Obecně řečeno, potrubní ocel označuje svitky (ocelové pásy) a ocelové desky používané k výrobě vysokofrekvenčně svařovaných trubek, spirálově svařovaných trubek pod tavidlem a trubek svařovaných pod tavidlem s rovným švem.

S nárůstem přepravního tlaku a průměru potrubí se od 60. let vyvíjela vysokopevnostní potrubní ocel (X56, X60, X65, X70 atd.) na bázi nízkolegované vysokopevnostní oceli. Technologie válcování. Přidáním stopových prvků (celkové množství není větší než 0,2 %), jako je niob (Nb), vanad (V), titan (Ti) a další legující prvky do oceli, a řízením procesu válcování, komplexní mechanické vlastnosti oceli se výrazně zlepšily. Vysokopevnostní potrubní ocel je high-tech produkt s vysokou přidanou hodnotou a při její výrobě se uplatňují téměř všechny nové výdobytky procesní technologie v oblasti metalurgie. Je vidět, že materiály používané v dálkových plynovodech představují do určité míry úroveň hutního průmyslu země.

Dálkové plynovody zemního plynu mají problémy, jako jsou drsná provozní prostředí, složité geologické podmínky, dlouhé vedení, obtížná údržba a náchylnost k prasknutí a poruchám. Proto by potrubní ocel měla mít dobré vlastnosti, jako je vysoká pevnost, vysoká houževnatost, svařitelnost, odolnost vůči silnému chladu a nízkým teplotám a odolnost proti lomu.

Výběr vysokopevnostní potrubní oceli nebo zvýšení tloušťky stěny potrubních ocelových trubek může umožnit, aby potrubí zemního plynu odolávala vyššímu přenosovému tlaku, a tím se zvýšila přepravní kapacita zemního plynu. Přestože je cena mikrolegované vysokopevnostní oceli pro ocelové trubky o stejném průměru asi o 5 % až 10 % vyšší než u běžné oceli, lze hmotnost ocelové trubky snížit asi o 1/3, výrobní a svařovací proces je jednodušší a náklady na dopravu a pokládku jsou také nižší. Praxe prokázala, že náklady na použití vysokopevnostních ocelových trubek jsou pouze asi 1/2 nákladů na běžné ocelové trubky se stejným tlakem a průměrem a stěna trubky je ztenčená a možnost křehkého lomu trubky je také snížena. Proto se obecně volí zvýšení pevnosti ocelové trubky pro zvýšení kapacity potrubí, spíše než zvýšení tloušťky stěny ocelové trubky.

Mezi pevnostní ukazatele potrubní oceli patří především pevnost v tahu a mez kluzu. Ocel potrubí s vyšší mezí kluzu může snížit množství oceli používané v plynovodech, ale příliš vysoká mez kluzu sníží houževnatost ocelové trubky, což způsobí roztržení, prasknutí atd. a způsobí bezpečnostní nehody. Při požadavku na vysokou pevnost je třeba komplexně zvážit poměr meze kluzu k pevnosti v tahu (poměr kluzu a pevnosti) potrubní oceli. Vhodný poměr kluzu k pevnosti může zajistit, že ocelová trubka má dostatečnou pevnost a dostatečnou houževnatost, čímž se zlepší bezpečnost konstrukce potrubí.

Jakmile se vysokotlaký plynovod rozbije a selže, stlačený plyn se rychle roztáhne a uvolní velké množství energie, což způsobí vážné následky, jako jsou výbuchy a požáry. Aby se minimalizoval výskyt takových nehod, měl by návrh potrubí pečlivě zvážit plán kontroly lomu z následujících dvou hledisek: Za prvé, ocelová trubka by měla vždy pracovat v houževnatém stavu, to znamená, že teplota přechodu z tvárné a křehké trubky musí být nižší než provozní teplota potrubí, aby bylo zajištěno, že u ocelových trubek nedochází k křehkým lomům. Za druhé, poté, co dojde k tvárnému lomu, musí být trhlina zastavena do 1 až 2 délek potrubí, aby se zabránilo větším ztrátám způsobeným dlouhodobou expanzí trhliny. Dálkové plynovody na zemní plyn používají proces obvodového svařování ke spojování ocelových trubek jedno po druhém. Drsné stavební prostředí v terénu má větší vliv na kvalitu obvodového svařování, snadno způsobuje praskliny ve svaru, snižuje houževnatost svaru a tepelně ovlivněné zóny a zvyšuje možnost prasknutí potrubí. Proto má potrubní ocel sama o sobě vynikající svařitelnost, která je rozhodující pro zajištění kvality svařování a celkové bezpečnosti potrubí.

V posledních letech, kdy se rozvoj a těžba zemního plynu rozšířila do pouští, horských oblastí, polárních oblastí a oceánů, musí dálkové plynovody často procházet oblastmi s velmi složitými geologickými a klimatickými podmínkami, jako jsou zóny permafrostu, sesuvné zóny, a zemětřesné zóny. Aby se zabránilo deformaci ocelových trubek v důsledku zhroucení země a pohybu během provozu, měla by potrubí pro přepravu plynu umístěná v oblastech náchylných k zemětřesení a geologickým katastrofám používat ocelové trubky odolné vůči namáhání, které odolávají velké deformaci. Nezasypaná potrubí, která procházejí oblastmi nad hlavou, oblastmi zmrzlé půdy, vysokými nadmořskými výškami nebo oblastmi s nízkou teplotou ve vysoké zeměpisné šířce, jsou po celý rok podrobena testu velkého chladu. Měly by být vybrány potrubní ocelové trubky s vynikající odolností proti křehkému lomu při nízkých teplotách; zakopaná potrubí, která jsou zkorodovaná spodní vodou a vysoce vodivou zeminou U potrubí by měla být zesílena antikorozní úprava uvnitř i vně potrubí.