Da es sich um eine lebenswichtige nationale Energiequelle handelt, stellt der Transport von Erdöl und Erdgas über große Entfernungen und hohen Druck- strenge Anforderungen an die Pipelinematerialien. Stahlrohre als zentraler Träger des Öl- und Gastransports bestimmen direkt die Sicherheit, Haltbarkeit und Wirtschaftlichkeit des Pipelinenetzes. Unter komplexen Bedingungen wie hohen Temperaturen, hohem Druck, Korrosion und geologischen Verformungen können nur geeignete Rohrleitungsstahlmaterialien den langfristig stabilen Betrieb dieser Energieader gewährleisten.
Das Materialsystem für Öl- und Gastransportpipelines basiert auf speziellem Pipelinestahl und entspricht sowohl dem internationalen API 5L-Standard als auch dem inländischen GB/T 9711-Standard. Es ist in zwei Qualitätsstufen unterteilt: PSL1 und PSL2. PSL2 stellt strengere Anforderungen an Zusammensetzung, Zähigkeit, Fehlererkennung und Schweißbarkeit und eignet sich für Hauptleitungen mit hohem Druck und hohem Risiko. Pipelinestahl wird nach Streckgrenze klassifiziert; Der API-Standard verwendet die X-Serie und der nationale Standard verwendet die L-Serie. Die Zahl entspricht der Mindeststreckgrenze (MPa), die die zentrale Grundlage für die Materialauswahl darstellt.
Für die Sammlung und den Transport bei niedrigem{0}Druck sowie für Rohrleitungen über kurze{1}}Distanzen innerhalb von Stationen werden L245 (Klasse B) und L290 (X42) bevorzugt. Diese mikrolegierten Rohrleitungsstähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt haben einen niedrigen Kohlenstoffgehalt, eine gute Zähigkeit und sind leicht zu schweißen. Sie eignen sich für die konventionelle Sammlung und den Transport von Öl und Gas, interne Ölfeld-Pipelinenetze und Hilfstransportleitungen mit Drücken unter 4 MPa. Sie verfügen über eine gute Plastizität und Schlagfestigkeit, können sich an allgemeine Bodenumgebungen anpassen und bieten eine ausgezeichnete Kosten-effizienz in nicht-korrosiven Niederdruckszenarien, was sie zu einem grundlegenden Material für die Oberflächentechnik von Öl- und Gasfeldern macht.
Für Mittel--- und Hochdruck--Fernübertragungsleitungen-werden als Hauptmaterialien L360 (X52), L415 (X60) und L450 (X65) ausgewählt. Diese drei Typen sind die Hauptmaterialien, die im chinesischen Öl- und Gas-Trunk-Pipeline-Netzwerk verwendet werden, mit einer Streckgrenze von 360–450 MPa und einem ausgewogenen Verhältnis von Festigkeit, Zähigkeit und Schweißbarkeit. Sie sind für Übertragungsdrücke von 6–10 MPa geeignet und decken Binnenöl-, raffiniertes Öl- und Erdgaspipelines über große Entfernungen ab. In konventionellen geologischen Umgebungen wie Ebenen und Hügeln können sie Innendruck und externen Belastungen stabil standhalten und gleichzeitig die Schweißkonstruktion vor Ort erleichtern, wodurch sie den Anforderungen der überwiegenden Mehrheit der Fernleitungen an Land gerecht werden.
Hochdruck-Pipelines mit großem{1}Durchmesser in komplexen Umgebungen verwenden den hochfesten Pipelinestahl L485 (X70) und L555 (X80). X70 und X80 bewahren durch Mikrolegierung und kontrollierte Walz- und Kühlprozesse die Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen und erhöhen gleichzeitig die Festigkeit. Dies ermöglicht dünnere Rohrwände, was den Stahlverbrauch und die Baukosten senkt. Sie eignen sich für Hochdruck-Hauptleitungen über 10 MPa und für die Durchquerung komplexer Geländegebiete wie Flüsse, Berge und Permafrostgebiete. Sie sind auch häufig verwendete Materialien für grenzüberschreitende Pipelines und küstennahe Meerespipelines.
Bei besonderen Betriebsbedingungen mit korrosiven Medien wie Schwefelwasserstoff, Kohlendioxid und hohem Salzgehalt ist gewöhnlicher Kohlenstoffstahl anfällig für wasserstoffinduzierte Rissbildung (HIC) und Spannungsrisskorrosion (SSC). Daher müssen säurebeständige Rohrleitungsstähle (wie L245NS, L360NS, X52NS und X65NS), Duplex-Edelstahl oder Verbundrohre ausgewählt werden. Der Schwefel- und Phosphorgehalt säurebeständiger Materialien ist streng begrenzt und die Korrosionsbeständigkeit wird durch reines Stahlschmelzen verbessert, um die Sicherheit beim Sammeln und Transportieren in sauren Öl- und Gasfeldern zu gewährleisten. In stark korrosiven Umgebungen wird eine Verbundstruktur aus Kohlenstoffstahl + Korrosionsschutzschicht + Innenauskleidung verwendet, die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit in Einklang bringt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es für Stahlrohre zum Transport von Öl und Erdgas kein absolut „optimales“ Material gibt; Nur die am besten geeignete Wahl: L245/L290 für die Erfassung und Übertragung von Niederdrücken, L360/L415/L450 für Hauptleitungen mit mittlerem und hohem Druck, X70/X80 für komplexe Hochdruckumgebungen und säurebeständige Stahl- oder Verbundrohre für korrosive Bedingungen. Die wissenschaftliche Materialauswahl muss Leistungsanforderungen wie Festigkeit, Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit erfüllen und gleichzeitig Vorschriften einhalten und die Kosten kontrollieren, um ein sicheres, effizientes und langlebiges Energieübertragungsleitungsnetz zu schaffen, das eine solide Unterstützung für eine stabile Öl- und Gasversorgung bietet.
