En términos generales, el acero para tuberías se refiere a bobinas (flejes de acero) y placas de acero utilizadas para producir tuberías soldadas de alta frecuencia, tuberías soldadas por arco sumergido en espiral y tuberías soldadas por arco sumergido con costura recta.

Con el aumento de la presión de transporte de las tuberías y del diámetro de las tuberías, desde la década de 1960 se ha desarrollado acero para tuberías de alta resistencia (X56, X60, X65, X70, etc.) basado en acero de alta resistencia de baja aleación. Tecnología rodante. Al agregar oligoelementos (la cantidad total no supera el 0,2%) como niobio (Nb), vanadio (V), titanio (Ti) y otros elementos de aleación al acero, y al controlar el proceso de laminación, la mecánica integral Las propiedades del acero mejoran significativamente. El acero para tuberías de alta resistencia es un producto de alta tecnología y alto valor agregado, y en su producción se aplican casi todos los nuevos logros en tecnología de procesos en el campo metalúrgico. Se puede observar que los materiales utilizados en los gasoductos de gas natural de larga distancia representan hasta cierto punto el nivel de la industria metalúrgica de un país.

Los gasoductos de gas natural de larga distancia tienen problemas tales como entornos operativos hostiles, condiciones geológicas complejas, líneas largas, mantenimiento difícil y propensos a fracturas y fallas. Por lo tanto, el acero para tuberías debe tener buenas propiedades, como alta resistencia, alta tenacidad, soldabilidad, resistencia al frío intenso y a las bajas temperaturas, y resistencia a la fractura.

Seleccionar acero para tuberías de alta resistencia o aumentar el espesor de la pared de las tuberías de acero puede permitir que las tuberías de gas natural resistan una mayor presión de transmisión, aumentando así la capacidad de transmisión de gas natural. Aunque el precio del acero microaleado de alta resistencia para tubos de acero con el mismo diámetro es aproximadamente entre un 5% y un 10% más alto que el acero ordinario, el peso del tubo de acero se puede reducir en aproximadamente 1/3, el proceso de fabricación y soldadura es más fácil, y los costes de transporte y colocación también son menores. La práctica ha demostrado que el costo de usar tuberías de acero de alta resistencia es solo aproximadamente la mitad del costo de las tuberías de acero ordinarias con la misma presión y diámetro, y la pared de la tubería se adelgaza y la posibilidad de fractura frágil de la tubería es también reducido. Por lo tanto, generalmente se elige aumentar la resistencia de la tubería de acero para aumentar la capacidad de la tubería, en lugar de aumentar el espesor de la pared de la tubería de acero.

Los indicadores de resistencia del acero para tuberías incluyen principalmente la resistencia a la tracción y el límite elástico. El acero para tuberías con un límite elástico más alto puede reducir la cantidad de acero utilizado en los gasoductos, pero un límite elástico demasiado alto reducirá la tenacidad de la tubería de acero, lo que provocará que la tubería de acero se rompa, agriete, etc., y provoque accidentes de seguridad. Si bien se requiere una alta resistencia, la relación entre el límite elástico y la resistencia a la tracción (relación límite elástico) del acero para tuberías debe considerarse de manera integral. Una relación adecuada entre rendimiento y resistencia puede garantizar que la tubería de acero tenga suficiente resistencia y tenacidad, mejorando así la seguridad de la estructura de la tubería.

Una vez que un gasoducto de alta presión se rompe y falla, el gas comprimido se expandirá rápidamente y liberará una gran cantidad de energía, provocando graves consecuencias como explosiones e incendios. Para minimizar la ocurrencia de tales accidentes, el diseño de la tubería debe considerar cuidadosamente el plan de control de fracturas desde los dos aspectos siguientes: Primero, la tubería de acero siempre debe funcionar en un estado resistente, es decir, la temperatura de transición dúctil-frágil de la tubería debe ser inferior a la temperatura ambiente de servicio de la tubería para garantizar que no se produzcan accidentes por fracturas frágiles en las tuberías de acero. En segundo lugar, después de que se produce una fractura dúctil, la grieta debe detenerse dentro de 1 o 2 tramos de tubería para evitar mayores pérdidas causadas por la expansión de la grieta a largo plazo. Los gasoductos de gas natural de larga distancia utilizan un proceso de soldadura circunferencial para conectar los tubos de acero uno por uno. El duro entorno de construcción en el campo tiene un mayor impacto en la calidad de la soldadura circunferencial, causando fácilmente grietas en la soldadura, reduciendo la dureza de la soldadura y la zona afectada por el calor, y aumentando la posibilidad de ruptura de la tubería. Por lo tanto, el acero para tuberías en sí tiene una excelente soldabilidad, lo cual es crucial para garantizar la calidad de la soldadura y la seguridad general de la tubería.

En los últimos años, con el desarrollo y la extracción de gas natural extendiéndose a desiertos, zonas montañosas, regiones polares y océanos, los gasoductos de larga distancia a menudo tienen que atravesar zonas con condiciones geológicas y climáticas muy complejas, como zonas de permafrost, zonas de deslizamientos de tierra, y zonas sísmicas. Para evitar que las tuberías de acero se deformen debido al colapso del suelo y al movimiento durante el servicio, las tuberías de transmisión de gas ubicadas en áreas propensas a terremotos y desastres geológicos deben utilizar tuberías de acero resistentes al diseño basado en deformaciones que resistan grandes deformaciones. Las tuberías no enterradas que pasan a través de áreas aéreas, áreas de suelo congelado, grandes altitudes o áreas de altas latitudes y bajas temperaturas están sujetas a la prueba de frío intenso durante todo el año. Se deben seleccionar tuberías de acero con excelente resistencia a la fractura frágil a baja temperatura; Tuberías enterradas que están corroídas por el agua subterránea y el suelo altamente conductivo. Para las tuberías, se debe reforzar el tratamiento anticorrosión dentro y fuera de las tuberías.