1.大口径、长距离、高压输送
由建立在流体力学基础上的设计计算可知，原油管道单位时间输送量与输送压力梯度的平方根成正比，与略大于管道直径的平方成正比。因此加大管道直径、提高管道工作压力是提高管道输送量的有力措施和油气管线的基本发展方向，随着输气管道输送压力的提高，输送用钢管也相应的迅速向高钢级发展，从X52、X60、X 65到X 70，甚至更高级别。高压输送和采用高钢级钢管，可使管道建设成本大大降低，并且管道建成以后，管道运营的经济效益更加优异。根据加拿大的统计分析，每提高一个级别，就可减少7%的建设成本。但由于作用在管壁上的应力与钢管直径和内压成正比，因此管径和内压的增加要求壁厚和钢的强度增大。而壁厚和钢的强度级别的增大，管线钢出现断裂的几率增加。因此，要求管线钢必须具有高的韧性储备。
2.高寒和腐蚀的服役环境
由于全世界对能源的需求不断增加，人们正在偏远地区寻找和开发新的油田.与此相配套的管道多是建设在气候恶劣、人烟稀少、地质地貌条件极其复杂的地区。如美国横穿阿拉斯加的管道，途经冻土地区，气温最低可达-70℃。前苏联1985年所建的西西伯利亚一一中央输气管线，途经常年冻土区，气温最低可达-63℃，积雪70~90cm.在全长4451km的线路中有959km通过沼泽、794km过水障碍。我国建设的西气东输管线，沿途要经过大片沙漠、戈壁高原、碱滩和沼泽地、地震活动断层和大落差地带。一些地区昼夜温差最大可达30℃，冬季最低温度-34℃，夏季地表最高温度可达80℃。这些严酷的地域、气候条件不但给长输管线的施工造成困难，而且对管线钢的性能，尤其是管线钢的低温韧性和韧脆转变特性提出了更高的要求。
3.海底管线的厚壁化
目前油气产量中有20%的原油和5%的天然气来源于近海。海底管线与陆地管线的服役条件有很大差异。
海底管线经受自重、管内介质、设计压力、管外水压等工作载荷以及风、浪、流、冰和地震等环境载荷的作用，要求钢管具有足够的t/D值(t为管壁厚、D为管径)。因此.高压、小直径和厚壁化己经成为近海管线的特点。
为了适应管道工程的发展趋势，保证管线建设和运行的经济性和安全性，对管道和管线钢的质量参数提出了更高的要求，同时，也推动了焊接材料、焊接技术的发展。