“低温低应力工况”的分析与应用.pdfVIP

箍蟊 应用方法论 147 “低温低应力工况的分析与应用 赵建峰 (中国石油西气东输豫鄂管理处，湖北武穴 435400) 摘 要 对于压力容器和压力管道，低温工况一般是指温度低于一20qC的工况，对于此工况，如果不考虑低温低应力的因素， 将容器和管道归为低温容器或管道，会给容器和管道材料的选择和施工后检验与验收带来一些不必要的麻烦，增加工程建设 成本。通过对 “低温低应力工况”的分析，我们可以避免这些问题，提高建设项 目的经济性，控制工程建设成本。 关键词 压力容器；压力管道；低温低应力 中图分类号 TQ124 文献标识码 A 文章编号 1673—9671一(2012)062—0147—01 在压力容器设计 中，正确选用结构材料对于保证容器结构合 的发生 ，对接焊缝和钢材都应进行夏比 (V形缺 口)冲击试验。 理，操作安全 以及合理的经济性是至关重要的。钢材的选用应根 但对于压力不高、应力不大的低温压力管线，各工业发达 国 据设备的设计压力、设计温度以及介质特性进行选择 ，所选用的 家的压力容器建造规范都承认，处于低应力水平的刚才会大大降 材料在设计条件下应具有好的机械性能、耐腐蚀性能、良好的焊 低它的低温脆断的倾向，因此各国规范都以不同形式或不同程度 接性能 以及冷热加工性能；除此之外，还应选用最经济的材料 ， 的规定了对于 “低温低应力工况”下的低温容器可以提高钢材 的 以降低设备成本 。 冲击试验温度 ，相当于提高了该容器的设计温度 ，继而以提高后 当我们遇到低温工况时，通常情况下都是将容器和管道归为 的材料试验温度作为设计条件对容器的建造提出要求。也可以说 低温容器或管道 ，给容器和管道材料的选择和施工后检验与验收 对于 “低温低应力工况”下的低温容器可以降低材料的允许使用 带来一些不必要 的麻烦 ，增加工程建设成本 。因此 ，需要对低 温度 ，而不必要增加另外的材料试验和制造试验要求 。在美 国国 温工况下的应力情况进行分析 ，判断其是否为 “低温低应力工 家标准ASME／ANSIB31．5中也有规定： “在一1叭℃—一28℃之间的 况”，从而提高选材的合理陛和经济性 。 温度范围内服役的铁金属管道，如果在压力 、热收缩 、支承点之 1 “低温低应力工况”的概念 间弯曲等的影响下，所产生的纵向抗拉应力或最大环向不超过材 所谓 “低温低应力工况”是指对于符合规定温度条件 的低温 料许用应力的40％，则不要求做冲击试验 。”这与 《钢制压力容 容器，如果壳体 内的总体薄膜拉伸应力低于或等于某一规定的 器》GB150—98中低温低应力工况的定义相似，它就是压力管道设 低“应力”水平，即认为该容器是运行在 “低温低应力工况”。 计 中的 “低温低应力工况”。 我国对 于 “低温低应力工况 ”，在 《钢制压力容器 》 2 “低温低应力工况”的实例 GB150—1998附录C中和 《压力管道规范 工业管道 第2部分：材 对于低温管线和低温压力容器，为保证气能够安全服役，必 料》GBT20801．2—2006中有明确规定：1)根据 《钢制压力容器》 须进行冲击试验。如果冲击试验的结果不符合要求，就必须分析 GBI50—1998中的规定： “低温低应力工况”是指壳体或其受压元 其是否处于低温低应力工况 ，如果不处于低温低应力工况 ，就不 件的设计温度虽然≤一2O℃，但其环 向应力小于或等于钢材标准常 能保证安全服役 。因此 ，判定低温压力管线能否安全服役时，必 温屈服点的1／6，且不大于50MPa时的工况。2)根据 《压力管道 须首先分析其是否处于 “低温低应力工况”。 规范 工业管道 第2部分：材料》GBT20801．2-2