1. 不同(tong)標準規范對(dui)低溫(wen)管道的定義。
①. 我國標準一般規定(ding)設(she)計溫(wen)度(du)(du)低于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)-20℃的(de)管(guan)道屬于(yu)(yu)低溫(wen)管(guan)道。GB 50316、SH/T 3059和GB 150規定(ding)設(she)計溫(wen)度(du)(du)低于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)-20℃的(de)壓力(li)管(guan)道屬于(yu)(yu)低溫(wen)管(guan)道。GB 50235、SH/T 3501規定(ding)設(she)計溫(wen)度(du)(du)低于(yu)(yu)或等(deng)于(yu)(yu)-29℃的(de)壓力(li)管(guan)道屬于(yu)(yu)低溫(wen)管(guan)道。
②. ASTM、ASME規定設計溫度低于(yu)或等于(yu)-29℃(-20°F)的管道屬(shu)于(yu)低溫管道。
③. 目前ASTM、ASME對(dui)于(yu)低(di)(di)(di)溫管道采用了,根據(ju)材料(liao)組別、厚度、應(ying)力(li)水(shui)平(ping)和熱處理狀態確(que)定材料(liao)最低(di)(di)(di)設計金屬(shu)溫度的方法(fa)(fa),這種方法(fa)(fa)建立在(zai)大(da)量(liang)實驗研(yan)究的基(ji)礎上,運用斷裂力(li)學的判(pan)據(ju),針(zhen)對(dui)每(mei)種材料(liao)的性能、厚度、熱處理狀態分別確(que)定低(di)(di)(di)溫限(xian)(xian),是比較科(ke)學的方法(fa)(fa)。我國標(biao)準將低(di)(di)(di)溫限(xian)(xian)統一定為(wei)(wei)-20℃根據(ju)經驗人為(wei)(wei)地(di)劃定的界限(xian)(xian),對(dui)于(yu)一些材料(liao)具(ju)有(you)不合理性。
④. 石油化工行業低溫管道用材料(liao)應(ying)按ASME B31.3等規(gui)范的規(gui)定(ding)(ding)確(que)定(ding)(ding)是否做低溫沖(chong)擊試驗,試驗要求應(ying)符合ASME B31.3等規(gui)范的規(gui)定(ding)(ding)。
2. 低(di)溫工況管道材料的選(xuan)用。
①. 具有(you)(you)面心(xin)立方晶(jing)格的(de)金屬材(cai)料(如銅(tong)Cu、鎳Ni、奧氏(shi)體鋼等)一(yi)般沒(mei)有(you)(you)低(di)(di)溫(wen)冷脆(cui)現象,是最好的(de)低(di)(di)溫(wen)用(yong)材(cai),故(gu)(gu)含(han)銅(tong)、鎳等元(yuan)素的(de)合金鋼常用(yong)于低(di)(di)溫(wen)工(gong)況。晶(jing)粒越細鋼材(cai)的(de)低(di)(di)溫(wen)沖(chong)擊(ji)(ji)韌性越好,故(gu)(gu)一(yi)般鐵素體鋼要正火處理后使用(yong)。雜(za)質(zhi)元(yuan)素硫(S)、磷(P)、氧(0)都將降低(di)(di)鋼材(cai)的(de)低(di)(di)溫(wen)沖(chong)擊(ji)(ji)韌性,一(yi)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(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。但前者一般適應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。

3. 低溫用鋼及低溫界線。
①. Q235B,Q235A使用下限(xian)溫度為≥0℃;
②. 20鋼(gang)使用下限(xian)溫度(du)為≥-19℃;
③. L245,A105,WPB,WCB使用(yong)下(xia)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(xia)限溫度為(wei)
⑥. 3.5Ni使用下(xia)限溫度(du)為≥-101℃;
⑦. 奧氏體不銹鋼,Al,Cu使用下限(xian)溫度為(wei)≥-196℃。
4. 碳(tan)素鋼(gang)、低溫碳(tan)鋼(gang)、鉻鉬(mu)合金鋼(gang)、不銹鋼(gang)的最低使(shi)用(yong)溫度及(ji)低溫沖(chong)擊試驗免除(chu)條件應符(fu)合有關標(biao)準規定。
5. 低溫管道用(yong)鋼(gang)應采用(yong)鎮靜鋼(gang)。
6. 管道設計溫度≤-20℃的碳(tan)(tan)素(su)鋼(gang)(gang)、低溫碳(tan)(tan)鋼(gang)(gang)、低合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)、中合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang)和鐵素(su)體高合(he)金(jin)(jin)鋼(gang)(gang),母材及其焊縫金(jin)(jin)屬和熱影響區應按有關標準規定進行(xing)低溫沖(chong)擊試驗。
7. 鉻鎳奧氏體不銹鋼母材在設計(ji)溫度(du)等于(yu)或高于(yu)-196℃,且(qie)滿(man)足下(xia)列各項要求時(shi),可免(mian)做低溫沖擊試驗:
①. 材料含(han)碳量(liang)應小于或等(deng)于0.10%;
②. 材料應(ying)為固溶熱處(chu)理(li)狀(zhuang)態。
8. 鉻鎳奧氏體不(bu)銹鋼焊縫(feng)金(jin)屬及(ji)熱影響區在滿足下(xia)列(lie)各項要求時,可免做低溫沖擊試(shi)驗:
①. 含碳量(liang)小于(yu)或等于(yu)0.10%的奧氏體不銹鋼母材,不加填充(chong)金屬焊接,設計溫度不應(ying)低于(yu)-101℃;
②. 焊縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)含(han)碳量(liang)小于(yu)或(huo)等于(yu)0.10%,焊接使用的(de)填充金(jin)(jin)屬(shu)符合相應(ying)標(biao)準,設計溫(wen)度不(bu)應(ying)低于(yu)-101℃;焊縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)含(han)碳量(liang)大于(yu)0.10%,焊接使用的(de)填充金(jin)(jin)屬(shu)符合相應(ying)標(biao)準,設計溫(wen)度不(bu)應(ying)低于(yu)-48℃。
9. 除抗拉強度下限值大于(yu)540MPa的(de)鋼(gang)材(cai)(cai)及螺栓(shuan)材(cai)(cai)料外,使用的(de)材(cai)(cai)料在(zai)低溫(wen)低應力工(gong)況下,當(dang)設計(ji)溫(wen)度加50℃后,高于(yu)-20℃時,管道材(cai)(cai)料可(ke)免(mian)做(zuo)低溫(wen)沖擊試驗。

