1. 不同標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對低溫管道的定義。


   ①. 我國標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)用斷裂力學(xué)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(xué)的方法。我國標(biāo)準(zhǔn)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(xì)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(yán)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)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(biāo)準(zhǔn),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(biāo)準(zhǔn),設(shè)計溫度不應(yīng)低于-48℃。



9. 除抗拉強(qiáng)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(dāng)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。