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(ya)力管(guan)道規范 工(gong)(gong)業管(guan)道》將同(tong)時滿足(zu)下列三(san)個條件的(de)工(gong)(gong)況定(ding)義為低(di)溫(wen)低(di)應力工(gong)(gong)況:


   ①. 低溫下的最大工(gong)作壓(ya)力不大于常溫下最大允許工(gong)作壓(ya)力的30%;


   ②. 管道由壓力(li)、重量及(ji)位(wei)移(yi)產生的軸向(拉(la))應(ying)力(li)總和不大于10%材料標準規定最(zui)小抗拉(la)強度值;


   ③. 僅限于GC2級管道(dao),且最低設計溫度不低于-101℃。


  低(di)溫(wen)(wen)低(di)應力(li)(li)工(gong)況下管(guan)道(dao)或其管(guan)道(dao)元件的(de)設計溫(wen)(wen)度雖然(ran)低(di)于(yu)或等于(yu)規(gui)范規(gui)定(ding)的(de)材料(liao)(liao)低(di)溫(wen)(wen)界限,但其總體應力(li)(li)小(xiao)于(yu)或等于(yu)規(gui)定(ding)的(de)低(di)應力(li)(li)水(shui)平,此(ci)時管(guan)道(dao)不(bu)會發生脆性斷裂。復雜管(guan)道(dao)布置應經過詳細應力(li)(li)分析以保證管(guan)道(dao)軸向(xiang)應力(li)(li)小(xiao)于(yu)10%材料(liao)(liao)最小(xiao)抗拉強度。低(di)溫(wen)(wen)低(di)應力(li)(li)工(gong)況是GC2管(guan)道(dao)免除沖擊試驗(yan)的(de)條(tiao)件之一,最大應力(li)(li)滿足規(gui)范要求的(de)低(di)應力(li)(li)水(shui)平,不(bu)適用于(yu)GC1級和劇烈循環工(gong)況。


  實際上,基(ji)于(yu)低(di)溫低(di)應力工況的(de)原則,正常投運時管道(dao)(dao)溫度很難達(da)到(dao)環(huan)境低(di)溫。在工廠(chang)停運時,管道(dao)(dao)溫度可能達(da)到(dao)環(huan)境低(di)溫,但是(shi)管道(dao)(dao)內壓往往已經泄去,管道(dao)(dao)綜合應力難以接近抗拉強度。


  低(di)溫低(di)應(ying)力(li)工(gong)況的(de)比(bi)較分析與詳(xiang)述見(jian)《工(gong)業(ye)管(guan)道配(pei)管(guan)設(she)計與工(gong)程應(ying)用》、《管(guan)道器(qi)材選(xuan)用與工(gong)程應(ying)用》。