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