一般的にパイプライン用鋼とは、高周波溶接管、スパイラルサブマージアーク溶接管、ストレートシームサブマージアーク溶接管などを製造するためのコイル（鋼帯）や鋼板を指します。

パイプラインの輸送圧力やパイプ径の増大に伴い、1960年代以降、低合金高張力鋼をベースとした高張力パイプライン鋼（X56、X60、X65、X70など）が開発されてきました。ローリング技術。ニオブ（Nb）、バナジウム（V）、チタン（Ti）などの合金元素を鋼に微量元素（合計量0.2％以下）を添加し、圧延工程を制御することにより、総合的な機械加工を行います。鋼の特性が大幅に向上します。高強度パイプライン鋼はハイテクかつ高付加価値の製品であり、その製造には冶金分野のプロセス技術の新しい成果がほぼすべて応用されています。長距離の天然ガスパイプラインで使用される材料は、その国の冶金産業のレベルをある程度表していることがわかります。

長距離の天然ガスパイプラインには、過酷な動作環境、複雑な地質条件、長いライン、困難なメンテナンス、破損や故障が発生しやすいなどの問題があります。したがって、パイプライン鋼は、高強度、高靭性、溶接性、厳しい寒さおよび低温に対する耐性、耐破壊性などの優れた特性を備えている必要があります。

高張力パイプライン鋼を選択するか、パイプライン鋼管の肉厚を増やすことにより、天然ガスパイプラインがより高い送水圧力に耐えることができ、それによって天然ガス送電容量が増加します。同じ径の鋼管用マイクロアロイ高張力鋼は、普通鋼に比べて価格が5～10％程度高くなりますが、製造・溶接工程により鋼管の重量を約1/3に軽量化できます。より簡単で、輸送費や敷設費も安くなります。高強度パイプライン鋼管の使用コストは、同じ圧力と直径の通常の鋼管のコストの約1/2にすぎず、管壁が薄くなり、管が脆性破壊する可能性があることが実践で証明されています。も減りました。したがって、パイプラインの容量を増加するには、鋼管の肉厚を増加させるのではなく、鋼管の強度を増加させることが一般的に選択されます。

パイプライン鋼の強度指標には、主に引張強さと降伏強さが含まれます。パイプライン鋼材の降伏強度が高いほど、ガスパイプラインに使用される鋼材の量を減らすことができますが、降伏強度が高すぎると鋼管の靱性が低​​下し、鋼管の裂け、亀裂などが発生し、安全事故が発生することがあります。パイプライン鋼は高強度が要求されますが、降伏強さと引張強さの比率（降伏強さ比）を総合的に考慮する必要があります。適切な降伏対強度比により、鋼管が十分な強度と十分な靭性を確保できるため、パイプライン構造の安全性が向上します。

高圧ガスパイプラインが破損して破損すると、圧縮ガスが急速に膨張して大量のエネルギーが放出され、爆発や火災などの重大な結果を引き起こします。このような事故の発生を最小限に抑えるために、パイプラインの設計では、次の 2 つの側面から破壊制御計画を慎重に検討する必要があります。 まず、鋼管は常にタフな状態で動作する必要があります。つまり、パイプの延性脆性遷移温度は次のとおりです。鋼管の脆性破壊事故が発生しないように、パイプラインの使用周囲温度よりも低い温度に保ちます。第 2 に、延性破壊が発生した後、長期にわたる亀裂の拡大によって引き起こされる大きな損失を避けるために、亀裂をパイプの長さ 1 ～ 2 以内で停止する必要があります。長距離の天然ガスパイプラインでは、鋼管を1本ずつ接続するガース溶接プロセスが使用されます。現場の過酷な建設環境は、ガース溶接の品質に大きな影響を与え、溶接部に亀裂が発生しやすくなり、溶接部や熱影響部の靭性が低下し、パイプライン破断の可能性が高まります。したがって、パイプライン鋼自体は優れた溶接性を備えており、これは溶接品質とパイプライン全体の安全性を確保するために重要です。

近年、天然ガスの開発・採掘が砂漠、山岳地帯、極地、海洋にまで広がっているため、長距離パイプラインは永久凍土帯、地滑り帯、地質・気候条件が非常に複雑な地域を通過しなければならないことが多くなっています。そして地震地帯。地震や地質災害が発生しやすい地域に設置されるガス輸送管路では、地盤の崩壊や供用中の移動による鋼管の変形を防ぐため、大きな変形に耐えるひずみに基づく耐ひずみ設計管路用鋼管を使用する必要があります。頭上地域、凍土地域、高地、高緯度の低温地域を通過する非埋設パイプラインは、一年中厳しい寒さの試練にさらされます。パイプライン用鋼管は耐低温脆性破壊性に優れたものを選択する必要があります。地下水や導電性の高い土壌により腐食する埋設管路 管路については、管路の内外の防食処理を強化する必要があります。