(1)碳當量 把鋼中合金總含量換算成對可焊性有相同影響的碳的數量稱炭當量，符號為C_E，碳當量的計算方法較多，國際焊接協會(IIW)用來判定產生延遲裂紋(也稱冷裂紋)傾向的碳當量計算式如下：
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　　式中C(碳)、V(釩)、Mn(錳)、Cu(銅)、Cr(鉻)、Ni(鎳)、Mo(鉬)均以各種成分含量的質量百分數表示，其中釩的百分含量中可包括在鋼管的一般焊接條件下，焊口是快速冷卻的，鋼的硬化，尤其在靠近焊縫受熱影響的粗粒區(qū)內，焊接會對這些成分產生影響。公式中分母數值提供了關于焊口及其熱影響區(qū)內金屬硬化方面各元素的含量起作用的程度。
　　 一般認為，碳鋼的含碳量小于w_c0.25%，合金鋼的含碳量小于w_c0.45％，焊接性能良好。
　　鋼的焊接性與管材的化學成分密切相關，尤以碳、錳含量影響最大。
　　1) 碳：碳對鋼和焊縫金屬的作用是提高強度和硬度，降低塑性和韌性，含碳量增加，鋼的焊接性降低。含碳量愈高，焊接時碳和氧反應而生成一氧化碳的機會越多，在焊縫的熔合區(qū)和熔合線上更容易產生氣孔。
　　2)錳：錳是煉鋼的脫氧劑和脫硫劑，在鋼中加入一定數量的錳，能消除和減弱鋼因硫所引起的熱脆性，提高鋼的強度。但錳能使鋼提高淬透性，對焊接性能有不利影響。為了改善鋼的焊接性能，應適當降低鋼中碳的含量，焊接時可采用低氫型焊條和相應焊接工藝。
　　3)鎳：鎳能使鋼改善低溫韌性和提高淬透性，并具有較高的抗腐蝕能力。
　　4)鉻：能提高鋼的耐腐蝕能力、抗氧化能力、耐高溫性、淬透性及材料的耐磨性能，加大焊縫熱影響區(qū)的硬度。
　　5)鈮、釩、鈦：添加在碳錳低合金鋼中，經控制軋制和控制冷卻可以提高鋼的強度，細化晶粒，改善焊接性和韌性。
　　6)磷、硫：在各類鋼中均屬有害雜質，它會降低鋼的塑性、韌性和焊接性。
　　4．抗腐蝕性能 長距離輸氣管道要求天然氣必須經凈化處理，脫除硫化氫和水。在輸送凈化天然氣的條件下，不考慮管材的內壁防腐蝕。只有在輸送的天然氣既含水又含硫化物的條件下，才考慮管材的抗硫化物應力開裂。
　　目前抗硫化物應力開裂的主要方法是選用低碳鋼和焊縫經熱處理消除應力，控制硬度不超過200HBS。常用的國產抗硫化物應力開裂的鋼種有Q235，10，15，20，Q295等鋼種。至今，還有抗化學腐蝕的輸氣管道用鋼，在有化學腐蝕的條件下一般是采用增加腐蝕裕量或輸氣管采用內涂層來解決。
　　5．寒冷地帶的管材選擇 所謂寒冷地帶，一般指最低月平均溫度低于-20°的地區(qū)。當采用低溫輸送工藝時，應按最低輸送溫度計算。由于鋼的韌性隨溫度降低而下降，當低于鋼的韌脆轉變溫度時，管線會產生脆性斷裂。寒冷地區(qū)管材的選擇主要根據最低使用溫度，選用鋼種的韌脆轉變溫度必須低于最低使用溫度，鋼的沖擊吸收功必須大于一定的值。不同強度等級的鋼，要求的沖擊吸收功的最小值不同。不同的使用溫度，對沖擊吸收功的最小值要求也不相同。國內管材低溫條件使用的沖擊吸
收功最小值尚無標準規(guī)定。低溫壓力容器用鋼在最低設計溫度下沖擊吸收功最低規(guī)定值見表2-4。低溫用鋼的沖擊吸收功試驗方法按GB45159—1984《金屬低溫夏比沖擊試驗方法》規(guī)定，沖擊試樣缺口按GB2106《金屬(V型缺口)夏比沖擊試驗方法》規(guī)定的標準試件加工。
　　前蘇聯由于在寒冷地區(qū)建設天然氣管道工程較多，其管線建設標準中對于鋼管的低溫韌性作了規(guī)定。當使用溫度不低于-40℃時，沖擊韌性規(guī)定值見表2-2；當工作溫度在-40℃～-60℃時，鋼管的沖擊韌性規(guī)定值見表2-5。表2-5還適用于雖然工作溫度不低于-40℃，但壁厚較厚時，其沖擊韌度規(guī)定值也應按表中規(guī)定選取。
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　　1．試驗溫度下三個試樣沖擊功平均值不得低于表2-5的規(guī)定，其中單個試樣沖擊功可以小于平均值，但不得小于平均值的70％；
　　2．試驗溫度為最低設計溫度。
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二、鋼管的種類和標準
　　1．鋼管的種類
　　(1)無縫鋼管 采用熱加工的方法制造的不帶焊縫的鋼管稱為無縫鋼管。根據需要，有的無縫鋼管還經冷精整和熱處理加工成所要求的形狀、尺寸和性能。我國將無縫鋼管按不同用途分為輸送流體用無縫鋼管(GB8163—1987)、高壓鍋爐無縫鋼管(GB5310—1985)、化肥設備用高壓無縫鋼管(GB6479—1986)、石油裂化用無縫鋼管(GB9948—1988)等。按制造工藝又可分為熱軋、熱擴、冷撥無縫鋼管。
　　(2)焊接鋼管 采用鋼板(帶)經常溫(或加熱)成型，然后在成形邊緣焊接而制成的鋼管稱焊接鋼管。按焊接方式可分連續(xù)爐焊、電阻焊、埋孤焊和金屬極氣體保護電弧焊。
　　焊接鋼管中按成形方法可分為螺旋焊縫鋼管和有焊縫鋼管。我國生產用于天然氣輸送用管有螺旋縫埋弧焊鋼管、直縫電阻焊鋼管。
　　螺旋焊縫鋼管采用鋼帶經螺旋形卷制成形，然后焊接而成，與直縫管相比，鋼管的直徑和長度調整容易。可以用較窄的鋼帶卷制較大直徑的鋼管。就鋼管主應力來講，螺旋焊縫方向與帶鋼軋制方向基本一致。從受力狀態(tài)分析，螺旋縫管較直縫管有利，但焊縫比直縫管焊縫長，焊縫質量不如直縫管好控制。我國由于螺旋焊縫鋼管生產歷史較長，輸氣管線的大口徑鋼管幾乎全部采用螺旋縫鋼管。20世紀90年代初，寶雞石油鋼管廠引進了德國直縫電阻焊制管機組，開始生產直縫電阻焊鋼管，質量也不斷提高，已開始用于輸氣管線上。