某工程建设在严寒地区,如常温流体工艺流体、氮气、工厂空气等所有管道必须选用低温钢吗?其实严寒地区管道可以不选用低温钢,应主要基于低温低应力工况的设计原则。


  GB/T 20801《压力管道规范 工业管道》将同时满足下列三个条件的工况定义为低温低应力工况:


   ①. 低温下的最大工作压力不大于常温下最大允许工作压力的30%;


   ②. 管道由压力、重量及位移产生的轴向(拉)应力总和不大于10%材料标准规定最小抗拉强度值;


   ③. 仅限于GC2级管道,且最低设计温度不低于-101℃。


  低温低应力工况下管道或其管道元件的设计温度虽然低于或等于规范规定的材料低温界限,但其总体应力小于或等于规定的低应力水平,此时管道不会发生脆性断裂。复杂管道布置应经过详细应力分析以保证管道轴向应力小于10%材料最小抗拉强度。低温低应力工况是GC2管道免除冲击试验的条件之一,最大应力满足规范要求的低应力水平,不适用于GC1级和剧烈循环工况。


  实际上,基于低温低应力工况的原则,正常投运时管道温度很难达到环境低温。在工厂停运时,管道温度可能达到环境低温,但是管道内压往往已经泄去,管道综合应力难以接近抗拉强度。


  低温低应力工况的比较分析与详述见《工业管道配管设计与工程应用》、《管道器材选用与工程应用》。