GB 50316、GB/T 20801、ASME B31.3等规范均规定了管道材料需做低温冲击试验的范围。
对于碳素钢、低合金钢、中合金钢及高合金铁素体钢,钢材的使用温度下限均高于-20℃。当设计温度低于或等于-20℃时,应按低温压力容器和管道的设计规定进行夏比(V形缺口)低温冲击试验。
国内常用冲击试验有关规范:GB/T 229《金属材料 夏比摆锤冲击试验方法》、GB/T2650《焊接接头冲击试验方法》等。见表3-10某管材低温冲击试验举例,某管道专业负责人把一些管材做了低温冲击试验,试验结果也不符合规范要求,其实这些管材不用做低温冲击试验。
低温低应力工况是指受压元件的设计温度虽然低于-20℃,但其薄膜应力小于或等于钢材常温标准屈服强度的1/6,且不大于50MPa的工况。
当受压元件在低温低应力工况下工作,若其设计温度加50℃后,仍然高于-20℃时,则该受压元件不必遵守低温压力管道的设计规定。
当碳钢(包括碳锰钢)符合低温低应力或低温降应力工况时,可免于冲击试验的包括以下情况。
①. 符合低温降应力工况的碳钢(包括碳锰钢)免于冲击试验的材料最低使用温度降低量为11℃,且最低使用温度应不低于-30℃,但应符合下列规定:
a. 管道应经不低于1.5倍设计压力的水压试验;
b. 除公称壁厚小于等于13mm外,管道系统应对外加载荷(如维修载荷、冲击载荷、热冲击载荷等)进行安全防护;
c. 低温降应力工况适用于GC2级管道以及环境气温等于低于-20℃但不低于-30℃地区的GC3级管道,且适用的碳钢材料中不包括碳素结构钢和螺栓材料,管道系统中不允许存在铁素体与奥氏体的异种金属焊接接头。
②. 符合低温低应力工况的GC2级管道,最低使用温度应不低于-104℃,且适用的碳钢材料中不包括碳素结构钢和螺栓材料,管道系统中不允许存在铁素体与奥氏体的异种金属焊接接头。