بشكل عام، يشير فولاذ خطوط الأنابيب إلى الملفات (شرائط الصلب) والألواح الفولاذية المستخدمة لإنتاج الأنابيب الملحومة عالية التردد، والأنابيب الملحومة بالقوس المغمور الحلزوني، والأنابيب الملحومة بالقوس المغمور ذات التماس المستقيم.

مع زيادة ضغط نقل خطوط الأنابيب وقطر الأنابيب، تم تطوير فولاذ خطوط الأنابيب عالي القوة (X56، X60، X65، X70، وما إلى ذلك) على أساس الفولاذ عالي القوة ذو السبائك المنخفضة منذ الستينيات. تكنولوجيا المتداول. من خلال إضافة العناصر النزرة (الكمية الإجمالية لا تزيد عن 0.2%) مثل النيوبيوم (Nb)، والفاناديوم (V)، والتيتانيوم (Ti)، وعناصر صناعة السبائك الأخرى إلى الفولاذ، ومن خلال التحكم في عملية الدرفلة، يتم تحقيق عملية ميكانيكية شاملة. تم تحسين خصائص الفولاذ بشكل ملحوظ. يعتبر فولاذ خطوط الأنابيب عالي القوة منتجًا عالي التقنية وذو قيمة مضافة عالية، ويطبق إنتاجه تقريبًا جميع الإنجازات الجديدة في تكنولوجيا العمليات في مجال المعادن. ويمكن ملاحظة أن المواد المستخدمة في خطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة تمثل مستوى الصناعة المعدنية في بلد ما إلى حد ما.

تعاني خطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة من مشاكل مثل بيئات التشغيل القاسية، والظروف الجيولوجية المعقدة، والخطوط الطويلة، وصعوبة الصيانة، وعرضة للكسر والفشل. لذلك، يجب أن يتمتع فولاذ خطوط الأنابيب بخصائص جيدة مثل القوة العالية، والمتانة العالية، وقابلية اللحام، ومقاومة البرد الشديد ودرجات الحرارة المنخفضة، ومقاومة الكسر.

إن اختيار فولاذ خطوط الأنابيب عالي القوة أو زيادة سمك جدار الأنابيب الفولاذية لخطوط الأنابيب يمكن أن يمكّن خطوط أنابيب الغاز الطبيعي من تحمل ضغط نقل أعلى، وبالتالي زيادة قدرة نقل الغاز الطبيعي. على الرغم من أن سعر الفولاذ عالي القوة ذو السبائك الدقيقة لأنابيب الصلب بنفس القطر أعلى بحوالي 5٪ إلى 10٪ من الفولاذ العادي، إلا أنه يمكن تقليل وزن الأنابيب الفولاذية بحوالي 1/3، كما يمكن تقليل عملية التصنيع واللحام أسهل، كما أن تكاليف النقل والتركيب أقل أيضًا. لقد أثبتت الممارسة أن تكلفة استخدام الأنابيب الفولاذية لخطوط الأنابيب عالية القوة تبلغ حوالي نصف تكلفة الأنابيب الفولاذية العادية بنفس الضغط والقطر، ويكون جدار الأنبوب رقيقًا واحتمال كسر الأنبوب هشًا خفضت أيضا. ولذلك، يتم اختياره بشكل عام لزيادة قوة الأنابيب الفولاذية لزيادة سعة خط الأنابيب، بدلاً من زيادة سمك جدار الأنابيب الفولاذية.

تشمل مؤشرات القوة لفولاذ خطوط الأنابيب بشكل أساسي قوة الشد وقوة الخضوع. يمكن لفولاذ خطوط الأنابيب ذو قوة إنتاجية أعلى أن يقلل من كمية الفولاذ المستخدم في خطوط أنابيب الغاز، ولكن قوة إنتاج عالية جدًا ستقلل من صلابة الأنابيب الفولاذية، مما يتسبب في تمزق الأنابيب الفولاذية، أو تشققها، وما إلى ذلك، والتسبب في حوادث السلامة. على الرغم من أنها تتطلب قوة عالية، إلا أنه يجب مراعاة نسبة مقاومة الخضوع إلى قوة الشد (نسبة مقاومة الخضوع) لفولاذ خطوط الأنابيب بشكل شامل. يمكن أن تضمن نسبة العائد إلى القوة المناسبة أن الأنابيب الفولاذية تتمتع بالقوة الكافية والمتانة الكافية، وبالتالي تحسين سلامة هيكل خط الأنابيب.

بمجرد انقطاع وفشل خط أنابيب الغاز عالي الضغط، يتوسع الغاز المضغوط بسرعة ويطلق كمية كبيرة من الطاقة، مما يسبب عواقب وخيمة مثل الانفجارات والحرائق. لتقليل حدوث مثل هذه الحوادث، يجب أن يأخذ تصميم خطوط الأنابيب في الاعتبار بعناية خطة التحكم في الكسر من الجانبين التاليين: أولاً، يجب أن يعمل الأنبوب الفولاذي دائمًا في حالة صلبة، أي يجب أن تكون درجة حرارة انتقال الأنبوب الهشة القابلة للسحب أقل من درجة حرارة الخدمة المحيطة لخط الأنابيب لضمان عدم حدوث حوادث كسر هشة في الأنابيب الفولاذية. ثانيًا، بعد حدوث الكسر المرن، يجب إيقاف الشق ضمن طول 1 إلى 2 أنبوب لتجنب الخسائر الأكبر الناجمة عن تمدد الشق على المدى الطويل. تستخدم خطوط أنابيب الغاز الطبيعي لمسافات طويلة عملية لحام محيطية لتوصيل الأنابيب الفولاذية واحدًا تلو الآخر. بيئة البناء القاسية في الحقل لها تأثير أكبر على جودة اللحام، مما يتسبب بسهولة في حدوث تشققات في اللحام، مما يقلل من صلابة اللحام والمنطقة المتأثرة بالحرارة، ويزيد من احتمالية تمزق خط الأنابيب. ولذلك، فإن فولاذ خط الأنابيب نفسه يتمتع بقابلية لحام ممتازة، وهو أمر بالغ الأهمية لضمان جودة اللحام والسلامة العامة لخط الأنابيب.

في السنوات الأخيرة، مع تطوير واستخراج الغاز الطبيعي الممتد إلى الصحاري والمناطق الجبلية والمناطق القطبية والمحيطات، غالبًا ما تضطر خطوط الأنابيب طويلة المدى إلى المرور عبر مناطق ذات ظروف جيولوجية ومناخية معقدة للغاية مثل مناطق التربة الصقيعية ومناطق الانهيارات الأرضية، ومناطق الزلازل. لمنع تشوه الأنابيب الفولاذية بسبب انهيار الأرض والحركة أثناء الخدمة، يجب أن تستخدم خطوط أنابيب نقل الغاز الموجودة في المناطق المعرضة للزلازل والكوارث الجيولوجية أنابيب فولاذية لخطوط الأنابيب مقاومة للتصميم قائمة على الإجهاد وتقاوم التشوه الكبير. تخضع خطوط الأنابيب غير المدفونة التي تمر عبر المناطق العلوية أو مناطق التربة المتجمدة أو الارتفاعات العالية أو المناطق ذات درجات الحرارة المنخفضة في خطوط العرض العليا لاختبار البرودة العالية على مدار السنة. يجب اختيار الأنابيب الفولاذية لخطوط الأنابيب ذات المقاومة الممتازة للكسر عند درجات الحرارة المنخفضة؛ خطوط الأنابيب المدفونة التي تتآكل بسبب المياه الجوفية والتربة شديدة التوصيل بالنسبة لخطوط الأنابيب، ينبغي تعزيز المعالجة المضادة للتآكل داخل وخارج خطوط الأنابيب.