Kao vitalni nacionalni izvor energije, transport nafte i prirodnog gasa na velike-udaljenosti i pod visokim{1}}pritiskom postavlja stroge zahtjeve za materijale za cjevovode. Čelične cijevi, kao osnovni nosač transporta nafte i plina, direktno određuju sigurnost, trajnost i ekonomičnost mreže cjevovoda. U složenim uslovima kao što su visoka temperatura, visoki pritisak, korozija i geološka deformacija, samo odgovarajući čelični materijali za cjevovode mogu osigurati dugoročan-stabilan rad ove energetske arterije.
Sistem materijala za cevovode za prenos nafte i gasa baziran je na specijalizovanom čeliku za cjevovode, koji se pridržava međunarodnog standarda API 5L i domaćeg standarda GB/T 9711. Podijeljen je u dva razreda kvalitete: PSL1 i PSL2. PSL2 ima strože zahtjeve u pogledu sastava, žilavosti, detekcije grešaka i zavarljivosti, te je pogodan za magistralne cjevovode visokog{6}}pritiska i visokog{7}}rizika. Čelik za cjevovode se ocjenjuje prema granici tečenja; API standard koristi seriju X, a nacionalni standard koristi seriju L. Broj odgovara minimalnoj granici tečenja (MPa), koja je osnovna osnova za odabir materijala.
Za prikupljanje i transport niskog{0}}pritiska, te cjevovode{1}}na kratke udaljenosti unutar stanica, preferiraju se L245 (Grade B) i L290 (X42). Ovi nisko{6}}mikrolegirani čelici za cjevovode imaju nizak sadržaj ugljika, dobru žilavost i lako se zavaruju. Pogodni su za konvencionalno prikupljanje i transport nafte i gasa, unutrašnje mreže naftovoda i pomoćne transportne vodove sa pritiscima ispod 4MPa. Posjeduju dobru plastičnost i otpornost na udar, mogu se prilagoditi općim okruženjima tla i nude odličnu -efikasnost u ne-korozivnim scenarijima niskog-pritiska, što ih čini osnovnim materijalom za površinsko inženjerstvo naftnih i plinskih polja.
Za dalekovode srednjeg{0}} i visokog{1}}pritiska na velike udaljenosti-, odabrani glavni materijali su L360 (X52), L415 (X60) i L450 (X65). Ove tri vrste su glavni materijali koji se koriste u kineskoj mreži magistralnih cjevovoda za naftu i plin, s granom tečenja od 360–450 MPa, balansnom čvrstoćom, žilavošću i zavarljivošću. Pogodni su za prijenosne tlakove od 6-10 MPa i pokrivaju-duge udaljenosti za cjevovode sirove nafte, rafinirane nafte i prirodnog gasa. U konvencionalnim geološkim okruženjima kao što su ravnice i brda, oni mogu stabilno izdržati unutrašnji pritisak i vanjska opterećenja, dok olakšavaju-konstrukciju zavarivanja na licu mjesta, zadovoljavajući potrebe velike većine magistralnih vodova na kopnu.
Cjevovodi visokog{0}}velikog-promjera u složenim okruženjima koriste L485 (X70) i L555 (X80) čelik za cjevovode visoke{6}}vrste. X70 i X80, kroz mikro{10}}legiranje i kontrolisane procese valjanja i hlađenja, održavaju nisku{11}žilavost na niskoj temperaturi uz povećanje čvrstoće. Ovo omogućava tanje stijenke cijevi, smanjujući potrošnju čelika i troškove izgradnje. Pogodni su za magistralne vodove visokog{14}}pritiska iznad 10MPa i za prelazak preko složenih terena kao što su rijeke, planine i područja permafrosta. Oni su također materijali koji se obično koriste za-granične cjevovode i priobalne morske cjevovode.
Za posebne radne uvjete koji uključuju korozivne medije kao što su sumporovodik, ugljični dioksid i visok salinitet, obični ugljični čelik je sklon pucanju izazvanom vodonikom (HIC) i pucanju od korozije pod naponom (SSC). Stoga se moraju odabrati čelici za cjevovode-otporni na kiselinu (kao što su L245NS, L360NS, X52NS i X65NS), dupleks nehrđajući čelik ili kompozitne cijevi. Sadržaj sumpora i fosfora u materijalima otpornim na kiseline- je strogo ograničen, a otpornost na koroziju je poboljšana topljenjem čistog čelika kako bi se osigurala sigurnost sakupljanja i transporta u kiselim naftnim i plinskim poljima. U visoko korozivnim okruženjima koristi se kompozitna struktura od ugljičnog čelika + -sloj protiv korozije + unutrašnja obloga, balansirajući čvrstoću i otpornost na koroziju.
Ukratko, ne postoji apsolutno "optimalni" materijal za čelične cijevi koje transportuju naftu i prirodni plin; samo najprikladniji izbor: L245/L290 za nisko-prikupljanje i prijenos pritiska, L360/L415/L450 za magistralne vodove srednje{6}} i visokog-pritiska, X70/X80 za kompleksna okruženja visokog{10}}pritiska i čelik otporan na kiselinu{11}kompozitne uvjete. Odabir naučnog materijala mora zadovoljiti zahtjeve performansi kao što su čvrstoća, žilavost, otpornost na koroziju i zavarljivost, uz istovremenu usklađenost sa propisima i kontrolom troškova, kako bi se stvorila sigurna, efikasna i dugotrajna-mreža cjevovoda za prijenos energije, pružajući čvrstu podršku za stabilnu opskrbu naftom i plinom.
