu使用下限溫度為≥-196℃。



4. 碳素鋼、低溫碳鋼、鉻鉬合金鋼、不銹鋼的最低使用溫度及低溫沖擊試驗免除條件應(yīng)符合有關(guān)標準規(guī)定。



5. 低溫管道用鋼應(yīng)采用鎮(zhèn)靜鋼。



6. 管道設(shè)計溫度≤-20℃的碳素鋼、低溫碳鋼、低合金鋼、中合金鋼和鐵素體高合金鋼，母材及其焊縫金屬和熱影響區(qū)應(yīng)按有關(guān)標準規(guī)定進行低溫沖擊試驗。



7. 鉻鎳奧氏體不銹鋼母材在設(shè)計溫度等于或高于-196℃，且滿足下列各項要求時，可免做低溫沖擊試驗：


   ①. 材料含碳量應(yīng)小于或等于0.10％；


   ②. 材料應(yīng)為固溶熱處理狀態(tài)。



8. 鉻鎳奧氏體不銹鋼焊縫金屬及熱影響區(qū)在滿足下列各項要求時，可免做低溫沖擊試驗：


   ①. 含碳量小于或等于0.10％的奧氏體不銹鋼母材，不加填充金屬焊接，設(shè)計溫度不應(yīng)低于-101℃；


   ②. 焊縫金屬含碳量小于或等于0.10％，焊接使用的填充金屬符合相應(yīng)標準，設(shè)計溫度不應(yīng)低于-101℃；焊縫金屬含碳量大于0.10％，焊接使用的填充金屬符合相應(yīng)標準，設(shè)計溫度不應(yīng)低于-48℃。



9. 除抗拉強度下限值大于540MPa的鋼材及螺栓材料外，使用的材料在低溫低應(yīng)力工況下，當設(shè)計溫度加50℃后，高于-20℃時，管道材料可免做低溫沖擊試驗。