一次應力(Primary Stress)是指由于外加荷載,如壓力或重力等的作用產生的應力。一次應力的特點是:滿足與外加荷載的平衡關系,隨外加荷載的增加而增加,且無自限性,當其值超過材料的屈服極限時,不銹鋼管道將產生塑性變形而破壞。不銹鋼管道承受的介質內壓、自重、介質重量等持續外荷載而產生的應力屬于一次應力。
二次應力(Secondary Stress)是由于不銹鋼管道變形受到約束而產生的應力,它不直接與外力平衡,二次應力的特點是具有自限性,當管道局部屈服和產生少量變形時應力就能降下來。二次應力過大時,將使管道產生疲勞破壞。在不銹鋼管道中,二次應力一般由熱脹冷縮和端點位移引起。
管道的一次應力(S1)不得超過設計溫度下管道材料的許用應力(Sh),即
蠕變(Creep)是指金屬在高溫和應力同時作用下,應力保持不變,其非彈性變形隨時間的延長緩慢增加的現象。高溫、應力和時間是蠕變發生的三要素。應力越大、溫度越高,且在高溫下停留時間越長,則蠕變越嚴重。
應力松弛(Stress Relaxation)是指在高溫下工作的金屬構件,在總變形量不變的條件下,其彈性變形隨時間的延長不斷轉變成非彈性變形,從而引起金屬中應力逐步下降并趨于一個穩定值的現象。
蠕變和應力松弛的實質是相同的,都是高溫下隨時間發生的非彈性變形的積累過程。所不同的是應力松弛是在總變形量一定的特定條件下一部分彈性變形轉化為非彈性變形;而蠕變則是在恒定應力長期作用下直接產生非彈性變形。