Като жизненоважен национален енергиен източник, транспортирането на петрол и природен газ под високо-налягане на дълги-разстояния поставя строги изисквания към материалите за тръбопроводите. Стоманените тръби, като основен превозвач на петрол и газ, пряко определят безопасността, издръжливостта и икономичността на тръбопроводната мрежа. При сложни условия като висока температура, високо налягане, корозия и геоложка деформация, само подходящи стоманени материали за тръбопроводи могат да осигурят дългосрочната-стабилна работа на тази енергийна артерия.
Материалната система за тръбопроводи за пренос на нефт и газ се основава на специализирана тръбопроводна стомана, придържаща се както към международния стандарт API 5L, така и към вътрешния стандарт GB/T 9711. Разделен е на две степени на качество: PSL1 и PSL2. PSL2 има по-строги изисквания по отношение на състав, издръжливост, откриване на дефекти и заваряемост и е подходящ за магистрални тръбопроводи с високо-налягане и висок{7}}риск. Тръбопроводната стомана се класифицира по граница на провлачване; стандартът API използва серия X, а националният стандарт използва серия L. Числото съответства на минималната граница на провлачване (MPa), която е основната основа за избор на материал.
За събиране и транспортиране под ниско{0}}налягане и тръбопроводи на къси-разстояния в рамките на станциите се предпочитат L245 (клас B) и L290 (X42). Тези ниско{6}}въглеродни стомани за тръбопроводи от микросплави имат ниско съдържание на въглерод, добра издръжливост и са лесни за заваряване. Те са подходящи за конвенционално събиране и транспортиране на нефт и газ, вътрешни тръбопроводни мрежи за нефтени находища и спомагателни транспортни линии с налягания под 4MPa. Те притежават добра пластичност и устойчивост на удар, могат да се адаптират към обща почвена среда и предлагат отлична ценова-ефективност при не-корозионни сценарии с ниско-налягане, което ги прави основен материал за повърхностно инженерство на нефтени и газови находища.
За преносни линии със средно{0}} и високо{1}}налягане на дълги{2}}разстояния основните избрани материали са L360 (X52), L415 (X60) и L450 (X65). Тези три типа са основните материали, използвани в мрежата от магистрални нефто- и газопроводи на Китай, с граница на провлачване 360–450 MPa, балансираща якост, издръжливост и заваряемост. Те са подходящи за преносни налягания от 6–10 MPa и покриват тръбопроводи за-вътрешен суров нефт, рафиниран нефт и природен газ на дълги разстояния. В конвенционални геоложки среди, като равнини и хълмове, те могат стабилно да издържат на вътрешно налягане и външни натоварвания, като същевременно улесняват -заваръчната конструкция на място, отговаряйки на нуждите на огромното мнозинство наземни магистрални линии.
Тръбопроводите с високо{0}}налягане и голям-диаметър в сложни среди използват високоякостна стомана L485 (X70) и L555 (X80). X70 и X80, чрез микро-легиране и контролирани процеси на валцоване и охлаждане, поддържат издръжливост при ниски-температури, като същевременно увеличават якостта. Това позволява по-тънки стени на тръбите, намалявайки консумацията на стомана и строителните разходи. Те са подходящи за магистрални линии с високо{14}}налягане над 10MPa и за пресичане на сложни терени като реки, планини и зони с вечна замръзналост. Те също са често използвани материали за-трансгранични тръбопроводи и крайбрежни морски тръбопроводи.
При специални условия на работа, включващи корозивни среди като сероводород, въглероден диоксид и висока соленост, обикновената въглеродна стомана е податлива на пукнатини, предизвикани от -водород (HIC) и корозионно напукване под напрежение (SSC). Следователно трябва да се изберат киселинно{2}}устойчиви тръбопроводни стомани (като L245NS, L360NS, X52NS и X65NS), дуплексна неръждаема стомана или композитни тръби. Съдържанието на сяра и фосфор в киселинно-устойчивите материали е строго ограничено и устойчивостта на корозия е подобрена чрез топене на чиста стомана, за да се гарантира безопасността на събиране и транспортиране в киселинни нефтени и газови находища. В силно корозивни среди се използва композитна структура от въглеродна стомана + анти{11}}корозионен слой + вътрешна облицовка, балансираща здравина и устойчивост на корозия.
В обобщение, няма абсолютно "оптимален" материал за стоманени тръби, транспортиращи нефт и природен газ; само най-подходящият избор: L245/L290 за събиране и предаване на ниско{2}}налягане, L360/L415/L450 за магистрални линии със средно- и високо-налягане, X70/X80 за сложни среди с високо{10}}налягане и киселинно-устойчиви стоманени или композитни тръби за корозивни условия. Изборът на научен материал трябва да отговаря на изисквания за ефективност като здравина, издръжливост, устойчивост на корозия и заваряемост, като същевременно отговаря на разпоредбите и контролира разходите, за да създаде безопасна, ефективна и дълготрайна тръбопроводна мрежа за пренос на енергия, осигуряваща солидна опора за стабилни доставки на нефт и газ.
