1  強度

變形：材料（鋼管）的變形分為彈性變形（外力撤銷(xiāo)可以恢復原來(lái)形狀）和塑性變形（外力撤銷(xiāo)不能恢復原來(lái)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(chēng)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，當外力繼續增大到一定數值后，會(huì )進(jìn)入塑性形變。彈性形變和塑性形變之間的臨界點(diǎn)強度就是屈服強度。材料受拉斷裂前的最大應力值稱(chēng)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定的管材最小屈服強度值進(jìn)行管道強度計算。

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

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容量越大。從管道安全性考慮，鋼管的屈強比應盡量小。

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(xiàn)鋼管規范》規定的鋼級有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(xiàn)輸送系統用鋼管》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(xiàn)采用X70（L485）鋼級管道，管材的最小屈服強度是485 MPa。

2  應力

應力：物體（鋼管）由于外因（受力、濕度和溫度變化等）而變形時(shí)，在物體內各部分之間產(chǎn)生相互作用的內力，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到變形前的狀況。

環(huán)向應力：為了幫助理解，我們假設10個(gè)小朋友手拉著(zhù)手圍成一個(gè)圓圈（模擬管道），這個(gè)圓圈內有一股力量由里向外推小朋友試圖沖出圓圈（模擬內壓），為保持圓圈的完整，小朋友通過(guò)使勁拽住左右小朋友的手抵抗這股力量的力，就是環(huán)向應力（見(jiàn)下圖）。環(huán)向應力等于管徑乘以壓力除以2倍的壁厚。根據現行規范，管道強度計算公式僅考慮管道環(huán)向應力。

許用應力：許用應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、設計系數有關(guān)。管道的工作壓力不允許超過(guò)許用應力。

 （中國石油天然氣管道工程有限公司完整性所熊健供稿）