满了吗？教你如何理解ASME的MDMT
满了吗？有一位学僧对禅师说道：“禅师！在您座下参学，我已感到够了，现在想跟您告别，我想去行脚云游了。”
“是什么够了呢？”
“够了就是满了，装不下去了。”
“那么在你走之前，去装一盆石子来谈话吧！”
学僧依照禅师的吩咐，把一大盆石子拿来。
禅师：“这一盆石子满了吗？”
学僧：“满了。”
禅师随手抓了好几把沙，掺入盆里，沙，没有溢出来。
禅师问学僧道：“满了吗？”
“满了！”
禅师又抓起一把石灰，掺入盆里，还没有溢。
禅师再问：“满了吗？”
“满了！”
禅师顺手又再倒了一盅水下去，仍然没有溢出来。
“满了吗？”禅师又问。
“……”
脆性断裂的基本原理
根据断裂力学原理，对于具有尺寸a的穿透性裂纹材料，在拉伸应力σ作用下，当裂纹尖端的应力场强度因子KI达到材料的临界应力场强度因子KIC时，裂纹就失稳扩展，使材料脆性断裂。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2kYFMXRhnYd2Cciaq9bK8v5Uq6Te0k8TRK4wiaz0fd6JfHOFtgyoKGOsxFibQML0e2dzsdOOqmhx9HRw/640?wx_fmt=png
a为材料上和拉伸应力相垂直方向的裂纹尺寸，通过大量的经验积累和工程检验，认为a与材料的厚度成比值关系，即厚度t越大，缺陷尺寸a就越大。
当KI<KIC时，说明该元件的即使有裂纹但不至于开裂。即使这台设备在-40°，它也不必对材料、结构、制造等采取防脆断措施。
由于需要测定不同温度，不同材料下的KIC 值，在工程中应用有诸多不便，所以实际应用中将KIC换算成不同温度，不同材料下V型夏比冲击试样的冲击能量。
所以判断一台设备是否为低温操作，需要从如下几个方面来判断：
缺陷尺寸a-即厚度
应力水平- σ
材料种类
最低设计金属温度
有了这些信息，可以用来计算出该带缺陷组件的应力场强度因子KI值，与同温度下的材料力学性能KIC 相比较。
ASME规范根据这个原理绘制了是否需要防脆断的判别图。
低温了吗？
话说，某学僧在某禅师门下学习ASME压力容器设计。
学僧：报告禅师，材料SA-51670，筒体厚度30mm，查图UCS-66曲线B，得到MDMT=4°C。我们MDMT是-48°C。低温了，要进行冲击试验或换材料了！
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2kYFMXRhnYd2Cciaq9bK8v5U0fRUZCdYl2GkmAPyV6yvZIxXTvxY0aJLjDI3YOMicwmUWThWCjib4rSg/640?wx_fmt=png
禅师微微一笑：低温了吗？先正火一下。
学僧查了一下规范，按照UCS-66，正火一下温度曲线为D曲线。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2kYFMXRhnYd2Cciaq9bK8v5U1zceica6DtWSYicYvSw81LCjgia2UiaXicZNUiaNFkkyBLgnqAxyh3PcWd8A/640?wx_fmt=png
查了一下冲击豁免图，得冲击豁免温度为-31°C。：
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2kYFMXRhnYd2Cciaq9bK8v5UBTKpkDoWqQHU3J8kXXa94jN14BOpJjL1WShibtcGnrVEfDpsGslDf2A/640?wx_fmt=png
学僧：报告禅师，冲击豁免温度为-31°C，MDMT是-48°C，还是低温啊。
禅师微微一笑：低温了吗？查一下应力比。
学僧再按照UCS-66.2计算了一下应力比：
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2kYFMXRhnYd2Cciaq9bK8v5Uic8ocWjciacFrCSLOumyKAlQ4FwAEK77JYb4qgdS60y4npqetibfh1ANw/640?wx_fmt=png
用筒体所需要厚度为24.6mm，筒体的应力情况为24.6/30=0.82
因为不是满应力情况，MDMT还可以继续降低。查图UCS-66.1M，能够降低的温度为10°C。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2kYFMXRhnYd2Cciaq9bK8v5UP5g4AYsfPlqyv4eQMiahMTfC4LUYeMs658poibVTo7dMkPDrWxR0Bm9g/640?wx_fmt=png
学僧：报告禅师，冲击豁免温度为-31°C，能够降低10°C，即豁免温度为-41°C，MDMT是-48°C，还是低温啊。
禅师微微一笑：低温了吗，这台设备按照ASME不需要做热处理，但是业主规定了要做热处理，这点刚好用上。你查一下UCS-68（c）。
学僧翻开了UCS-68（c），其内容如下：
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2kYFMXRhnYd2Cciaq9bK8v5UqZuYEUpbA8gDWbolweFNWNmTSDflOblibL4pVDLeJzlicXica5LVZ5oQA/640?wx_fmt=pnghttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2kYFMXRhnYd2Cciaq9bK8v5UmN2CO1PjAgccBaWmw8DYVOQGNVLW5gXu2abrJrV0zz5PGFGvbYnfzg/640?wx_fmt=png
这台设备应业主要求做了额外的热处理，改善了材料的金相组织，降低、甚至消除因冷热加工引起的残余应力，从而提高了设备的防脆断性能。所以规范允许再降低17°C，这样算下来，冲击豁免温度为-58°C。
学僧拍案：我悟到了，MDMT=-58°C！
禅师再次出手：那再查一下UCS-66(b)(2)，UCS-68(b)。
学僧翻开这一章，原来除非低温低应力（应力比小于0.35）或额外热处理条件外，其余工况最低的MDMT只能到-48°C。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2kYFMXRhnYd2Cciaq9bK8v5UY4QPJjS1NslBvKwuX2CABlvqNt45aoVfCpib6HXC1cgQvwBGt50lGqg/640?wx_fmt=png
按照UCS-68(b)，如果应力比>0.35,且MDMT低于-48°C，那么PWHT是强制的。如果MDMT取-58°C，PWHT就不是额外的了。（此处比较饶舌）
综上所述，设备的MDMT为-48°C，可以冲击豁免，还不是低温！
学僧顿感ASME左右嵌套引用，前后互相缠绕，深不可测，如履薄冰，热泪盈眶，执手相看泪眼，竟无语凝噎：
学僧：师傅教我~~~
禅师：你莫走
学僧：我不走
禅师：赌过咒
学僧：拉过勾
你莫走山水组合 - 你莫走https://y.gtimg.cn/music/photo_new/T002R90x90M000003VaQR647FlgU.jpg
小结
ASME的最低允许操作温度MDMT和GB的低温工况是不太一样，很多朋友刚接触的时候不习惯。
总体上，GB是划了一根线，低于多少温度算是低温，以及配套的材料。而ASME的MDMT是随着材料，厚度，应力状态，正火，热处理等变化的。如果能够豁免冲击，那么就不算低温操作。
ASME的低温操作用两个字总结就是：
挖潜
用四个字就是：
物尽其用
在材料本身的基本MDMT基础上，可以通过材料正火，应力状态，焊后热处理等等，获得叠加的MDMT修正值。这样保证安全的前提下，不增加成本，实现了民不加赋而国用饶。
一般可以修正到最低-48°C。低温低应力状态（应力比低于0.35）甚至可以修正到-105°C。
真正做到深掘材料潜力，物尽其用，人尽其才！
如果您理解了禅师往碗中不断增加沙，石灰，水等等，那么相信您已经理解ASME的低温操作了。
ASME低温-未完待续
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