低温设备的设计需要同时解决两个维度的问题：一是“材质怎么选”，二是“结构怎么配”——焊缝怎么排、温差应力怎么释放、异种钢连接怎么防裂，任何一个结构细节没处理好，有可能发生低温脆断事故。

在低温设备材料选择中，有三个硬指标必须同时满足：

第一个指标：低温冲击功（KV₂）。这是衡量材料抵抗冲击载荷而不发生脆性断裂的能力。根据GB/T 150.2-2024，低温容器用钢的冲击功最低标准应满足：对于标准10mm×10mm×55mm的夏比V型缺口冲击试样，三个试样的平均值不得低于规定的最低值，且单个试样的最低值不得低于平均值的70%。Q345R等常用压力容器用钢在0℃以下使用时，冲击功会随着温度下降而显著降低。冲击功值直接决定了材料在低温下的安全裕量。

第二个指标：韧脆转变温度（DBTT）。这个温度是材料从韧性断裂转向脆性断裂的分界线，通常用夏比冲击试验来确定。关键原则是：MDMT必须高于材料的韧脆转变温度，并留出足够的裕量。压延钢材的缺口韧性可能因取样方向不同而有显著差异——垂直于轧制方向（横向）的冲击功通常低于平行于轧制方向（纵向），当技术条件有要求时，必须按冲击功最低的方向取样并满足验收指标。

第三个指标：焊接工艺评定（WPQ）。低温设备的焊缝和热影响区是韧性最薄弱的环节，焊接工艺评定必须在等于或低于MDMT的温度下做冲击试验，且焊接材料必须与母材的低温韧性匹配。