1. 不同(tong)標(biao)準規范對低溫管道(dao)的(de)定義。
①. 我國標準一(yi)般(ban)規(gui)定設(she)計溫(wen)度(du)(du)低(di)(di)于或等于-20℃的管(guan)道(dao)(dao)屬(shu)于低(di)(di)溫(wen)管(guan)道(dao)(dao)。GB 50316、SH/T 3059和GB 150規(gui)定設(she)計溫(wen)度(du)(du)低(di)(di)于或等于-20℃的壓(ya)力管(guan)道(dao)(dao)屬(shu)于低(di)(di)溫(wen)管(guan)道(dao)(dao)。GB 50235、SH/T 3501規(gui)定設(she)計溫(wen)度(du)(du)低(di)(di)于或等于-29℃的壓(ya)力管(guan)道(dao)(dao)屬(shu)于低(di)(di)溫(wen)管(guan)道(dao)(dao)。
②. ASTM、ASME規定(ding)設計溫度低于(yu)或等于(yu)-29℃(-20°F)的(de)管道(dao)屬(shu)于(yu)低溫管道(dao)。
③. 目前ASTM、ASME對于(yu)低溫管道采用了(le),根據(ju)材(cai)料(liao)組別、厚度(du)(du)、應力水平(ping)和(he)熱處(chu)(chu)理(li)(li)狀(zhuang)態確定材(cai)料(liao)最(zui)低設計金(jin)屬(shu)溫度(du)(du)的(de)(de)方(fang)法,這種方(fang)法建立在(zai)大量實驗研究的(de)(de)基礎上,運用斷裂力學的(de)(de)判(pan)據(ju),針對每種材(cai)料(liao)的(de)(de)性能、厚度(du)(du)、熱處(chu)(chu)理(li)(li)狀(zhuang)態分(fen)別確定低溫限,是比較科學的(de)(de)方(fang)法。我(wo)國標準(zhun)將(jiang)低溫限統(tong)一(yi)定為(wei)(wei)-20℃根據(ju)經(jing)驗人為(wei)(wei)地劃定的(de)(de)界限,對于(yu)一(yi)些材(cai)料(liao)具有不合理(li)(li)性。
④. 石油(you)化(hua)工行業低溫(wen)管道用材料應(ying)(ying)按ASME B31.3等規范(fan)的規定(ding)(ding)確定(ding)(ding)是(shi)否做低溫(wen)沖擊試驗(yan),試驗(yan)要求應(ying)(ying)符合ASME B31.3等規范(fan)的規定(ding)(ding)。
2. 低溫工況管(guan)道材料的(de)選用。
①. 具(ju)有面心立方晶格(ge)的(de)(de)(de)金屬材料(liao)(如銅Cu、鎳Ni、奧氏體鋼等)一(yi)般(ban)沒有低(di)(di)溫冷脆現象,是最(zui)好(hao)的(de)(de)(de)低(di)(di)溫用材,故(gu)含(han)銅、鎳等元素(su)的(de)(de)(de)合金鋼常用于低(di)(di)溫工(gong)況。晶粒越細(xi)鋼材的(de)(de)(de)低(di)(di)溫沖擊(ji)韌(ren)性(xing)越好(hao),故(gu)一(yi)般(ban)鐵(tie)素(su)體鋼要正(zheng)火處理后使用。雜(za)質元素(su)硫(liu)(S)、磷(P)、氧(0)都(dou)將降低(di)(di)鋼材的(de)(de)(de)低(di)(di)溫沖擊(ji)韌(ren)性(xing),一(yi)般(ban)要嚴(yan)格(ge)控制(zhi)。
②. 中國的低溫用鋼有16Mn、09Mn2V、06AlCu、06MnNb等,或者用奧氏體不(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(gang)及低溫界線。
①. Q235B,Q235A使(shi)用(yong)下限溫(wen)度為≥0℃;
②. 20鋼使用下限溫度為(wei)≥-19℃;
③. L245,A105,WPB,WCB使用(yong)下限溫(wen)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(xian)溫度為
⑥. 3.5Ni使用下限溫度為≥-101℃;
⑦. 奧(ao)氏體不銹鋼,Al,Cu使用下(xia)限溫度為≥-196℃。
4. 碳素鋼(gang)、低溫碳鋼(gang)、鉻(ge)鉬(mu)合(he)金鋼(gang)、不銹鋼(gang)的最低使用溫度及(ji)低溫沖擊試驗免除條件應符合(he)有關標準規定。
5. 低溫管(guan)道(dao)用鋼(gang)應采(cai)用鎮靜鋼(gang)。
6. 管(guan)道(dao)設計溫(wen)度≤-20℃的碳(tan)素鋼(gang)、低(di)溫(wen)碳(tan)鋼(gang)、低(di)合金鋼(gang)、中(zhong)合金鋼(gang)和(he)鐵素體高合金鋼(gang),母材及其焊縫(feng)金屬和(he)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)應按(an)有關標準規定進行低(di)溫(wen)沖擊試(shi)驗。
7. 鉻鎳奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼母材在(zai)設計溫度等于或高(gao)于-196℃,且滿足下列各項要(yao)求時,可免做低溫沖擊試(shi)驗:
①. 材料(liao)含碳量應小于或等于0.10%;
②. 材料應為固溶熱處理狀態。
8. 鉻鎳奧(ao)氏體不銹鋼焊縫(feng)金屬及熱影響區在(zai)滿足下列各項要求時,可免做低溫(wen)沖擊試(shi)驗:
①. 含碳量小于(yu)或等(deng)于(yu)0.10%的奧氏體不(bu)銹鋼母材,不(bu)加(jia)填充金屬焊接,設(she)計溫度不(bu)應低于(yu)-101℃;
②. 焊(han)縫金屬含(han)碳量(liang)小于(yu)或(huo)等(deng)于(yu)0.10%,焊(han)接使用(yong)的填充(chong)金屬符合相(xiang)應標準,設(she)計溫度不(bu)應低于(yu)-101℃;焊(han)縫金屬含(han)碳量(liang)大于(yu)0.10%,焊(han)接使用(yong)的填充(chong)金屬符合相(xiang)應標準,設(she)計溫度不(bu)應低于(yu)-48℃。
9. 除抗拉強度(du)下限值大于(yu)540MPa的(de)鋼材及螺栓材料外,使(shi)用的(de)材料在低(di)溫低(di)應(ying)力工況下,當設計溫度(du)加50℃后(hou),高于(yu)-20℃時,管道材料可免(mian)做低(di)溫沖擊試(shi)驗。