低温压力容器的“低温低应力工况”的判断及其设计、制造的注意事项
低温压力容器的设计分析
低温压力容器的设计分析低温压力容器是指在低于零度的环境中工作的容器，通常用于存储和运输液态气体，液氮、液氧、液氩等均为常见的低温液体。
由于低温环境下物质的特性会发生变化，因此低温压力容器的设计必须考虑到这些因素，以确保容器在安全可靠地工作。
本文将对低温压力容器的设计要点和分析进行探讨。
一、设计要点1.材料选用2.结构设计3.绝热设计由于低温液体的蒸发潜热较高，容器内的温度会迅速下降，导致容器表面结霜。
为了减少热量的散失，提高容器的绝热性能是必要的。
可以采取增加绝热层厚度、使用保温材料等措施来提高容器的绝热性能。
4.安全阀设计低温液体具有较大的蒸气压，一旦容器内压力过高，就会导致容器爆炸。
因此，在设计中必须考虑安全阀的设置，确保在容器内压力超过设定值时能够及时安全地排放压力。
5.排水设计由于低温液体的存在，容器内部会有凝露水和结冰现象。
这些水汽会降低容器的强度和耐腐蚀性，因此必须设计合理的排水系统，定期排除容器内的凝露水和结冰。
6.储罐涂层为了保护容器免受腐蚀和低温影响，可以在容器表面涂上特殊的防腐涂层。
这些涂层能够增强容器的抗腐蚀性能，延长容器的使用寿命。
二、设计分析针对低温压力容器的设计，需要进行结构分析和性能测试，以验证容器的强度和安全性。
1.结构分析在设计初期，需要进行有限元分析等结构分析，评估容器的受力和变形情况。
通过模拟不同工况下的受力情况，确定容器的最大受力位置和最大应力值，以确保容器在工作过程中不会发生结构破坏。
2.强度测试设计完成后，需要进行强度测试，验证容器的最大承载能力是否符合设计要求。
常见的测试方法包括液压试验、氢氦试验、抗冲击测试等。
通过这些测试，可以验证容器的强度和安全性，确保容器在工作中不会发生泄漏或爆炸等情况。
3.低温性能测试设计完成后，还需要进行低温性能测试，评估容器在低温环境下的工作性能。
通过模拟低温环境下的工作情况，测试容器在不同温度下的性能表现，验证容器的低温抗裂性能和绝热性能。
低温压力容器的设计
现代生物工程技术用于调味品生产 “雪琪”创造“清水变鸡汤”奇迹
等矿物微量元素，能滋补强身、改 善体质和增强免疫力； 鸡肉也富含丰 富的蛋白质） ，成为营养型绿色调味
厂推出的鲍鱼鸡 润，又能在煲、炒、烧、烩等烹饪过程中，长时间固守鸡
粉，在上海、北京、深圳、台湾、香港等地的商务酒楼和 汁鲜味。鲍鱼鸡粉的问世，为重庆鸡精行业的提档升级翻
2006.No17 ５２
决策管理 Policy& Management
科技视野
ｆ）容器焊有接管及载荷复杂的附件，需焊后消除应力而 不能进行整体热处理时，应考虑部件单独热处理的可能性；
ｇ）接管补强应尽可能采用整体补强或厚壁管补强，若采 用补强板，应为全焊透结构，且焊缝圆滑过渡；
①设计温度不低于 － ４６ ℃时，“低温低应力工况”容 器的设计温度按表 １ 进行调整。
②设计温度低于－ ４６ ℃但不低于－ １００ ℃时，仅当容器 壳体或其受压元件的一次总体薄膜应力降至小于或等于钢材 标准常温屈服点的六分之一，且不大于５０ＭＰａ 时，设计温度调 整值可以取 ５ ０ ℃。
③设计温度低于 － １００ ℃时，设计温度调整值为 ０。 调整后的设计温度等于或低于－ ２０ ℃时，压力容器的选 材（包括钢材及焊接接头冲击试验温度） 、设计、制造、检 验要求均按调整后的设计温度来确定。调整后的设计温度高 于－ ２０ ℃但低于０ ℃时，压力容器的钢材及其焊接接头的冲 击试验温度，应等于或低于调整后的设计温度，其他设计、制 造、检验要求可不必遵循 ＨＧ２０５８５－９９８《钢制低温压力容器 技术规定》的规定。调整后的设计温度不低于 ０ ℃时，压力 容器的选材、设计、制造、检验要求均不必遵循 ＨＧ２０５８５－ ９ ８ 《钢制低温压力容器技术规定》的规定。
低温压力容器及低温管道设计中应注意的问题
１ 设 计 温 度 的确 定
由于 压 力 容 器 以 及 管 道 的 设 计 温 度 高 于
７ ０
化
肥
工
业
第４ ０卷
第 ３期
低 温 压 力容 器 及 低 温 管道 设计 中应 注 意 的 问题
李瑞 卿 ， 王徐 影 （ 河北 正元化 工 工程设 计有 限公 司 河 北石 家庄
摘要
０ ５ ０ ０ ６ １ ）
介绍 了化肥行业 中常 用的低 温压力容器 、 低 温管道及 其发 生脆 性破 裂的条件与后果 。针 对化 肥行 业
操 作介质的特殊性并结合低 温压 力容 器及低 温管道发生破 坏的特 点， 从设计 温度 、 低 温选材 、 结构 设计 、 低温 压
力容器及低温管道的焊接 、 检验及使 用等方 面， 分别介绍 了其设计制造 中应遵循 的各 项标 准要 求 ， 并 对低温压 力
容器及低温管道的使 用提 出 了注意事项。
及低温管道 ， 如大型合成氨 、 甲醇装置低温甲醇洗 工 序 中的硫化 氢 吸收塔 、 二 氧化 碳 吸收塔 、 二 氧化 碳 闪蒸塔 、 硫化氢浓缩塔及其附属管道等 ， 其操作 温度 均 在 一 ５ ０～ 一６ ０℃ ， 还有部分氨冷却器 、 氨
储罐 其 操 作 温 度 也 在 一２ Ｏ。 【 ＝ 以下 。低 温压 力 容 器 如果采 用 一般 常 用 的铁 素 体 钢 ， 当使 用 温度 在 低 于钢 材脆 性转 变 温 度 时 ， 容 器 或 管 道 中如果 存
ｉ ｎ ｄ ｕｓ ｔ ｒ ｙ． Ｉ ｎ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｄ ｉ ｕ ｍ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ ｆ ｅ ｒ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ｅ ｒ ｉ ｎ ｄ ｕｓ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｒ ｕ ｐ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｗ－ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ，ａ ｎ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｇ ｉ ｖ ｅ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ａ ｒ ｄ ｓ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｄ ｔ ｏ ｂ ｅ ｆ ｏ ｌ ｌ ｏ ｗｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｆ ａ ｂ ｒ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｗｉ ｔ ｈ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｔ ｏ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ，ｃ ｈｏ ｉ ｃ ｅ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ－ ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｓ，ｓ ｔ ｒ ｕｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ，ｗｅ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ，ｉ ｎ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｕｓ ｅ ｏ ｆ ｌ ｏ ｗ— ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ｓ ａ ｎ ｄ ｐｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ，ａ ｎ ｄ ｐｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ａ ｔ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｏｒ ｆ ｔ ｈ ｅ ｉ ｒ
低温压力容器的设计
图6
100L多屏绝热液氦容器
低温压力容器和管道的典型结构⑺
⑶ 液化天然气储存容器
2018/10/7 图7
东京煤气公司130000 M3地下液化天然气储罐
8
低温压力容器和管道的典型结构⑻
⑷ 低温液体输送压力管道及设备
2018/10/7
1、摆动杆；2、可拆卸的罩；3、阀。 图8 低温阀门
9
低温压力容器的结构材料
表2 各国按常规设计钢制容器规范的低温界线
国家 美国 日本 规范名称 ASMEⅧ-1 JISB8270 低温界线 ＜－30℃ ＜－10℃
2018/10/7
德国 AD规范 ＜－10℃
法国 非直接火受压设备设计规范 ≤－20℃
英国 BS5500 ＜0℃
1
低温压力容器和管道的典型结构⑴
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
4
低温压力容器和管道的典型结构⑷
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、外壳体；2、内容器；3、吊杆；4、排液阀；5、排液管。
2018/10/7
图4
38M3铁路液氧槽车
5
低温压力容器和管道的典型结构⑸
⑵ 液氢和液氦压力容器
1 2 3 4 5 6 7 液氮注入和排除 液氢阀 液氢注入和排除 辐射屏 聚四氟乙烯缓冲块 叠片绝热支承 氮排气管
低温压力容器内胆常采用奥氏体不锈钢、铝合金、铜合金（钛）；液 化天然气的内胆也可用9%Ni镍钢和36%Ni钢（镍合金）；液氟容器内胆多 用蒙乃尔合金或不锈钢。低温压力容器外壳常用碳钢（如Q235 、 16MnR 等）。内胆与外壳连接管道和构件常用奥氏体不锈钢、蒙乃尔合金。
低温液体名称 硫化氢 二氧化碳 乙炔 乙烷 乙烯 氪 甲烷 氧 氩 氟 氮 氖 重氢 2018/10/7 氢 化学符号 H2S CO2 C2H2 C2H6 C2H4 Kr CH4 O2 r F2 N2 Ne D2 H 沸点（℃） －60.3 －78.4 －84.02 －88.63 －103.71 －153.36 －161.45 －182.93 －185.86 －188.12 －195.8 －246.06 －249.49 －252.77 铝合金、铜 铜、0Cr18Ni9Ti 真空型绝热
低温压力容器
低温钢制压力容器（低应力脆性断裂）
19世纪末以来，在严寒地带的铁轨、桥梁和结构件曾发 生一系列低温脆性断裂事故。本世纪40年代以来，许多压力 容器、管道、化工设备及大型结构等焊接结构，多次发生低 应力脆断，造成了巨大的损失。低应力脆断具有下列特点： a 、断裂时容器名义应力低于材料的屈服强度，在断裂 之前没有或者只有局部极小的塑性变形； b、裂纹扩展速率大； c 、低应力脆断多属解理断裂或准解理断裂 （穿晶断 裂），及脆性断裂（沿晶断裂），断口有晶粒状特点，光亮 和平滑； d 、低应力脆断往往发生在有缺口或裂纹的容器上，并 以筒体自身存在的各种工艺缺陷及杂质作为裂纹源； e 、断裂一般发生在较低温度下，此时材料的韧性很差。 通过对金属断裂机理进行分析，发现金属的低温韧性， 即缺口尖端处的金属微观塑性变形能力是决定压力容器抵抗 应力脆断破坏的能力。 2016/3/8 14
图1
2016/3/8
15L杜瓦容器(液氧、液氮和液氩可以互换)
4
低温压力容器和管道的典型结构⑵
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、仪表箱；2、液氧蒸发器；3、抽真空管；4、盖板
2016/3/8
图2
CF-100000液氧储槽
5
低温压力容器和管道的典型结构⑶
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、真空封口；2、支承；3、输液管；4、定点液位计；5、引线管；6、挡板；7、外 壳；8、吸附剂；9、安全阀；10、增压系统；11、压差液位计；12、盖板；13、仪 表板、14、内胆；15、增压管。
低温液体名称 硫化氢 二氧化碳 乙炔 乙烷 乙烯 氪 甲烷 氧 氩 氟 氮 氖 重氢 氢 2016/3/8 氦 化学符号 H2S CO2 C2H2 C2H6 C2H4 Kr CH4 O2 r F2 N2 Ne D2 H2 He 沸点（℃） －60.3 －78.4 －84.02 －88.63 －103.71 －153.36 －161.45 －182.93 －185.86 －188.12 －195.8 －246.06 －249.49 －252.77 －268.93 采用的金属材料 3.5Ni钢 06MnNb钢 5.5Ni钢、9Ni钢 铝合金 36%Ni钢 9Ni钢、铜 铝合金 0Cr18Ni9Ti 20Mn23Al 铝合金、铜 铜、0Cr18Ni9Ti 15Mn26Al4 真空型绝热 容器结构 双壁
低温压力容器的设计
采用的金属材料
3.5Ni钢 06MnNb钢
5.5Ni钢、9Ni钢 铝合金 36%Ni钢
9Ni钢、铜 铝合金
0Cr18Ni9Ti 20Mn23Al
铝合金、铜 铜、0Cr18Ni9Ti
容器结构 双壁
真空型绝热 真空型绝热 11
第11页，本讲稿共19页
低温钢制压力容器（标准规范）
国内：
1 GB150-1998《钢制压力容器》； 2《压力容器安全技术监察规程》； 3 JB4732《钢制压力容器分析设计标准》。
2022/11//33
图1 15L杜瓦容器
3
第3页，本讲稿共19页
低温压力容器和管道的典型结构⑵
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
1、仪表箱；2、液氧蒸发器；3、抽真空管；4、盖板
2022/11//33
图2 CF-100000液氧储槽
4
第4页，本讲稿共19页
低温压力容器和管道的典型结构⑶
⑴ 液氧、液氮和液氩压力容器
2022/11//33
图6 100L多屏绝热液氦容器
8
第8页，本讲稿共19页
低温压力容器和管道的典型结构⑺
⑶ 液化天然气储存容器
2022/1//33 图7 东京煤气公司130000 M3地下液化天然气储罐
9
第9页，本讲稿共19页
低温压力容器和管道的典型结构⑻
⑷ 低温液体输送压力管道及设备
2022/1/3
国外：
1 美国ASME锅炉压力容器规范Ⅷ-1、Ⅷ-2； 2 英国BS5500-1997《非直接受火熔焊压力容器规范》； 3 德国AD《压力容器规范》； 4 日本JISB8270-1993《压力容器基础标准》； 5 日本JISB8240-1993《制冷用压力容器结构》； 6 法国CODAP-1995《压力容器构造》。
低温压力容器设计要点
低温压力容器设计要点低温压力容器是指在低温环境下工作的压力容器，通常用于储存和输送液态或气态的低温介质，如液氧、液氮、液氢等。
由于低温介质对材料和容器的设计和性能提出了严格的要求，因此低温压力容器的设计需要考虑以下关键要点：1.材料选择：低温容器的材料选择是非常重要的。
一般情况下，常用的材料有不锈钢、铝合金、铜以及特殊合金如镍基合金。
这些材料应具有良好的低温韧性和耐蚀性，以确保容器在低温下的工作稳定性。
2.结构设计：低温压力容器的结构应具备足够的强度和刚度。
特别是对于液态低温介质的容器，由于介质的自身重力会引起应力，因此容器的顶部和底部应设计为圆弧形来分散应力。
此外，还应考虑容器的热胀冷缩问题，以及在低温下容器材料的收缩和变形。
3.绝热设计：低温压力容器需要具备良好的绝热性能，以减少介质的热量损失和外界热量对容器的影响。
绝热层通常采用多层结构，并使用低导热系数的材料，如碳纤维、泡沫塑料等。
此外，还应在绝热层与内壁之间设置避免冷桥和减少热传导。
4.安全阀和泄压装置：低温压力容器应配置安全阀和泄压装置，以确保在压力超过设计限制时能够快速泄压，避免容器的破裂和爆炸。
这些装置应根据介质和工作条件的不同，选择适当的泄压压力和速度。
5.泄漏和检测：低温容器的泄漏对安全和环保都带来很大的风险。
因此，容器设计应考虑泄漏的预防和检测。
可以采用密封性能好的接口和密封件，并配置泄漏检测装置，如压力传感器和泄漏探测器，及时发现和处理潜在的泄漏问题。
6.工作温度调节：低温容器在不同的工作条件下需要能够进行温度的调节和控制。
可以采用液体循环或蒸汽加热系统来控制容器内介质的温度，避免温度过高或过低导致容器破裂。
7.安全性设计：低温压力容器应满足相关的安全规范和标准，如ASME（美国机械工程师协会）的规定。
容器的强度和可靠性应经过充分的验证和测试，并且需要进行定期的检查和维护，以确保其安全可靠的运行。
总之，低温压力容器的设计涉及材料选择、结构设计、绝热性能、安全阀和泄压装置、泄漏和检测、工作温度调节以及安全性设计等多个方面。
压力容器低温低应力工况原理及其温度调整准则研究
用较为广泛的压力容器设计标准。
其中，美国的标准是指：常规设计与分析设计两者设计需要分别体现（图1 ASME Ⅷ-1低应力工况温度调整曲线注：ASME Ⅷ-1低应力工况下的温度调整曲线，是依附于材料断裂韧性曲线的基础上，进行调整设计的。
ASME Ⅷ-2的防止压力容器壳体脆裂的相关标准是计算出其安全系数许用应力值。
通过计算出设计应力以及安全系数许用应力值中的σs（屈服强度）函数以及压力容器板的厚度系数的函数，就能够计算出其最低设T D，如公式（4）所示。
如图2所示，低应力温度调整曲线分别有450MPa代表屈服强度的两条曲线。
根据图2中的数据可以看出，温度调整值ΔT料屈服强度有直接的关系，在同一应力比值下，屈服强345MPa的温度调整值大于ΔT屈服强度450MPa。
这两者之间的间距差随着Ｒ值的减小反而在不断地扩ts力容器板的厚度值系数）的增大反而减小。
从图中可以明显看出，随着t值的增加，无论是A或B曲线间的温度差逐渐减小。
主曲线法用到的是概率统计法来描述铁素体在脆变区域内存在的断裂韧性分布范围。
其中，参考温度是指参与断裂韧性测试的压力容器能够确保所用材料的断裂韧性。
并且此研究方法已成为目前制定压力容器温度调整细则的重要因素，与此同时，还被纳入多个国际的规范标准中，并且主曲线法所采纳的相关标准也适用于压力容器的结构性能的评价。
因此，目前尚有许多发达国家已经开展了很多有关压力容器用的适用性检验工作。
此外，由于ASME Ⅷ-2国际适用规范标准在此前重新进行了调整，因此目前所采用的是以EN 13445式中，B为应力断裂韧性的厚度；因此，根据美国、欧盟等相关国家所提出的压力容图3 AW态注：根据图3、图4可以看出，全新的温度调整曲ASME Ⅷ-2与EN 13445两条曲线之间，由此可以推算出基于主曲线法的全新温度调整曲线公式，如下讨论美国、欧盟的国家所使用的国际标准规范为基础的压力容器设备防脆变方法被广泛应用，我国的压力容器设备的防范方法尚有不足之处，由于相关的技术较为落后，才使得我国压力容器的发展停滞不前。
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低温压力容器的“低温低应力工况”的判断及其设计、制造的注意事项低温压力容器是指设计温度低于-20℃的碳素钢、低合金钢、双相不锈钢和铁素体不锈钢制容器，以及设计温度低于-196℃的奥氏体不锈钢制压力容器。
低温压力容器原则上应按照低温工况进行设计、制造、检验、使用和管理，但并不是所有设计温度低于-20℃的压力容器都按照低温压力容器进行设计、制造和检验。
GB150.3-2011《压力容器》附录E（规范性附录）《关于低温压力容器的基本设计要求》E1.4规定：对于碳素钢和低合金钢制容器，当壳体或其受压元件使用在“低温低应力工况”下，若其设计温度加50℃（对于不要求焊后热处理的容器，加40℃）后不低于-20℃，除另有规定外不必遵循关于低温压力容器的规定.从该文中可以理解为低温压力容器按照温度和应力工况可分为低温工况和低温低应力工况两类。
如何正确理解“低温低应力工况”的含义，是判断低温压力容器的工况是否属于“低温低应力工况”的基础和前提，也是进行低温容器设计、制造的前提。
本人就“低温低应力工况”下压力容器设计、制造有关事项谈一点自己的看法。
标签：低温压力容器制造注意事项一、“低温低应力工况”的含义GB150.3-2011《压力容器》附录E（规范性附录）《关于低温压力容器的基本设计要求》E1.4规定：“低温低应力工况”系指壳体或其受压元件的设计温度虽然低于-20℃，但设计压力小于或者等于钢材常温标准屈服强度的1/6，且又不大于50MPa时的工况。
（注：一次应力是为平衡压力与其他机械载荷所必须的法向应力或切向应力）压力容器的应力（GB150-89释义）分为三类：即一次应力P，二次应力σ和峰值应力F。
而一次应力P又分为三种：一次总体薄膜应力Pm，一次局部薄膜应力Pl和一次弯曲应力Pb。
一次总体薄膜应力的特点：沿壳体厚度方向均匀分布，影响范围遍及整个受压元件，一旦达到屈服点，受压元件整体产生屈服，应力不重新分布，一直到整体破坏。
例如：薄膜圆筒中由压力引起的环向薄膜应力。
一次局部薄膜应力Pl是指应力水平超过一次總体薄膜应力，但影响范围仅限于结构局部区域的一次薄膜应力。
一次弯曲应力Pb是指平衡压力或其他机械载荷所需沿厚度方向线性分布的弯曲应力。
关于“低温低应力工况”的判断项目，标准中提到了一次总体薄膜应力和一次弯曲应力。
即对压力容器壳体受压元件所受的最大一次总体薄膜应力和对法兰、管板、平盖等（不按总体薄膜应力计算元件）所受的最大一次弯曲应力是否符合“低温低应力工况”标准，只有最大一次总体薄膜应力和最大一次弯曲应力同时符合“低温低应力工况”标准时，该容器才能按照GB150.3附录E中的规定进行设计、制造和检验。
二、“低温低应力工况”的判断条件“低温低应力工况”的判断条件主要包括：设计温度、调整后温度，设计应力及钢材种类四各方面。
1.低温压力容器的设计温度1.1容器的设计温度必须低于-20℃，否则其就不是低温压力容器，更不可能处于“低温低应力工况”。
1.2容器的设计温度低于-100℃时，不适用于“低温低应力工况”。
（HG/T20585.5.0.7）2.调整后温度GB150.3附录E1.4规定：对于碳素钢和低合金钢制容器，当壳体或者其元件使用在“低温低应力工况”下，若其设计温度加50℃（对于不要求焊后热处理的容器，加40℃）后不低于-20℃，除另有规定外不必遵循关于低温容器的规定。
T（△）=T设+50℃（或40℃）T（△）——调整后温度，；T设——容器设计最低温度，℃。
2.1当T（△）低于-20℃时，该容器不符合“低温低应力工况”标准规定调整后的温度范围。
2.2当T（△）大于或等于-20℃时，该容器符合“低温低应力工况”标准规定调整后的温度范围。
这个温度范围可分为-20℃～0℃和大于或等于0℃两个温度区间。
3.低温容器的设计应力GB150.3附录E1.4规定：“低温低应力工况”系指壳体或者其受压元件的设计温度虽然低于-20℃，但设计应力（在该设计条件下，容器元件实际承受的最大一次总体薄膜和弯曲应力）小于或者等于钢材标准常温屈服强度的1/6，且不大于50MPa时的工况。
GB150规定容器最大一次总体薄膜应力是指受压元件在载荷作用下所引起的环向薄膜应力，这是针对受压壳体元件。
通过验证计算受压元件实际所承受的最大一次总体薄膜应力是否符合“低温低应力工况”标准。
若验证该应力小于或者等于钢材標准常温屈服强度的1/6，且不大于50MPa时，该容器的工况符合“低温低应力工况”标准。
若容器最大一次总体薄膜应力大于钢材标准常温屈服强度的1/6或者大于50MPa时，则该容器的工况不符合标准。
GB150规定：法兰、管板、平封头等元件按其所受的最大一次弯曲应力进行设计。
因此，对法兰、管板、平封头等元件只能采用最大一次弯曲应力（而不是最大一次总体薄膜应力）是否小于等于钢材标准常温屈服强度的1/6或者大于50MPa进行判断。
若容器的最大一次弯曲应力小于等于钢材标准常温屈服强度的1/6或者大于50MPa时，该容器的工况符合“低温低应力工况”标准；若容器的最大一次弯曲应力大于钢材标准常温屈服强度的1/6或者大于50MPa时，该容器的工况就不符合“低温低应力工况”标准。
对低温压力容器所承受的最大一次总体薄膜应力和最大一次弯曲应力都小于等于钢材标准常温屈服强度的1/6或者大于50MPa时，该容器的工况符合“低温低应力工况”标准；若容器只有最大一次总体薄膜应力或最大一次弯曲应力符合钢材标准常温屈服强度的1/6或者大于50MPa时，该容器的工况不符合“低温低应力工况”标准。
对容器所有受压元件都应进行验证计算，并且都符合“低温低应力工况”标准，该容器的工况才符合“低温低应力工况”标准。
4.低温容器选材GB150.3附录E1.4规定：碳素钢和低合金钢适用于“低温低应力工况”标准。
4.1中、高合金钢不适用于“低温低应力工况”标准。
4.2碳素钢中的Q235系列钢板不适用于“低温低应力工况”标准。
4.3钢材抗拉强度下限值Rm≥540MPa的材料不适用于“低温低应力工况”标准。
4.4螺栓材料不适用于“低温低应力工况”标准。
5.符合“低温低应力工况”标准判断低温压力容器的设计温度、调整后温度、设计应力（最大一次总体薄膜应力和弯曲应力）、钢材种类经判断全部符合”低温低应力工况”标准时，才能确定该容器的工况符合“低温低应力工况”标准，才能按照“低温低应力工况”标准进行设计、制造和检验。
若其中任一项不符合时，该容器的工况则不符合“低温低应力工况”标准，不能按照“低温低应力工况”标准进行设计、制造和检验。
三、“低温低应力工况”压力容器设计、制造应注意的事项1.设计温度和调整后温度.在判断低温压力容器的工况是否符合“低温低应力工况”标准，首先判断容器的设计温度（下限值）是否低于-20℃且不低于-100℃。
然后判断T（△）=T设+50℃（或40℃）是否大于等于-20℃。
应特别注意的是温度调整并没有改变容器的“设计温度”这一参数的数值，因此，设计文件及设计图样中的设计温度应是调整前的设计温度值，不能把调整后温度当作压力容器的设计温度值。
调整后温度作用：一是来判断容器工况是否符合“低温低应力工况”标准；二是可用于对符合“低温低应力工况”标准的压力容器进行设计、制造和检验。
2.符合“低温低应力工况”标准的压力容器，可以按调整后温度选择材料。
调整后温度是容器使用温度的下限值，钢材使用温度范围应符合GB150.2第四章、第五章、第六章的有关规定。
符合“低温低应力工况”标准的压力容器，可按常温压力容器进行设计、选材和制造，但母材和焊接接头需按调整后温度进行冲击试验。
若调整后温度大于等于20℃时，按20℃进行冲击试验；若调整后温度大于等于0℃且小于20℃时，按0℃进行冲击试验；若调整后温度低于0℃且大于等于-20℃时，按-20℃进行冲击试验；若材料标准中只有0℃和-20℃温度冲击试验值时，还应符合材料标准的规定。
按调整后温度进行冲击试验其冲击功应不低于材料标准规定的最低值。
3.符合“低温低应力工况”标准的压力容器选用材料应符合GB150.2、GB150.3附录E关于材料的规定。
其许用应力按相应材料20℃时的许用应力值选取或按GB150.1中4.4的规定确定。
（应注意材料使用温度范围）4.“低温低应力工况”的定义中有“另有规定外”五个字，本人理解为：“另有规定外”是指压力容器设计人员在设计文件中提出的有关技术方面的特殊要求（这些特殊要求可以来源于其他标准和规范的要求，也可以是相关工程设备设计制造的经验）。
5.在判断“低温低应力工况”时，用于计算壳体环向薄膜应力公式中，厚度值应取有效厚度值，而不是名义厚度值。
这是因为：计算壳体环向薄膜应力公式是由壳体的计算厚度公式反向推导出来的，计算厚度的含义中，是不含钢板厚度的负偏差和腐蚀裕量的。
6.符合“低温低应力工况”标准的压力容器，尽管可以不必遵循低温容器的设计规定，但应根据容器的具体使用条件，充分考虑容器的结构设计因素和焊接接头的特殊要求，尽可能采用GB150.3附录E中关于低温压力容器设计的基本要求。
7.符合“低温低应力工况”标准的压力容器，在同样设计和制造条件下，进行焊后热处理可以大大减少焊接接头的焊接残余应力、改善焊接接头的组织和性能，同时也可以消除冷加工造成的残余应力，提高材料和焊接接头的塑性和韧性，降低低温条件的脆断倾向。
因此，对于不进行焊后热处理的容器，更加慎重考虑其设计、制造和使用条件。
四、符合“低温低应力工况”标准的压力容器的制造和检验的注意事项1.“低温低应力工况”标准的压力容器用钢材应符合GB150.2、GB150.3附錄E关于材料的规定，并按照规定严格验收。
2.“低温低应力工况”标准的压力容器的焊接材料应符合NB/T47015、NB/T47018及相关标准规定，其熔敷金属含扩散氢量≤3mL/100g。
3.受压元件的材料标志，焊工钢印不得采用硬印标记。
4.容器的结构设计应符合GB150.3附录E2.3的規定；焊接接头应按GB150.3附录E2.4的要求选用。
5.焊条、焊剂应按规定进行烘干。
施焊环境应能满足施焊的要求。
6.A、B类焊接接头上不宜开孔；冷成型的封头应按GB/T25198规定进行恢复材料性能的热处理。
7.焊接接头几何尺寸和表面质量应符合GB150.4有关规定。
8.尽管低温压力容器已处在“低温低应力工况”下，但是也要根据其具体适用条件进行综合考虑，保证它的安全性。
五、“低温低应力工况”下的压力容器设计应用如设计一台低温液化气体储罐，设计参数如下：设计温度-40℃～100℃，设计压力2.3MPa。
在设计计算时，应按设计温度100℃、设计压力2.3MPa进行强度计算，得出计算壁厚，然后加上腐蚀裕量和厚度负偏差，并向上圆整得到名义厚度。