Σε γενικές γραμμές, ο χάλυβας σωληνώσεων αναφέρεται σε πηνία (χάλυβας λωρίδες) και χαλύβδινες πλάκες που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή συγκολλημένων σωλήνων υψηλής συχνότητας, σπειροειδών σωλήνων με συγκόλληση με βυθισμένο τόξο και σωλήνων συγκολλημένου τόξου με ευθεία ραφή.

Με την αύξηση της πίεσης μεταφοράς του αγωγού και της διαμέτρου του σωλήνα, ο χάλυβας αγωγών υψηλής αντοχής (X56, X60, X65, X70, κ.λπ.) έχει αναπτυχθεί από τη δεκαετία του 1960 με βάση τον χάλυβα υψηλής αντοχής χαμηλού κράματος. Τεχνολογία κύλισης. Προσθέτοντας ιχνοστοιχεία (η συνολική ποσότητα δεν είναι μεγαλύτερη από 0,2%) όπως νιόβιο (Nb), βανάδιο (V), τιτάνιο (Ti) και άλλα στοιχεία κράματος στον χάλυβα και ελέγχοντας τη διαδικασία έλασης, η ολοκληρωμένη μηχανική οι ιδιότητες του χάλυβα βελτιώνονται σημαντικά. Ο χάλυβας αγωγών υψηλής αντοχής είναι ένα προϊόν υψηλής τεχνολογίας, υψηλής προστιθέμενης αξίας και η παραγωγή του εφαρμόζει σχεδόν όλα τα νέα επιτεύγματα στην τεχνολογία διεργασιών στον μεταλλουργικό τομέα. Μπορεί να φανεί ότι τα υλικά που χρησιμοποιούνται σε αγωγούς φυσικού αερίου μεγάλων αποστάσεων αντιπροσωπεύουν το επίπεδο της μεταλλουργικής βιομηχανίας μιας χώρας σε κάποιο βαθμό.

Οι αγωγοί φυσικού αερίου μεγάλων αποστάσεων έχουν προβλήματα όπως σκληρά περιβάλλοντα λειτουργίας, περίπλοκες γεωλογικές συνθήκες, μεγάλες γραμμές, δύσκολη συντήρηση και επιρρεπείς σε ρωγμές και αστοχίες. Ως εκ τούτου, ο χάλυβας σωληνώσεων θα πρέπει να έχει καλές ιδιότητες όπως υψηλή αντοχή, υψηλή σκληρότητα, συγκολλησιμότητα, αντοχή σε έντονο κρύο και χαμηλές θερμοκρασίες και αντοχή σε θραύση.

Η επιλογή χάλυβα αγωγών υψηλής αντοχής ή η αύξηση του πάχους του τοιχώματος των χαλύβδινων σωλήνων αγωγών μπορεί να επιτρέψει στους αγωγούς φυσικού αερίου να αντέχουν υψηλότερη πίεση μετάδοσης, αυξάνοντας έτσι την ικανότητα μεταφοράς φυσικού αερίου. Αν και η τιμή του μικροκράματος χάλυβα υψηλής αντοχής για χαλύβδινους σωλήνες με την ίδια διάμετρο είναι περίπου 5% έως 10% υψηλότερη από τον συνηθισμένο χάλυβα, το βάρος του χαλύβδινου σωλήνα μπορεί να μειωθεί κατά περίπου 1/3, η διαδικασία κατασκευής και συγκόλλησης είναι ευκολότερο και το κόστος μεταφοράς και τοποθέτησης είναι επίσης χαμηλότερο. Η πρακτική έχει αποδείξει ότι το κόστος χρήσης χαλύβδινων σωλήνων υψηλής αντοχής είναι μόνο περίπου το 1/2 του κόστους των συνηθισμένων χαλύβδινων σωλήνων με την ίδια πίεση και διάμετρο, ενώ το τοίχωμα του σωλήνα είναι αραιωμένο και υπάρχει πιθανότητα εύθραυστου σπασίματος του σωλήνα. επίσης μειωμένη. Ως εκ τούτου, γενικά επιλέγεται να αυξηθεί η αντοχή του χαλύβδινου σωλήνα για να αυξηθεί η χωρητικότητα του αγωγού, αντί να αυξηθεί το πάχος του τοιχώματος του χαλύβδινου σωλήνα.

Οι δείκτες αντοχής του χάλυβα αγωγών περιλαμβάνουν κυρίως αντοχή εφελκυσμού και αντοχή διαρροής. Ο χάλυβας σωληνώσεων με υψηλότερη αντοχή διαρροής μπορεί να μειώσει την ποσότητα χάλυβα που χρησιμοποιείται στους αγωγούς αερίου, αλλά μια πολύ υψηλή αντοχή διαρροής θα μειώσει την σκληρότητα του χαλύβδινου σωλήνα, προκαλώντας σχίσιμο, ρωγμή κ.λπ., και πρόκληση ατυχημάτων ασφαλείας. Ενώ απαιτείται υψηλή αντοχή, ο λόγος της αντοχής διαρροής προς την αντοχή εφελκυσμού (αναλογία απόδοσης-αντοχής) του χάλυβα αγωγών πρέπει να λαμβάνεται πλήρως υπόψη. Ένας κατάλληλος λόγος απόδοσης προς αντοχή μπορεί να διασφαλίσει ότι ο χαλύβδινος σωλήνας έχει επαρκή αντοχή και επαρκή σκληρότητα, βελτιώνοντας έτσι την ασφάλεια της δομής του αγωγού.

Όταν ένας αγωγός αερίου υψηλής πίεσης σπάσει και αποτύχει, το συμπιεσμένο αέριο θα διαστέλλεται γρήγορα και θα απελευθερώνει μεγάλη ποσότητα ενέργειας, προκαλώντας σοβαρές συνέπειες όπως εκρήξεις και πυρκαγιές. Για να ελαχιστοποιηθεί η εμφάνιση τέτοιων ατυχημάτων, ο σχεδιασμός του αγωγού θα πρέπει να εξετάσει προσεκτικά το σχέδιο ελέγχου θραύσης από τις ακόλουθες δύο πτυχές: Πρώτον, ο χαλύβδινος σωλήνας πρέπει να λειτουργεί πάντα σε σκληρή κατάσταση, δηλαδή, η θερμοκρασία μετάβασης του σωλήνα πρέπει να είναι εύθραυστη. χαμηλότερη από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος λειτουργίας του αγωγού για να διασφαλιστεί ότι δεν θα συμβούν ατυχήματα εύθραυστου σπασίματος σε χαλύβδινους σωλήνες. Δεύτερον, μετά την εμφάνιση όλκιμου σπασίματος, η ρωγμή πρέπει να σταματήσει μέσα σε 1 έως 2 μήκη σωλήνων για να αποφευχθούν μεγαλύτερες απώλειες που προκαλούνται από τη μακροχρόνια διαστολή της ρωγμής. Οι αγωγοί φυσικού αερίου μεγάλων αποστάσεων χρησιμοποιούν μια διαδικασία συγκόλλησης περιφέρειας για τη σύνδεση χαλύβδινων σωλήνων έναν προς έναν. Το σκληρό περιβάλλον κατασκευής στο πεδίο έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στην ποιότητα της περιφέρειας συγκόλλησης, προκαλώντας εύκολα ρωγμές στη συγκόλληση, μειώνοντας την σκληρότητα της συγκόλλησης και της ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα και αυξάνοντας την πιθανότητα θραύσης του αγωγού. Ως εκ τούτου, ο ίδιος ο χάλυβας αγωγών έχει εξαιρετική ικανότητα συγκόλλησης, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της ποιότητας συγκόλλησης και της συνολικής ασφάλειας του αγωγού.

Τα τελευταία χρόνια, με την ανάπτυξη και την εξόρυξη φυσικού αερίου που επεκτείνεται σε ερήμους, ορεινές περιοχές, πολικές περιοχές και ωκεανούς, οι αγωγοί μεγάλων αποστάσεων πρέπει συχνά να διέρχονται από περιοχές με πολύ περίπλοκες γεωλογικές και κλιματικές συνθήκες, όπως ζώνες μόνιμου παγετού, ζώνες κατολισθήσεων. και σεισμογενείς ζώνες. Για να αποφευχθεί η παραμόρφωση των χαλύβδινων σωλήνων λόγω της κατάρρευσης του εδάφους και της κίνησης κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, οι αγωγοί μεταφοράς αερίου που βρίσκονται σε περιοχές επιρρεπείς σε σεισμούς και γεωλογικές καταστροφές θα πρέπει να χρησιμοποιούν χαλύβδινους σωλήνες αγωγών ανθεκτικούς σε καταπονήσεις που αντέχουν σε μεγάλες παραμορφώσεις. Οι μη θαμμένοι αγωγοί που διέρχονται από εναέριες περιοχές, περιοχές παγωμένου εδάφους, μεγάλα υψόμετρα ή περιοχές υψηλού γεωγραφικού πλάτους χαμηλής θερμοκρασίας υπόκεινται στη δοκιμή υψηλού κρύου όλο το χρόνο. Θα πρέπει να επιλέγονται σωλήνες από χάλυβα αγωγών με εξαιρετική αντοχή σε εύθραυστη θραύση σε χαμηλή θερμοκρασία. θαμμένοι αγωγοί που διαβρώνονται από υπόγεια ύδατα και πολύ αγώγιμο έδαφος Για τους αγωγούς, η αντιδιαβρωτική επεξεργασία εντός και εκτός των αγωγών θα πρέπει να ενισχυθεί.