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一般情況下所說的管線鋼是指用于生產(chǎn)高頻焊管、螺旋埋弧焊管和直縫埋弧焊管的板卷（鋼帶）和鋼板。

隨著管道輸送壓力和管徑的提高，20世紀60年代起，高強管線鋼（X56、X60、X65、X70等）在低合金高強度鋼基礎(chǔ)上發(fā)展起來，這些鋼突破了傳統(tǒng)鋼的強化和軋制技術(shù)。在鋼中加入微量元素（總量不大于0.2%）的鈮（Nb）、釩（V）、鈦（Ti）等合金元素，并通過控制軋制工藝，使鋼的綜合力學性能得到明顯改善。高強度管線鋼是高技術(shù)、高附加值的產(chǎn)品，其生產(chǎn)幾乎應(yīng)用了冶金領(lǐng)域所有工藝技術(shù)的新成就。由此可見，天然氣長輸管道的用材在一定程度上代表了一個國家冶金工業(yè)的水平。

天然氣長輸管道運行環(huán)境惡劣、地質(zhì)條件復雜、線路長、維護難、易發(fā)生斷裂失效等問題，因此，管線鋼應(yīng)具備高強度、高韌性、可焊接、耐嚴寒低溫、抗斷裂等良好性能。

選用高強度管線鋼或增加管線鋼管的壁厚，可以使天然氣管道承受更高的輸送壓力，從而提高天然氣輸量。雖然同管徑鋼管采用微合金高強鋼的價格比普通鋼高約5％～10％，但可使鋼管自重減少約1/3，制造和焊接過程更容易，運輸和敷設(shè)費用也更低。實踐證明，采用高強度管線鋼管的成本僅為同樣壓力、同樣管徑普通鋼管成本的1/2左右，并且管壁減薄、管道脆性斷裂的可能性也隨之減少。因此，一般均選擇提升鋼管強度來增加管道輸量，而不是加大鋼管的壁厚。

管線鋼的強度指標主要有抗拉強度和屈服強度。屈服強度較高的管線鋼，可以減少輸氣管道鋼材的用量，但屈服強度過高會降低鋼管的韌性，導致鋼管出現(xiàn)撕裂、崩裂等現(xiàn)象，并引發(fā)安全事故。在要求高強度的同時，必須綜合考慮管線鋼的屈服強度與抗拉強度之比（屈強比）。合適的屈強比可保證鋼管在具有足夠強度的同時具備足夠的韌性，從而提高管道結(jié)構(gòu)的安全性。

高壓輸氣管道一旦發(fā)生斷裂失效，壓縮氣體將迅速膨脹并釋放大量能量，引發(fā)爆炸、火災等嚴重后果。為限度避免此類事故的發(fā)生，管道設(shè)計應(yīng)從以下兩個方面慎重考慮斷裂控制方案：一是鋼管應(yīng)始終在韌性狀態(tài)下工作，即管材的韌脆轉(zhuǎn)變溫度必須低于管線的服役環(huán)境溫度，確保鋼管不發(fā)生脆性斷裂事故。二是發(fā)生延性斷裂后，要在1至2根管長范圍內(nèi)止裂，以避免裂紋長程擴展造成更大的損失。天然氣長輸管道是通過環(huán)焊工藝，將鋼管一根一根連接起來的。野外惡劣的施工環(huán)境對環(huán)焊質(zhì)量影響較大，易在焊縫處產(chǎn)生裂紋，并使焊縫及熱影響區(qū)的韌性下降，增加管道破裂的可能。因此，管線鋼本身具有優(yōu)異的可焊性，對保證管道的焊接質(zhì)量和整體安全性至關(guān)重要。

近年來，隨著天然氣的開發(fā)、開采向沙漠、山區(qū)、極地和海洋等地區(qū)延伸，長輸管道往往要經(jīng)過凍土帶、滑坡帶、地震帶等地質(zhì)和氣候條件十分復雜的地區(qū)。為防止服役期間因地面塌陷、移動等引起鋼管變形，位于地震和地質(zhì)災害多發(fā)區(qū)的輸氣管道，應(yīng)采用基于應(yīng)變設(shè)計的抗大變形管線鋼管。穿越架空區(qū)、凍土區(qū)、高海拔或高緯度低溫區(qū)的非埋地管道，常年經(jīng)受高寒考驗，應(yīng)選用具有優(yōu)良抗低溫脆斷能力的管線鋼管；受到地下水和高導電性土壤腐蝕的埋地管道，應(yīng)加強管道內(nèi)外的防腐處理。