ในฐานะแหล่งพลังงานที่สำคัญของประเทศ การขนส่งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติที่มีแรงดันสูง-ทางไกลและ-ทำให้มีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับวัสดุท่อส่ง ท่อเหล็กในฐานะผู้ให้บริการหลักในการขนส่งน้ำมันและก๊าซ กำหนดความปลอดภัย ความทนทาน และความประหยัดของเครือข่ายท่อโดยตรง ภายใต้สภาวะที่ซับซ้อน เช่น อุณหภูมิสูง ความดันสูง การกัดกร่อน และการเสียรูปทางธรณีวิทยา เฉพาะวัสดุเหล็กท่อที่เหมาะสมเท่านั้นที่จะรับประกันการทำงาน-ที่มั่นคงในระยะยาวของหลอดเลือดแดงพลังงานนี้
ระบบวัสดุสำหรับท่อส่งน้ำมันและก๊าซนั้นใช้เหล็กท่อแบบพิเศษ ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน API 5L สากลและมาตรฐาน GB/T 9711 ในประเทศ แบ่งออกเป็นสองเกรดคุณภาพ: PSL1 และ PSL2 PSL2 มีข้อกำหนดที่เข้มงวดมากขึ้นในแง่ขององค์ประกอบ ความทนทาน การตรวจจับข้อบกพร่อง และความสามารถในการเชื่อม และเหมาะสำหรับท่อส่งหลักที่มีแรงดันสูง-และ-ที่มีความเสี่ยงสูง เหล็กท่อจะถูกจัดลำดับตามความแข็งแรงของผลผลิต มาตรฐาน API ใช้ซีรีส์ X และมาตรฐานแห่งชาติใช้ซีรีส์ L ตัวเลขนี้สอดคล้องกับกำลังรับผลผลิตขั้นต่ำ (MPa) ซึ่งเป็นพื้นฐานหลักในการเลือกใช้วัสดุ
สำหรับ-การรวบรวมและขนส่งแรงดันต่ำ และ-ท่อส่งระยะทางสั้นภายในสถานี แนะนำให้ใช้ L245 (เกรด B) และ L290 (X42) เหล็กไปป์ไลน์ไมโครอัลลอยด์คาร์บอนต่ำ-เหล่านี้มีปริมาณคาร์บอนต่ำ มีความเหนียวดี และเชื่อมได้ง่าย เหมาะสำหรับการรวบรวมและขนส่งน้ำมันและก๊าซทั่วไป เครือข่ายท่อส่งน้ำมันภายใน และสายการขนส่งเสริมที่มีแรงดันต่ำกว่า 4MPa มีความเป็นพลาสติกและทนต่อแรงกระแทกได้ดี ปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมในดินทั่วไปได้ และให้ความคุ้มทุน-เป็นเลิศในสถานการณ์-ที่ไม่กัดกร่อนและมีแรงดันต่ำ{- ทำให้เป็นวัสดุพื้นฐานสำหรับวิศวกรรมพื้นผิวแหล่งน้ำมันและก๊าซ
สำหรับสายส่งแรงดันปานกลาง- และสูง-ระยะไกล- วัสดุกระแสหลักที่เลือกคือ L360 (X52), L415 (X60) และ L450 (X65) ทั้งสามประเภทนี้เป็นวัสดุหลักที่ใช้ในเครือข่ายท่อส่งน้ำมันและก๊าซของจีน โดยมีกำลังรับผลผลิตอยู่ที่ 360–450 MPa มีความแข็งแรงที่สมดุล ความเหนียว และความสามารถในการเชื่อม เหมาะสำหรับแรงดันการส่ง 6-10 MPa และครอบคลุมท่อส่งน้ำมันดิบภายในประเทศ น้ำมันสำเร็จรูป และท่อส่งก๊าซธรรมชาติในระยะไกล- ในสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยาทั่วไป เช่น ที่ราบและเนินเขา พวกมันสามารถทนต่อแรงกดดันภายในและภาระภายนอกได้อย่างเสถียร ขณะเดียวกันก็อำนวยความสะดวกในการก่อสร้าง-การเชื่อมที่ไซต์งาน ซึ่งตอบสนองความต้องการของสายหลักบนบกส่วนใหญ่
ท่อแรงดันสูง-ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่-ในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนใช้เหล็กท่อที่มีความแข็งแรงสูง L485 (X70) และ L555 (X80) - X70 และ X80 ผ่าน-โลหะผสมขนาดเล็กและกระบวนการรีดและการทำความเย็นที่ควบคุมได้ จะรักษาความเหนียว-ที่อุณหภูมิต่ำในขณะที่เพิ่มความแข็งแกร่ง ช่วยให้ผนังท่อบางลง ลดการใช้เหล็กและต้นทุนการก่อสร้าง เหมาะสำหรับแนวเส้นทางที่มีแรงดันสูง-ที่สูงกว่า 10MPa และสำหรับการข้ามภูมิประเทศที่ซับซ้อน เช่น แม่น้ำ ภูเขา และพื้นที่ชั้นดินเยือกแข็งถาวร นอกจากนี้ยังเป็นวัสดุที่ใช้กันทั่วไปสำหรับ-ท่อส่งก๊าซข้ามพรมแดนและท่อส่งก๊าซทางทะเลใกล้ชายฝั่ง
สำหรับสภาวะการทำงานพิเศษที่เกี่ยวข้องกับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ คาร์บอนไดออกไซด์ และความเค็มสูง เหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดามีแนวโน้มที่จะเกิดการแตกร้าวที่เกิดจากไฮโดรเจน (HIC) และการกัดกร่อนจากความเครียด (SSC) ดังนั้น จึงต้องเลือกเหล็กกล้าท่อทนกรด- (เช่น L245NS, L360NS, X52NS และ X65NS), เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ หรือท่อคอมโพสิต ปริมาณกำมะถันและฟอสฟอรัสของวัสดุที่ทนต่อกรด-นั้นมีจำกัดอย่างเคร่งครัด และความต้านทานการกัดกร่อนได้รับการปรับปรุงผ่านการถลุงเหล็กบริสุทธิ์เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยของการรวบรวมและการขนส่งในแหล่งน้ำมันและก๊าซที่เป็นกรด ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง จะใช้โครงสร้างคอมโพสิตของเหล็กกล้าคาร์บอน + ชั้นป้องกันการกัดกร่อน- + ชั้นบุด้านใน เพื่อรักษาสมดุลระหว่างความแข็งแรงและความต้านทานการกัดกร่อน
โดยสรุป ไม่มีวัสดุที่ "เหมาะสม" ที่สุดสำหรับท่อเหล็กที่ใช้ขนส่งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ เฉพาะตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดเท่านั้น: L245/L290 สำหรับการรวบรวมและการส่งแรงดันต่ำ-, L360/L415/L450 สำหรับท่อส่งแรงดันปานกลาง- และสูง-, X70/X80 สำหรับสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนที่มีแรงดันสูง- และท่อเหล็กหรือท่อคอมโพสิตทนกรด-สำหรับสภาวะที่มีการกัดกร่อน การเลือกใช้วัสดุทางวิทยาศาสตร์ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ เช่น ความแข็งแรง ความเหนียว ความต้านทานการกัดกร่อน และความสามารถในการเชื่อม ขณะเดียวกันก็ปฏิบัติตามกฎระเบียบและการควบคุมต้นทุน เพื่อสร้างเครือข่ายท่อส่งพลังงานที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และ-ยาวนาน โดยให้การสนับสนุนที่มั่นคงสำหรับการจัดหาน้ำมันและก๊าซที่มีเสถียรภาพ
