Az olaj- és gázvezetékek acéljának fő teljesítménykövetelményei a következők:
(1) Erő
Általában az olaj- és gázvezetékeket az acél folyáshatára alapján tervezik. A nagyobb folyáshatárú acélcsövek használata növelheti a csővezeték üzemi nyomását és jobb gazdasági előnyöket érhet el: Ezért a csővezetékacél folyáshatára fokozatosan fejlődött a kezdeti szénacélból. Az 1940-es években X42-X52 acélminőségű volt. Az 1960-as évek végén elérte az X60-X70 acélminőséget. Most már hivatalosan is gyártanak és használnak nagyobb, X80-X100 folyáshatárú acélminőségeket.
(2) Szívósság
Az 1950-es és 1960-as években a világ számos részén történtek olaj- és gázvezeték-szakadási balesetek. E balesetek elemzése révén az emberek jobban megértették a csővezeték szívóssági mutatóit. Az API 5L előírja, hogy a hagyományos mechanikai tulajdonságvizsgálatok mellett a gyártóknak V-bevágásos Charpy ütésvizsgálatokat és ejtősúlyos szakítóvizsgálatokat (azaz DWTT) is el kell végezniük az SR5 és SR6 kiegészítő követelményei szerint, és szigorú roncsolásmentes vizsgálatokat kell végezni. mielőtt az acélcsövek elhagyják a gyárat. Ennek ellenére a nagy távolságú csővezetékeknél nehéz teljesen elkerülni a szakadást, és a repedések instabilitásának, tágulásának megelőzésére is koncentrálni kell. Tanulmányok kimutatták, hogy a repedés megállítható a DWTT érték szabályozásával. Emiatt a világ számos országa előírta a csővezetékacél DWTT-tesztjének minimális nyírási terület százalékos értékét.
(3) Hegeszthetőség
A csővezetékek szántóföldi lefektetésének zord terepi körülményei miatt az acélcsövek tompahegesztésénél jó hegeszthetőség szükséges. A rossz hegeszthetőségű acélcsövek hegesztés közben hajlamosak a hegesztési varratnál a repedésekre, valamint nő a hegesztési varrat és a hőhatászóna keménysége, csökken a szívósság, nő a csővezeték szakadási lehetősége. Az acél hegeszthetőségének tervezési elve a martenzites átalakulási pont és a keményedés szabályozása. Az ötvözőelemek martenzites átalakulási pontra gyakorolt hatása és a tényleges tapasztalatok alapján meghatározott szénegyenérték számítási képlet felhasználható az acél hegeszthetőségének értékelésére. Az általánosan használt szén-egyenérték képlet a következő:
Ceq=w(C)+w(Mn)/6+[w(Cr)+w(Mo)+w(V)]/5+(W(Ni)+w (Cu))/15
A Ceq-t általában {{0}},40% alatt kell szabályozni. . Valójában a legtöbb acélgyár 0,35% alatt szabályozza:
(4) Rugalmasság
Ha a képlékenység nem megfelelő, az acéllemez széthasadását okozza a hideghajlítási folyamat során, vagy réteges szakadást okoz a hegesztési folyamat során. Ezért az API szabvány a csővezeték-hegesztett csövek lapítási tesztje mellett irányított hajlítási vizsgálatot ír elő. A rugalmasság javításának kulcsa az acél nem fémes zárványainak csökkentése, valamint a zárványok alakjának és eloszlásának szabályozása.
(5) Korrózióállóság
Kéntartalmú olaj és gáz szállítása során a csővezeték belső fala kénhidrogénnek és szén-dioxidnak van kitéve, ami hidrogénridegződéshez és feszültségkorróziós repedésekhez vezet. Általában olyan intézkedéseket alkalmaznak, mint az acél kéntartalmának csökkentése, a szulfidok morfológiájának szabályozása és a szívósság javítása a falvastagság mentén. Fő jellemzői, hogy nagy szilárdságot, nagy plaszticitást, nagy szívósságot és jó hegeszthetőséget ér el melegen hengerelt állapotban mikroötvözéssel és szabályozott hengerléssel. Az acélhoz gyártott olaj- és gázvezetékek teljesítménykövetelményeinek maradéktalan teljesítése érdekében a szigorú ötvözettervezés mellett a káros elemek, például a kén és a foszfor ellenőrzése is nagyon szigorú. Általában a kéntartalmat 0,010% alá szabályozzák, hogy javítsák az acél plaszticitását és szívósságát, különösen a keresztirányú szívósságát.
