Omdat het een vitale nationale energiebron is, stelt het lange-hogedruktransport-van olie en aardgas strenge eisen aan pijpleidingmaterialen. Stalen buizen, als de belangrijkste drager van olie- en gastransport, bepalen rechtstreeks de veiligheid, duurzaamheid en economie van het pijpleidingnetwerk. Onder complexe omstandigheden zoals hoge temperaturen, hoge druk, corrosie en geologische vervorming kunnen alleen geschikte staalmaterialen voor pijpleidingen de stabiele werking van deze energieslagader op lange termijn garanderen.
Het materiaalsysteem voor olie- en gastransmissiepijpleidingen is gebaseerd op gespecialiseerd pijpleidingstaal en voldoet aan zowel de internationale API 5L-norm als de binnenlandse GB/T 9711-norm. Het is verdeeld in twee kwaliteitsklassen: PSL1 en PSL2. PSL2 stelt strengere eisen op het gebied van samenstelling, taaiheid, foutdetectie en lasbaarheid, en is geschikt voor hoofdpijpleidingen met hoge- druk en hoog- risico. Pijpleidingstaal wordt beoordeeld op vloeigrens; de API-standaard gebruikt de X-serie en de nationale standaard gebruikt de L-serie. Het getal komt overeen met de minimale vloeigrens (MPa), die de kernbasis vormt voor de materiaalkeuze.
Voor lage-drukverzameling en transport, en pijpleidingen over korte- afstanden binnen stations, wordt de voorkeur gegeven aan L245 (Grade B) en L290 (X42). Deze microgelegeerde pijpleidingstalen met laag-koolstofgehalte hebben een laag koolstofgehalte, een goede taaiheid en zijn gemakkelijk te lassen. Ze zijn geschikt voor conventionele olie- en gaswinning en -transport, interne olieveldpijpleidingnetwerken en hulptransportlijnen met een druk lager dan 4 MPa. Ze beschikken over een goede plasticiteit en slagvastheid, kunnen zich aanpassen aan het algemene bodemmilieu en bieden een uitstekende kosteneffectiviteit in niet-corrosieve, lage- drukscenario's, waardoor ze een fundamenteel materiaal zijn voor de oppervlaktetechniek van olie- en gasvelden.
Voor transmissielijnen over middellange- en hoge- lange- afstanden zijn de gekozen mainstreammaterialen L360 (X52), L415 (X60) en L450 (X65). Deze drie typen zijn de belangrijkste materialen die worden gebruikt in het Chinese olie- en gaspijpleidingennetwerk, met een vloeigrens van 360–450 MPa, waarbij sterkte, taaiheid en lasbaarheid in evenwicht zijn. Ze zijn geschikt voor transmissiedrukken van 6–10 MPa en bestrijken lange-binnenlandse pijpleidingen voor ruwe olie, geraffineerde olie en aardgas. In conventionele geologische omgevingen, zoals vlaktes en heuvels, zijn ze op stabiele wijze bestand tegen interne druk en externe belastingen, terwijl ze lasconstructies op locatie faciliteren en voldoen aan de behoeften van de overgrote meerderheid van hoofdlijnen op land.
Voor hoge-drukpijpleidingen met een grote- diameter in complexe omgevingen wordt gebruik gemaakt van L485 (X70) en L555 (X80) pijpleidingstaal met hoge- sterkte. X70 en X80 behouden dankzij micro-legeringen en gecontroleerde wals- en koelprocessen de taaiheid bij lage-temperaturen terwijl ze de sterkte vergroten. Dit maakt dunnere buiswanden mogelijk, waardoor het staalverbruik en de bouwkosten worden verminderd. Ze zijn geschikt voor hogedrukleidingen boven 10 MPa en voor het doorkruisen van complexe terreinen zoals rivieren, bergen en permafrostgebieden. Het zijn ook veelgebruikte materialen voor grensoverschrijdende pijpleidingen en pijpleidingen langs de kust.
Voor speciale bedrijfsomstandigheden waarbij corrosieve media zoals waterstofsulfide, kooldioxide en een hoog zoutgehalte betrokken zijn, is gewoon koolstofstaal gevoelig voor waterstof-geïnduceerd scheuren (HIC) en spanningscorrosiescheuren (SSC). Daarom moeten zuur{2}}bestendige staalpijpleidingen (zoals L245NS, L360NS, X52NS en X65NS), duplex roestvast staal of composietpijpen worden geselecteerd. Het zwavel- en fosforgehalte van zuur-materialen is strikt beperkt, en de corrosieweerstand wordt verbeterd door het smelten van puur staal om de veiligheid van het verzamelen en transporteren in zure olie- en gasvelden te garanderen. In zeer corrosieve omgevingen wordt een composietstructuur van koolstofstaal + anti{11}}corrosielaag + binnenbekleding gebruikt, waardoor sterkte en corrosieweerstand in evenwicht worden gebracht.
Samenvattend bestaat er geen absoluut ‘optimaal’ materiaal voor stalen buizen die olie en aardgas transporteren; alleen de meest geschikte keuze: L245/L290 voor lage-drukverzameling en -overdracht, L360/L415/L450 voor midden- en hoge- hoofdleidingen, X70/X80 voor hoge-complexe drukomgevingen, en zuur-zuurbestendige stalen of composietbuizen voor corrosieve omstandigheden. De wetenschappelijke materiaalkeuze moet voldoen aan prestatie-eisen zoals sterkte, taaiheid, corrosieweerstand en lasbaarheid, en tegelijkertijd voldoen aan de regelgeving en het beheersen van de kosten, om een veilig, efficiënt en duurzaam pijpleidingnetwerk voor energietransmissie te creëren, dat solide ondersteuning biedt voor een stabiele olie- en gasvoorziening.
