天然气管道建设，未来在资源储采比值较高的前提下，天然气勘探开发将获得更大规模发展，管道建设将更能得到国家宏观面的支持。尤其是由资源丰富地区如四川、鄂尔多斯等输往环渤海、长三角等经济发达地区，由柴达木等临近气田输往“少、边”地区如西藏等管道建设将特别受到重视。前者着眼于经济快速发展；后者着眼于边疆稳定、和谐社会的建设，减少西藏地区民众薪柴和牛粪使用量，保护、优化当地的生态环境，保持国民经济可持续发展。为加大输送量，未来天然气管道的口径将明显加大，以适应超大输送量的需求。美国、俄罗斯等上世纪70年代已经大规模使用1200毫米口径管道，代表了世界天然气管道的发展趋势。

预计2008年～2010年（三年）国内可能开工建设天然气管道有，格尔木拉萨管道（与现有成品油管道近距离铺设）； 新疆上海线（西气东输2线）； 环京津线； 四川上海（西气东输）2线；郑州-武汉-长沙-广州-深圳-南海线等。 缅甸（实兑港 Sittwwe）-云南（气）线；南美洲（近南北向）原油天然气管道（部分）；共计约30000公里，平均每年新建成10000公里。2011年～2015年可能开工建设的有，忠（县）武（汉）2线；陕京3线；新疆上海（西气东输）3线；东部沿海港口液化天然气卸船二次接驳管道网；伊朗-巴基斯坦-中国（气）；阿联酋、伊朗-巴基斯坦-印度-中国（气）；泰国克拉地峡（Isthmus of Kra）气管道；南美洲（近南北向）原油天然气管道（部分）； 苏丹、尼日利亚、秘鲁、哥伦比亚等管道；国内、外海底输气管道等。共计约55000公里，平均每年新建成11000公里，形成与市场相匹配的全国性网络，确保中心城市能联及2～3个天然气供应源。

如果天然气国内外资源形势、消费形式更为乐观，比较积极的预测结果为：到2015年，我国的油气管道将接近20万公里长，其中天然气管道将占总管道长度的二分之一左右，仍低于美国、俄罗斯等国三分之二的比重。上述情况表明，当今我国油气管道已经进入新一轮大发展时期。

根据我国国民经济发展规划，到2050年，我国将达到中等发达国家的经济发展水平，对能源、油气管道的需求将是旺盛的。考虑到管道业发展相对于国民经济、能源经济发展的滞后性，考虑到国内在役管道的更换、维修等业务，考虑到国外如俄罗斯、印度、非洲、中东、南美洲等管道大规模建设、大规模在役管道维修等业务需求，考虑到未来油气资源勘探开发重点区域将转向海域，可以比较保守地预测：至少自2008年～2030年的期间内是属于油气管道行业、管道建设机械行业包括吊管机制造等发展的“黄金时期”。

油气管道用钢

油气管道建设极大地带动了钢管制造业。油气管道特别是天然气管道发展的一个重要趋势是采用大口径高压输送和选用高钢级管材。目前全世界石油、天然气管线的总长约2.7×106km，随着石油工业的发展，油气长输送管线趋向大口径、高压力输送和海底管道厚壁化。例如，敷设于陆地上的长输管线直径为Φ762～Φ1 422 mm，中距离管线直径为Φ406～Φ812mm，海底管线直径为Φ508～Φ762mm，输气管线管的屈服强度为420～500 MPa(约相当于X60～X70，X80～X100尚处于试验阶段)，输油管线管的屈服强度为306～450MPa(约相当于X52～X65)；输气管线的工作压力为7.0～14.0MPa，输油管线的工作压力为5.0～9.0MPa。

采用高压输送和选用高强度管材，可大幅度节约管道成本。采用高压输送可减少管径，通过高钢极管材的开发和应用可减少钢管的壁厚，进而减轻管子的重量，并减少焊接时间，从而大大降低钢材使用量和建设成本。例如，采用管材X100比X65、X70节约费用30％左右，节约管线建设成本10％～12％。20世纪50～60年代世界输气最高压力为6.3MPa，70～80年代提高到10MPa，90年代已达14MPa，而且国外新建天然气管道的设计工作压力都在10MPa以上。目前，输气管道的设计和运行压力已达15MPa，甚至20MPa，有些管道甚至考虑采用更高的压力。随着输气管道输送压力的不断提高，输送钢管也相应地迅速向高钢级发展，20世纪60年代一般采用X52钢级，70年代普遍采用X60～X65钢级，近年来以X70为主，X80也已开始试用。近几年，国外新建的管道基本上都是X70钢级，目前X80钢级已开始被大量采用，据悉全世界敷设的X80管道已达到1000公里以上。

高压输送或严酷的环境对管线管从油气输送管的发展趋势、管线服役条件、主要失效形式和失效原因的综合评价，提出对管线管的主要性能要求是高强度、高韧性、可焊性和耐蚀性。其中难点和重点是高韧性。对韧性要求的提高，促进了管线钢在低合金高强度钢的基础上向前发展，在钢的成分设计和冶炼、连铸、轧制工艺上采取了许多措施，例如产品中氧、氢、氮和硫的杂质形态和提高纯度的控制，低硫、高锰、加入微量合金元素，利用其沉淀强化原理生产出细晶粒、高强度、高冲击值和低韧脆转变温度的管线钢，从而自成体系。管线钢已成为低合金高强度和微合金钢领域内最富有活力、研究成果最多的一个重要分支。无论从研究过程，还是从应用现状来看，管线钢是集材料加工、成分设计、微观结构、性能使用等4大要素有机结构的典范。我国管道力学教授潘家华认为：长输管道用管材是钢材技术含量最高的，在一定程度上代表了一个国家的冶金工业水平。

油气输送钢管是板(带)经过深加工(压力加工、焊接、热处理、机加工、表面处理、无损检测等)而形成的较特殊的冶金产品，实质上应该属于机械产品的范畴。为了适应服役条件，钢管除化学成分、冶金质量、力学性能、残余应力、可焊性等有严格的要求外，对成品的几何形状和尺寸例如外径、内径、壁厚、圆度、直度等结构完整性都有严格的要求。

按输送钢管按制管工艺不同可分为无缝钢管(S)(用于长输油气管的数量很少)；焊管有直缝高频焊管(ERW)、直缝埋弧焊管(LSAW)、螺旋埋弧焊管(SSAW)。 (1)按焊接方式不同，直缝高频焊管分为感应焊和接触焊2种管型；带钢经过预弯、连续成型、焊接、热处理、定径后精成型等工序。

(2)按成型方式不同，直缝埋弧焊管可分为：UOE焊管：单张钢板在边缘预弯后，经U成型、O成型、内焊、外焊、机械冷扩径等工序；JCOE焊管：即按“J－C－O－E”预焊、成型、焊接后经冷扩径等工序；HME焊管：由芯棒滚压法按“C－C－O”接等工序。

(3)螺旋埋弧焊管。带钢卷管时其前进方向与成型管中心有成型角(可调整)边成型边焊接，其焊缝成螺旋线。此工艺改进后将原料改为钢板，使成型与焊接分开，经预焊和精焊，焊后冷扩径。其焊接质量接近UOE管(目前国内尚无此工艺，是改进的方向)。

管线钢的基本要求

管材是钢管质量的基础。管线钢作为一个系列，质量上均高于同钢级其他用途钢材的要求。管线钢主要要求具有足够的强度、韧性、良好的焊接性能和抗腐蚀的能力；并且有良好的表面质量、板型、尺寸公差等。管线钢的发展引领了低碳微合金高强钢的发展。

强度 强度主要是指钢管产品的“公称最低屈服强度(SMYS)”。如前所述，输气管线的屈服强度为420～500 MPa(约相当于X60～X70)。输气管线的工作压力一般为7.0～14.0 MPa；输油管线的屈服强度为360～450 MPa(约相当于X52～X65)，输油管线的工作压力一般为5～9 MPa。

除此而外，对屈服强度与抗拉强度的差值和比值也提出了要求，一般是分别规定为<100 MPa和0.85～0.9。

韧性 韧性是指管材塑性变形和断裂全过程中吸收的能量。管材的韧性指标应满足下列2个条件：一是在最低操作温度下，落锤试验(DWTr)的剪切面积>85％时，管线一般不会发生脆性失稳扩张；二是夏(CHARPY)　V型缺口冲击试验。在最低操作温度下，油管道的夏比冲击功在(0.1 SMYS)J以上，气管道在(0.125MYS)J以上，则可控制延性失稳断裂。

可焊性 可焊性是指钢材在一定焊接工艺条件下，施焊或优质焊缝的难易程度。钢材的可焊性一般用2种判别指标：一是影响可焊性的许多化学元素，以碳为主要影响，因而折合成碳当量(Ceq)来判别可焊性的优劣，一般碳当量为0.35～0.42。X60以上的钢材也可以用冷裂纹敏感系数户cm来判别，输油管线的户cm≤0.20～0.25，一般为≤0.25；输气管线的户cm≤0．20。二是热影响区的硬度，它是衡量可焊性的另一指标。碳当量越高，冷却速度越快，则热影响区的硬度越高，从800℃～300℃的冷却速度影响热影响区的显微组织；冷却速度加大会使热影响区的硬度增加，组织变脆；从300℃～100℃的冷却速度影响焊接金属中氢的扩散，会降低热影响区的韧性和增加对裂纹的敏感性。一般焊缝与热影响区金属的宏观硬度不得超过HRC22或HV248。

在确定ERW空冷段长度时，有的设计部门没有考虑上述冷却速度的控制，这是不适当的。由于空冷段长度占据了车间长度的一部分空间，当车间长度布局紧张时，有的设计者总想压缩空冷段的长度，这是不可取的。影响车间长度布局的主要因素是最大定尺长度，所以这一个基本参数要慎重研究，调查市场，妥善权衡，合理确定。有的文献推荐最大定尺长度18～24 m，对ERW及I_SAW来说，认为值得商榷(SSAW定尺长度酌情增长)。

抗腐蚀性 高压输送天然气管线的腐蚀破坏主要有4种形式：应力腐蚀破坏(SCC)、硫化氢腐蚀、硫化物应力开裂(SSC)及氢致开裂(HIC)。

管线用板卷，从20世纪50年代～70年代，主要采取鞍钢等厂家生产的A3、16Mn，到20世纪70年代以后和80年代，则采用日本TS52K(～X52)；到20世纪90年代管线钢国产化开始起步，上海宝钢、武钢等开始生产X52-X65级管线管板卷，但UOE钢管仍从日、美进口。直到21世纪初“西气东输”工程启动，宝钢、武钢、鞍钢、攀钢等企业成批量生产出XTO级热轧板卷，舞钢生产出X70级宽厚钢板。我国2003年计划开发X80级管线钢。管线钢及管线管国产化水平正在接近或达到国际先进水平。1999年，广州番禺珠江钢管有限公司在国内率先引进HME大口径直缝埋弧焊管生产线；2000年，第一家引进美国UOE生产线投产成功，并于2002年在海南岛沿海管线国际招标与日、德外商竞争中中标；为北京国家大剧院建筑试制耐火耐候用UOE钢管(Φ508mm)并生产成功。

“西气东输工程”X70级用管182万t，约100万t为螺旋管，从热带到制管全部国产化；82万tLSAW管中1／3为国产JCOE钢管，舞阳钢铁公司近期提供XTO级宽厚板达到2万t以上。华北巨龙钢管公司为“西气东输"212程生产JCOE钢管达10万t，达到了国际先进水平；华油钢管、辽阳钢管、宝鸡钢管等石油系统焊管厂为“西气东输”工程生产了数十万t螺管，使国产SSAW管提升到一个新水平。

西气东输管道工程用钢管为X70等级管线钢，规格为Φ1016mm×14.6～26.2mm，其中螺旋焊管约占80%，直缝埋弧焊管约占20%，管线钢用量约170万吨。 X70管线钢除了含Nb、V、Ti外，还加入了少量的Ni、Cr、Cu和Mo，使铁素体的形成推迟到更低的温度，有利于形成针状铁素体和下贝氏体。因此X70管线钢本质上是一种针状铁素体型的高强、高韧性管线钢。