1  強度

變形：材料（鋼管）的變形分為彈性變形（外力撤銷可以恢復(fù)原來形狀）和塑性變形（外力撤銷不能恢復(fù)原來形狀，形狀發(fā)生變化）兩種。

強度：材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力稱為強度（MPa）。

屈服強度與抗拉強度：材料在外力作用下，發(fā)生彈性形變，當外力繼續(xù)增大到一定數(shù)值后，會進入塑性形變。彈性形變和塑性形變之間的臨界點強度就是屈服強度。材料受拉斷裂前的最大應(yīng)力值稱為抗拉強度（強度極限）。屈服強度是抵抗起始變形的能力，抗拉強度是抵抗最大變形的能力。世界各國廣泛采用標準規(guī)定的管材最小屈服強度值進行管道強度計算。

大口徑、高壓力管道通過采用高強度鋼，可降低管道壁厚和管道自重，制造和焊接過程更加容易，管道敷設(shè)費用也得以降低。

屈強比：屈服強度與抗拉強度的比值就是屈強比，屈強比越小鋼管在屈服后到最后斷裂前的形變?nèi)萘吭酱蟆�從管道安全性考慮，鋼管的屈強比應(yīng)盡量小。

鋼級：鋼級以拉伸屈服強度的最小值表示。

美標API SPEC 5L―2018《管線鋼管規(guī)范》規(guī)定的鋼級有A25、A、B、X42、X46、X52、X56、X60、X65、X70和X80。

GB/T 9711―2017 《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》采用與API SPEC 5L相似的鋼級表示法，以“L”代替“X”，屈服強度換算為法定計量單位兆帕（MPa）。例如西氣東輸一線采用X70（L485）鋼級管道，管材的最小屈服強度是485 MPa。

2  應(yīng)力

應(yīng)力：物體（鋼管）由于外因（受力、濕度和溫度變化等）而變形時，在物體內(nèi)各部分之間產(chǎn)生相互作用的內(nèi)力，以抵抗這種外因的作用，并試圖使物體從變形后的狀況恢復(fù)到變形前的狀況。

環(huán)向應(yīng)力：為了幫助理解，我們假設(shè)10個小朋友手拉著手圍成一個圓圈（模擬管道），這個圓圈內(nèi)有一股力量由里向外推小朋友試圖沖出圓圈（模擬內(nèi)壓），為保持圓圈的完整，小朋友通過使勁拽住左右小朋友的手抵抗這股力量的力，就是環(huán)向應(yīng)力（見下圖）。環(huán)向應(yīng)力等于管徑乘以壓力除以2倍的壁厚。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，管道強度計算公式僅考慮管道環(huán)向應(yīng)力。

許用應(yīng)力：許用應(yīng)力值用以判斷管道安全性。它通常與材料的最小屈服強度和管道的焊接系數(shù)、設(shè)計系數(shù)有關(guān)。管道的工作壓力不允許超過許用應(yīng)力。

 （中國石油天然氣管道工程有限公司完整性所熊健供稿）