เหตุใดท่อที่ไม่ใช่โลหะหรือท่อสแตนเลสจึงไม่สามารถใช้เป็นท่อส่งระยะไกลได้

การขนส่งน้ำมันและก๊าซผ่านท่อส่งต้องใช้แรงดันระดับหนึ่ง ยิ่งท่อส่งยาวเท่าไร แรงดันที่ต้องการก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไปแรงดันของท่อส่งระยะไกลจะอยู่ระหว่างไม่กี่เมกะปาสคาลถึงมากกว่าสิบเมกะปาสคาล ดังนั้น ท่อส่งจึงต้องมีความสามารถในการทนต่อแรงดันได้อย่างเพียงพอ นอกจากนี้ ความยาวของท่อส่งระยะไกลมักจะหลายร้อยหรือหลายพันกิโลเมตร และเส้นผ่านศูนย์กลางโดยทั่วไปจะอยู่ที่หลายร้อยมิลลิเมตร ซึ่งอาจสูงถึงมากกว่า 1 เมตร ปริมาณวัสดุที่ใช้ในการก่อสร้างท่อส่งนั้นมีจำนวนมาก และราคาวัสดุท่อส่งก็ไม่ควรสูงเกินไป ดังนั้น ความสามารถในการทนต่อแรงดันสูงและราคาที่ประหยัดจึงเป็นประเด็นหลักที่ต้องพิจารณาในการเลือกวัสดุสำหรับท่อส่ง

วัสดุที่ไม่ใช่โลหะที่ใช้ทำท่อมีสองประเภท ได้แก่ ท่อพลาสติกวิศวกรรมชนิดต่างๆ และท่อซีเมนต์

ท่อพลาสติกทนต่อการกัดกร่อนและราคาถูก แต่ความแข็งแรงและความแข็งแงของมันต่ำกว่าวัสดุโลหะ และความสามารถในการรับแรงดันก็ต่ำกว่ามาก โดยทั่วไปเพียงไม่กี่สิบเมกะปาสคาล แม้ว่าแรงดันใช้งานของท่อผสมอลูมิเนียม-พลาสติกและเหล็ก-พลาสติกจะอยู่ที่เพียง 1-2 เมกะปาสคาลก็ตาม ปัญหาอีกประการหนึ่งของท่อพลาสติกวิศวกรรมคือขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่า ดังนั้น ท่อพลาสติกวิศวกรรมจึงมักใช้เป็นท่อส่งแรงดันปานกลางและต่ำ เช่น ท่อน้ำประปาและระบายน้ำ ท่อส่งก๊าซในสวน เป็นต้น และไม่เหมาะสำหรับท่อส่งแรงดันสูง เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ และระยะทางไกล

ท่อซีเมนต์ไม่เหมาะสำหรับท่อส่งแรงดันสูงระยะไกล เนื่องจากมีความสามารถในการรับแรงดันต่ำ การเชื่อมต่อระหว่างท่อมีแนวโน้มที่จะรั่วซึม และยังมีปัญหาเรื่องการกัดกร่อน (เหล็กเส้นภายใน) อีกด้วย

ลักษณะเฉพาะของท่อสแตนเลสข้อดีของเหล็กกล้าไร้สนิมคือมีปริมาณธาตุโลหะผสมค่อนข้างสูง เนื่องจากมีธาตุโลหะผสมจำนวนมาก จึงทำให้เหล็กกล้าไร้สนิมทนต่อการกัดกร่อนได้ดีกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสมต่ำ แต่ราคาก็สูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กกล้าผสมต่ำมากเช่นกัน โดยทั่วไปแล้ว ราคาเหล็กกล้าไร้สนิมจะสูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอน 4-5 เท่า และราคาสูงนี้เป็นข้อจำกัดในการนำเหล็กกล้าไร้สนิมไปใช้ในอุตสาหกรรมท่อส่ง

ประเด็นสำคัญอีกประการหนึ่งคือ เหล็กกล้าไร้สนิมมีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อนและทนต่อการออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงได้ดีขึ้นก็ต่อเมื่อมีการสร้างฟิล์มป้องกันบนพื้นผิวเท่านั้น และจะไม่เกิดการกัดกร่อนในทุกสภาพแวดล้อม การกัดกร่อนจะเกิดขึ้นเมื่อฟิล์มป้องกันเสียหายหรือไม่สามารถคงอยู่ได้ ตัวอย่างเช่น ไอออนคลอไรด์ในน้ำทะเลจะทำลายความสมบูรณ์ของฟิล์มป้องกันและทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบเป็นหลุม เมื่อมีรอยตำหนิเล็กๆ บนพื้นผิวของโครงสร้างเหล็กกล้าไร้สนิม เช่น สิ่งแปลกปลอมเกาะติดอยู่ จะทำให้เกิดการกัดกร่อนแบบไมโครแบทช์ภายใต้การกระทำของอิเล็กโทรไลต์ ดังนั้น ความทนทานต่อการกัดกร่อนของเหล็กกล้าไร้สนิมจึงไม่สมบูรณ์แบบ

แม้ว่าท่อเหล็กจะมีคุณสมบัติทนต่อการกัดกร่อนต่ำ แต่ก็มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการขนส่งน้ำมันและก๊าซ เนื่องจากกระบวนการผลิตที่ง่าย ทนต่อแรงดันสูง มีแหล่งที่มาหลากหลาย และราคาถูก อีกทั้งยังสามารถควบคุมการกัดกร่อนได้ด้วยการเคลือบและการป้องกันด้วยกระแสไฟฟ้า โดยทั่วไปแล้ว ท่อส่งขนาดเล็กที่มีแรงดันต่ำจะใช้ท่อเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดา ในขณะที่ท่อส่งขนาดใหญ่ที่มีแรงดันสูงจะใช้ท่อเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงผสมโลหะผสมขนาดเล็กตามข้อกำหนดด้านสมรรถนะทางกล

แน่นอนว่า ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี หากราคาของท่อสแตนเลสลดลงอย่างมาก หรือความแข็งแรงของท่อที่ไม่ใช่โลหะได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้น ก็เป็นไปได้ที่จะนำมาใช้เป็นท่อส่งน้ำมันและก๊าซระยะไกลได้เช่นกัน