Com a font d'energia nacional vital, el transport a llarga-distància i alta-pressió de petroli i gas natural imposa requisits estrictes als materials de les canonades. Les canonades d'acer, com a transportador bàsic del transport de petroli i gas, determinen directament la seguretat, la durabilitat i l'economia de la xarxa de canonades. En condicions complexes com ara alta temperatura, alta pressió, corrosió i deformació geològica, només els materials d'acer de canonades adequats poden garantir el funcionament estable a llarg termini-d'aquesta artèria energètica.
El sistema de materials per a les canonades de transmissió de petroli i gas es basa en acer de canonades especialitzats, seguint tant l'estàndard internacional API 5L com l'estàndard nacional GB/T 9711. Es divideix en dos graus de qualitat: PSL1 i PSL2. PSL2 té requisits més estrictes en termes de composició, duresa, detecció de defectes i soldabilitat, i és adequat per a canonades troncals d'alta-pressió i alt-risc. L'acer de la canonada es classifica per la força de fluència; l'estàndard API utilitza la sèrie X i l'estàndard nacional utilitza la sèrie L. El nombre correspon al límit elàstic mínim (MPa), que és la base bàsica per a la selecció del material.
Per a la recollida i transport a baixa-pressió, i les canonades de curta-distància dins de les estacions, es prefereix L245 (Grau B) i L290 (X42). Aquests acers de canonades de microaliatge de baix-carboni tenen un baix contingut de carboni, una bona tenacitat i són fàcils de soldar. Són adequats per a la recollida i transport de petroli i gas convencionals, xarxes de canonades internes de camps de petroli i línies de transport auxiliars amb pressions inferiors a 4MPa. Posseeixen una bona plasticitat i resistència a l'impacte, poden adaptar-se a entorns generals del sòl i ofereixen una excel·lent rendibilitat en costos-en escenaris no-corrosius i de baixa-pressió, cosa que els converteix en un material fonamental per a l'enginyeria de superfícies de camps de petroli i gas.
Per a línies de transmissió de mitjana- i alta-pressió, llarga-distància, els materials principals escollits són L360 (X52), L415 (X60) i L450 (X65). Aquests tres tipus són els principals materials utilitzats a la xarxa de gasoductes troncals de petroli i gas de la Xina, amb un límit de fluència de 360-450 MPa, força d'equilibri, tenacitat i soldabilitat. Són adequats per a pressions de transmissió de 6 a 10 MPa i cobreixen gasoductes de llarga distància-conductes interiors de cru, petroli refinat i gas natural. En entorns geològics convencionals, com ara planes i turons, poden suportar de manera estable la pressió interna i les càrregues externes, alhora que faciliten la-construcció de soldadura en el lloc, satisfent les necessitats de la gran majoria de línies troncals terrestres.
Les canonades d'alta-pressió i gran-diàmetre en entorns complexos utilitzen acer de canonades d'alta-resistencia L485 (X70) i L555 (X80). X70 i X80, mitjançant micro-aliatges i processos de laminació i refrigeració controlats, mantenen la resistència a baixa-temperatura alhora que augmenten la resistència. Això permet parets de canonades més primes, reduint el consum d'acer i els costos de construcció. Són adequats per a línies troncals d'alta pressió per sobre de 10 MPa i per travessar terrenys complexos com ara rius, muntanyes i zones de permafrost. També són materials d'ús habitual per a oleoductes-transfronterers i oleoductes marins propers a la costa.
Per a condicions de funcionament especials que involucren mitjans corrosius com ara sulfur d'hidrogen, diòxid de carboni i alta salinitat, l'acer al carboni normal és propens a l'esquerdament induït per l'hidrogen-(HIC) i el fissurament per corrosió per tensió (SSC). Per tant, s'han de seleccionar acers de canonades resistents-àcids (com ara L245NS, L360NS, X52NS i X65NS), acer inoxidable dúplex o canonades compostes. El contingut de sofre i fòsfor dels materials -resistents a l'àcid està estrictament limitat i la resistència a la corrosió es millora mitjançant la fosa d'acer pur per garantir la seguretat de la recollida i el transport en jaciments de petroli i gas àcids. En entorns altament corrosius, s'utilitza una estructura composta d'acer al carboni +-capa anticorrosió + revestiment interior, que equilibra la força i la resistència a la corrosió.
En resum, no hi ha un material absolutament "òptim" per a canonades d'acer que transporten petroli i gas natural; només l'opció més adequada: L245/L290 per a la recollida i transmissió de baixa-pressió, L360/L415/L450 per a línies troncals de pressió mitjana{- i alta{-, X70/X80 per a entorns complexos d'-alta pressió i conductes d'acer-àcides o compostos resistents. La selecció de materials científics ha de complir els requisits de rendiment com ara la resistència, la tenacitat, la resistència a la corrosió i la soldabilitat, alhora que compleix amb les normatives i controla els costos, per tal de crear una xarxa de gasoductes de transmissió d'energia segura, eficient i de llarga durada{13}}, que proporcioni un suport sòlid per a un subministrament estable de petroli i gas.
