Paprastai kalbant, vamzdyno plienas reiškia ritinius (plienines juostas) ir plienines plokštes, naudojamas aukšto dažnio suvirintų vamzdžių, spiralinio lankinio suvirinimo vamzdžių ir tiesių siūlių panardinamiems lanku suvirintiems vamzdžiams gaminti.

Didėjant vamzdynų transportavimo slėgiui ir vamzdžio skersmeniui, nuo septintojo dešimtmečio buvo kuriamas didelio stiprumo vamzdynų plienas (X56, X60, X65, X70 ir kt.), kurio pagrindas yra mažai legiruotas didelio stiprumo plienas. Riedėjimo technologija. Pridedant į plieną mikroelementų (bendras kiekis ne didesnis kaip 0,2%), tokių kaip niobis (Nb), vanadis (V), titanas (Ti) ir kiti legiravimo elementai, ir kontroliuojant valcavimo procesą, visapusiškas mechaninis plieno savybės žymiai pagerėjo. Didelio stiprumo vamzdynų plienas yra aukštųjų technologijų, aukštos pridėtinės vertės produktas, kurio gamyboje taikomi beveik visi nauji procesų technologijos pasiekimai metalurgijos srityje. Matyti, kad tolimojo gamtinių dujų vamzdynuose naudojamos medžiagos tam tikru mastu atitinka šalies metalurgijos pramonės lygį.

Didelio atstumo gamtinių dujų vamzdynai turi problemų, tokių kaip atšiauri eksploatavimo aplinka, sudėtingos geologinės sąlygos, ilgos linijos, sudėtinga priežiūra, jie gali lūžti ir sugesti. Todėl vamzdyno plienas turėtų turėti geras savybes, tokias kaip didelis stiprumas, didelis kietumas, suvirinamumas, atsparumas stipriam šalčiui ir žemai temperatūrai bei atsparumas lūžiams.

Pasirinkus didelio stiprumo vamzdynų plieną arba padidinus vamzdynų plieninių vamzdžių sienelių storį, gamtinių dujų vamzdynai gali atlaikyti didesnį perdavimo slėgį ir taip padidinti gamtinių dujų perdavimo pajėgumus. Nors mikro legiruotojo didelio stiprumo plieno, skirto tokio pat skersmens plieniniams vamzdžiams, kaina yra apie 5–10 % didesnė nei paprasto plieno, plieninio vamzdžio svorį galima sumažinti maždaug 1/3, gamybos ir suvirinimo procesą. yra lengvesnis, o transportavimo ir klojimo išlaidos taip pat mažesnės. Praktika įrodė, kad didelio stiprumo vamzdynų plieninių vamzdžių naudojimo kaina sudaro tik apie 1/2 paprastų tokio pat slėgio ir skersmens plieninių vamzdžių kainos, o vamzdžio sienelė yra plonesnė ir vamzdžio trapios lūžimo galimybė taip pat sumažintas. Todėl paprastai pasirenkamas padidinti plieninio vamzdžio stiprumą, kad padidėtų dujotiekio pralaidumas, o ne padidinti plieninio vamzdžio sienelės storį.

Vamzdynų plieno stiprumo rodikliai daugiausia apima tempimo stiprumą ir takumo ribą. Vamzdyno plienas su didesne takumo riba gali sumažinti dujotiekiuose naudojamo plieno kiekį, tačiau per didelis takumo riba sumažins plieninio vamzdžio kietumą, dėl to plieninis vamzdis plyš, įtrūks ir pan., o tai sukels saugos nelaimingus atsitikimus. Nors reikia didelio stiprumo, reikia visapusiškai atsižvelgti į vamzdyno plieno takumo ribos ir tempimo stiprumo (takumo ir stiprio santykio) santykį. Tinkamas našumo ir stiprumo santykis gali užtikrinti, kad plieninis vamzdis būtų pakankamai tvirtas ir pakankamai kietas, taip pagerindamas dujotiekio konstrukcijos saugą.

Kai aukšto slėgio dujotiekis nutrūksta ir sugenda, suslėgtos dujos greitai išsiplės ir išskirs daug energijos, sukeldamos rimtų pasekmių, tokių kaip sprogimai ir gaisrai. Siekiant sumažinti tokių nelaimingų atsitikimų skaičių, projektuojant dujotiekį reikia atidžiai apsvarstyti lūžimo kontrolės planą šiais dviem aspektais: Pirma, plieninis vamzdis visada turi veikti kietoje būsenoje, ty vamzdžio plastiškumo ir trapumo perėjimo temperatūra turi būti žemesnė nei eksploatacinė dujotiekio aplinkos temperatūra, kad būtų užtikrinta, kad plieniniuose vamzdžiuose neįvyktų trapių lūžimų. Antra, įvykus plastiniam lūžiui, plyšys turi būti sustabdytas per 1–2 vamzdžių ilgius, kad būtų išvengta didesnių nuostolių, atsirandančių dėl ilgalaikio plyšio išsiplėtimo. Tolimojo atstumo gamtinių dujų vamzdynuose plieniniai vamzdžiai sujungiami po vieną suvirinimo būdu. Atšiauri statybų aplinka lauke turi didesnę įtaką suvirinimo kokybei, nes suvirinimo siūlėje lengvai susidaro įtrūkimai, sumažėja suvirinimo siūlės ir karščio paveiktos zonos kietumas, padidėja vamzdyno plyšimo tikimybė. Todėl pats vamzdyno plienas pasižymi puikiu suvirinamumu, o tai labai svarbu siekiant užtikrinti suvirinimo kokybę ir bendrą vamzdyno saugumą.

Pastaraisiais metais plėtojant ir išgaunant gamtines dujas iki dykumų, kalnuotų vietovių, poliarinių regionų ir vandenynų, ilgų atstumų vamzdynai dažnai turi eiti per vietoves, kuriose geologinės ir klimato sąlygos labai sudėtingos, pavyzdžiui, amžinojo įšalo zonas, nuošliaužų zonas, ir žemės drebėjimų zonose. Siekiant išvengti plieninių vamzdžių deformacijos dėl grunto griūties ir judėjimo eksploatacijos metu, magistraliniuose dujotiekiuose, esančiuose vietose, kuriose gali kilti žemės drebėjimų ir geologinių nelaimių, turi būti naudojami įtempimams atsparūs vamzdynų plieniniai vamzdžiai, atsparūs didelėms deformacijoms. Neužkasti vamzdynai, einantys per viršutines vietoves, užšalusio dirvožemio plotus, didelius aukščius arba aukštų platumų žemos temperatūros vietoves, visus metus tikrinami dėl didelio šalčio. Reikėtų pasirinkti vamzdynų plieninius vamzdžius, pasižyminčius puikiu atsparumu žemos temperatūros trapiems lūžiams; palaidoti vamzdynai, kuriuos korozuoja gruntinis vanduo ir labai laidus gruntas. Dujotiekiams reikia sustiprinti antikorozinį apdorojimą vamzdynų viduje ir išorėje.