De modo geral, o aço para dutos refere-se a bobinas (tiras de aço) e placas de aço usadas para produzir tubos soldados de alta frequência, tubos soldados por arco submerso em espiral e tubos soldados por arco submerso com costura reta.

Com o aumento da pressão de transporte de dutos e do diâmetro dos tubos, o aço para dutos de alta resistência (X56, X60, X65, X70, etc.) foi desenvolvido com base em aço de baixa liga e alta resistência desde 1960. Tecnologia de rolamento. Ao adicionar oligoelementos (a quantidade total não é superior a 0,2%), como nióbio (Nb), vanádio (V), titânio (Ti) e outros elementos de liga ao aço, e ao controlar o processo de laminação, a mecânica abrangente as propriedades do aço são significativamente melhoradas. O aço para dutos de alta resistência é um produto de alta tecnologia e alto valor agregado, e sua produção aplica quase todas as novas conquistas em tecnologia de processo no campo metalúrgico. Percebe-se que os materiais utilizados nos gasodutos de longa distância representam, em certa medida, o nível da indústria metalúrgica de um país.

Os gasodutos de longa distância apresentam problemas como ambientes operacionais adversos, condições geológicas complexas, linhas longas, manutenção difícil e propensos a fraturas e falhas. Portanto, o aço para dutos deve ter boas propriedades, como alta resistência, alta tenacidade, soldabilidade, resistência ao frio intenso e baixas temperaturas e resistência à fratura.

A seleção de aço para dutos de alta resistência ou o aumento da espessura da parede dos tubos de aço para dutos pode permitir que os dutos de gás natural suportem uma pressão de transmissão mais alta, aumentando assim a capacidade de transmissão de gás natural. Embora o preço do aço microliga de alta resistência para tubos de aço com o mesmo diâmetro seja cerca de 5% a 10% maior do que o aço comum, o peso do tubo de aço pode ser reduzido em cerca de 1/3, o processo de fabricação e soldagem é mais fácil e os custos de transporte e colocação também são menores. A prática provou que o custo do uso de tubos de aço para dutos de alta resistência é apenas cerca de 1/2 do custo dos tubos de aço comuns com a mesma pressão e diâmetro, e a parede do tubo é mais fina e a possibilidade de fratura frágil do tubo é também reduzido. Portanto, geralmente é escolhido aumentar a resistência do tubo de aço para aumentar a capacidade da tubulação, em vez de aumentar a espessura da parede do tubo de aço.

Os indicadores de resistência do aço para dutos incluem principalmente resistência à tração e limite de escoamento. O aço para dutos com maior limite de escoamento pode reduzir a quantidade de aço usado em gasodutos, mas um limite de escoamento muito alto reduzirá a tenacidade do tubo de aço, fazendo com que o tubo de aço rasgue, rache, etc., e cause acidentes de segurança. Embora exija alta resistência, a relação entre o limite de escoamento e a resistência à tração (relação de escoamento-resistência) do aço para dutos deve ser considerada de forma abrangente. Uma relação rendimento-resistência adequada pode garantir que o tubo de aço tenha resistência e tenacidade suficientes, melhorando assim a segurança da estrutura da tubulação.

Quando um gasoduto de alta pressão se rompe e falha, o gás comprimido se expande rapidamente e libera uma grande quantidade de energia, causando graves consequências, como explosões e incêndios. Para minimizar a ocorrência de tais acidentes, o projeto da tubulação deve considerar cuidadosamente o plano de controle de fratura a partir dos dois aspectos a seguir: Primeiro, o tubo de aço deve sempre trabalhar em um estado tenaz, ou seja, a temperatura de transição dúctil-frágil do tubo deve ser inferior à temperatura ambiente de serviço da tubulação para garantir que não ocorram acidentes de fratura frágil em tubos de aço. Em segundo lugar, após ocorrer a fratura dúctil, a fissura deve ser interrompida dentro de 1 a 2 comprimentos de tubo para evitar maiores perdas causadas pela expansão da fissura a longo prazo. Os gasodutos de gás natural de longa distância usam um processo de soldagem circunferencial para conectar os tubos de aço um por um. O ambiente hostil de construção no campo tem maior impacto na qualidade da soldagem circunferencial, causando facilmente rachaduras na solda, reduzindo a tenacidade da solda e da zona afetada pelo calor e aumentando a possibilidade de ruptura da tubulação. Portanto, o próprio aço para dutos tem excelente soldabilidade, o que é crucial para garantir a qualidade da soldagem e a segurança geral do duto.

Nos últimos anos, com o desenvolvimento e a extracção de gás natural a estender-se a desertos, zonas montanhosas, regiões polares e oceanos, os gasodutos de longa distância têm frequentemente de passar por áreas com condições geológicas e climáticas muito complexas, tais como zonas de permafrost, zonas de deslizamento de terra, e zonas sísmicas. Para evitar que os tubos de aço se deformem devido ao colapso do solo e ao movimento durante o serviço, os gasodutos de transmissão localizados em áreas propensas a terremotos e desastres geológicos devem usar tubos de aço para gasodutos resistentes ao projeto com base em deformação e que resistam a grandes deformações. Dutos não enterrados que passam por áreas aéreas, áreas de solo congelado, grandes altitudes ou áreas de alta latitude e baixa temperatura estão sujeitos ao teste de frio intenso durante todo o ano. Devem ser selecionados tubos de aço para dutos com excelente resistência à fratura frágil em baixa temperatura; dutos enterrados que são corroídos por águas subterrâneas e solo altamente condutor Para dutos, o tratamento anticorrosivo dentro e fora dos dutos deve ser reforçado.