Трубы из углеродистой стали, являясь основными компонентами промышленной инфраструктуры мирового масштаба, производятся и нормируются в соответствии со строгими размерными стандартами. Эти стандарты чётко определяют наружный диаметр (OD), толщину стенки и результирующий внутренний диаметр (ID). Наиболее широко признанной системой стандартизации труб из углеродистой и легированной стали является ASME B36.10. Данный стандарт содержит исчерпывающие размерные данные для условных размеров труб (NPS) от 1/8 дюйма до 48 дюймов и более. В рамках этой системы наружный диаметр для конкретного условного размера остаётся постоянным независимо от толщины стенки, тогда как внутренний диаметр обратно пропорционален указанному номеру графика (schedule) — классификации, изначально разработанной для учёта различных уровней рабочего давления. Например, труба NPS 6 дюймов всегда имеет OD 168,3 мм, однако её ID варьируется в зависимости от выбранной толщины стенки: от приблизительно 162 мм для марки 5S (тонкостенная) до минимальных 124 мм для марки 160 (сверхтяжёлая стенка). Диапазон размеров охватывает как самые малые диаметры, требуемые для приборных и прецизионных применений — с минимальным наружным диаметром всего 6,0 мм и толщиной стенки до 0,8 мм, — так и гигантские трубы, используемые для водоснабжения, свайных работ и инфраструктурных проектов, с наружным диаметром свыше 3000 мм.
Для стальных труб малого диаметра с наружным диаметром, как правило, менее 114 мм, в производстве обычно применяются бесшовные трубы холодной деформации или электросварные трубы сопротивления (ERW). Марки материала акцентируют внимание на точных механических свойствах, качестве поверхности и формоустойчивости. Стандарты, такие как ASTM A179, охватывают бесшовные холоднодеформированные трубы из низкоуглеродистой стали для теплообменников и конденсаторов, где содержание углерода строго контролируется для оптимизации характеристик теплопередачи и формоустойчивости. Для общих применений в системах водоснабжения и отопления наиболее широко применимым стандартом является ASTM A53 Grade B. Он охватывает бесшовные и сварные трубы со стандартной толщиной стенки и минимальным пределом текучести 240 МПа, пригодные для применения под давлением и в механических системах в различных диапазонах размеров. Трубы среднего диаметра (обычно с наружным диаметром от 60,3 мм до 323,9 мм) чаще всего поставляются в соответствии со спецификациями API 5L для трубопроводных систем. К маркам относятся X42, X52, X60 и X70, обладающие последовательно возрастающим пределом текучести для повышения устойчивости к внутреннему давлению в системах транспортировки нефти и газа. Для самых требовательных условий высокого давления и высокой температуры в энергетическом и нефтеперерабатывающем секторах применяются бесшовные стальные трубы ASTM A106 Grade B и C. Трубы большого диаметра (обычно с наружным диаметром более 406 мм) в основном изготавливаются методом сварки. В строительных и свайных фундаментных конструкциях специально разработан стандарт ASTM A252, обеспечивающий устойчивость к нагрузкам при забивке свай в процессе монтажа. Для крупнодиаметровых трубопроводов под давлением марки API 5L X80 и более низкие обеспечивают необходимую прочность при одновременном сохранении свариваемости и ударной вязкости для межрегиональных трубопроводов. Для особых применений, например, в криогенных условиях, требуются марки, такие как ASTM A333.
Технологические процессы производства труб из углеродистой стали значительно различаются в зависимости от их размерных классификаций: для разных диапазонов размеров и требований к эксплуатационным характеристикам применяются оптимизированные маршруты производства. Трубы малого диаметра (обычно с наружным диаметром менее 114 мм) производятся преимущественно бесшовными методами — путём горячей прокатки с прошивкой и холодной протяжки, либо как сварные трубы методом электросварки сопротивлением (ERW) из стальной ленты. Холодная протяжка, при которой труба последовательно проходит через калибровочные матрицы при комнатной температуре, обеспечивает исключительную точность размеров (допуск на наружный диаметр ±0,1 мм) и высокое качество поверхности по сравнению с горячекатаными изделиями. Это делает её идеальной для применения в гидравлических цилиндрах, прецизионных механических компонентах и теплообменниках. Процесс ERW-сварки для труб малого и среднего диаметра включает непрерывное формование стальной полосы в цилиндрическую форму, сварку продольного шва высокочастотным током, последующее удаление заусенцев с внутренней и внешней сторон шва, калибровку и резку на заданную длину. Высокая производительность этого процесса делает его наиболее экономичным выбором для стандартных трубопроводных применений диаметром до 24 дюймов. Трубы среднего диаметра (обычно с наружным диаметром от 114 мм до 406 мм) могут производиться как бесшовными методами — путём прошивки на роликовых станках и последующей прокатки, так и сварными методами ERW или LSAW в зависимости от требований к толщине стенки и степени ответственности применения. Крупногабаритные стальные трубы (с наружным диаметром более 406 мм) практически исключительно производятся сварными методами; два основных технологических решения — это продольная автоматическая сварка под флюсом (LSAW) и спиральная автоматическая сварка под флюсом (SSAW).
