針對金屬材料低溫脆性問題，國內外相關規范都規定了金屬材料的最低使用溫度及低溫沖擊試驗要求。GB/T 20801.2規定了碳鋼低溫低應力工況免除沖擊試驗的最低使用溫度是-101℃。

  GB/T 20801將同時滿足下列三個條件的工況定義為低溫低應力工況：

    ①. 低溫下的最大工作壓力不大于常溫下最大允許工作壓力的30％。

    ②. 管道由壓力、重量及位移產生的軸向（拉）應力總和不大于10％材料標準規定最小抗拉強度值。

    ③. 僅限于GC2級管道，且最低設計溫度不低于-101℃。

  低溫低應力工況下管道或其管道元件的設計溫度雖然低于或等于規范規定的材料低溫界限，但其總體應力小于或等于規定的低應力水平。此時管道不會發生脆性斷裂。

判斷低溫低應力工況需要的數據如下：

   ①. 內壓直管最大允許壓力計算可根據壁厚計算公式推算，見GB／T 150規定。法蘭最大允許工作壓力按照鋼制管法蘭標準（如ASME B16.5、SH／T 3405）規定的法蘭常溫壓力額定值選取。閥門常溫最大允許工作壓力按ASME B16.34、GB 12224等標準規范執行。

   ②. 壓力、重量及位移產生的軸向（拉）應力總和的求法：

     a. 低溫低應力工況的判定與管道布置相關，應避免低溫管道直連布管。

     b. 復雜布置管道應經過詳細應力分析以保證管道綜合軸向應力小于10％材料最小抗拉強度。

     c. 管道存在如壓力波動、流體沖擊等沖擊工況，即使滿足低溫低應力工況要求，也不建議采用，避免外部沖擊荷載造成的脆斷風險。

     d. 極冷地區常溫操作的GC3級管道，項目建設地冬天極端溫度低于-20℃，若滿足低溫低應力條件可參照低溫低應力工況進行管道設計。

     e. 低溫低應力工況是GC2管道免除沖擊試驗的條件之一，最大應力需滿足規范要求的低應力水平。

    f. 低溫低應力工況不適用于GC1級和劇烈循環工況。

    g. 在工廠正常投運時，管道溫度很難達到環境低溫。在工廠停運時，管道溫度可能達到環境低溫，但是管道內壓已經泄壓，管道綜合應力難以接近抗拉強度，在進行嚴寒環境下公用管道介質的選材時，已很少選用低溫鋼。