Tuyau en acier inoxydable ASTM A358

Introduction

ASTM A358 est la spécification standard pour les tuyaux en acier inoxydable austénitique au chrome-nickel soudés par électrofusion, adaptés aux applications à haute température et corrosives générales.. Cette spécification couvre cinq classes de tuyaux, qui sont fabriqués à partir de plaques ou de feuilles et soudés avec ou sans ajout de métal d'apport. Ces tuyaux sont généralement utilisés dans des applications nécessitant une résistance élevée et une résistance à la corrosion..

Spécifications ASTM A358

Portée

ASTM A358 couvre les tuyaux en acier inoxydable austénitique au chrome-nickel soudés électriquement par fusion, destiné aux services à haute température et corrosifs généraux. La spécification comprend cinq classes:

• Classe 1: Le tuyau est soudé deux fois par des procédés employant du métal d'apport dans toutes les passes et est entièrement radiographié.
• Classe 2: Le tuyau est soudé deux fois par des procédés employant du métal d'apport dans toutes les passes. Aucune radiographie n'est requise.
• Classe 3: Le tuyau est soudé une seule fois par des procédés employant du métal d'apport dans toutes les passes et est entièrement radiographié.
• Classe 4: Identique à la classe 3 sauf que la passe de soudure exposée à la surface intérieure du tuyau peut être réalisée sans ajout de métal d'apport.
• Classe 5: Le tuyau est soudé deux fois par des procédés employant du métal d'apport dans toutes les passes et est radiographié par points..

Composition chimique

La composition chimique des tuyaux en acier inoxydable ASTM A358 varie en fonction de la qualité. Le tableau suivant résume la composition chimique typique de certaines qualités courantes:

Propriétés mécaniques

Les propriétés mécaniques des tuyaux en acier inoxydable ASTM A358 conviennent aux applications à haute température et de service général. Les propriétés mécaniques typiques comprennent:

• Résistance à la traction: Minimum 515 MPa (75 ksi)
• Limite d'élasticité: Minimum 205 MPa (30 ksi)
• Élongation: Minimum 35% dans 2 pouces

Tailles de tuyaux

Les tuyaux ASTM A358 sont disponibles en différentes tailles, indiquant le diamètre extérieur (DE) et épaisseur de paroi. Les tailles peuvent aller des tuyaux de grand diamètre utilisés dans les applications industrielles aux tuyaux plus petits pour des besoins d'ingénierie spécifiques..

Dimensions

Les dimensions des tuyaux ASTM A358 sont spécifiées par leur diamètre extérieur (DE) et épaisseur de paroi. Gamme de tailles standard pour répondre aux différentes exigences d'application. Les dimensions courantes incluent:

• Diamètre extérieur (DE): 8 pouces à 144 pouces
• Épaisseur de paroi: Varie en fonction des exigences de l'application.

Tolérances

ASTM A358 spécifie des tolérances précises pour garantir que les tuyaux répondent aux normes de qualité et de performance. Ces tolérances incluent:

• Diamètre extérieur (DE): ±1 % de la DO spécifiée
• Épaisseur de paroi: ±10 % de l'épaisseur de paroi spécifiée
• Longueur: Les tuyaux sont généralement fournis dans des longueurs aléatoires, avec des tolérances spécifiques basées sur les exigences du client.

Épaisseur de paroi & Tolérance

L'épaisseur de paroi des tuyaux ASTM A358 est essentielle pour leurs performances dans des environnements corrosifs et à haute température.. Les tolérances sur l’épaisseur des parois sont essentielles pour garantir des performances constantes. Les tolérances standards incluent:

• Tolérance d'épaisseur de paroi: ±10 % de l'épaisseur de paroi spécifiée.
• Épaisseur minimale de paroi: L'épaisseur minimale de la paroi ne doit pas être inférieure à 87.5% de l'épaisseur de paroi nominale spécifiée.

Matériaux et fabrication

Matériels

Les tuyaux ASTM A358 sont fabriqués à partir d'aciers inoxydables austénitiques, connus pour leur excellente résistance à l’oxydation et à la corrosion à haute température. Les qualités courantes incluent TP304, TP304L, TP316, et TP316L, chacun offrant des avantages spécifiques pour différentes applications.

Fabrication

Le processus de fabrication des tuyaux ASTM A358 comporte plusieurs étapes pour garantir la qualité et la performance.:

1. Sélection de plaque ou de feuille: Des plaques ou feuilles d'acier inoxydable austénitique de haute qualité sont sélectionnées pour la fabrication.
2. Formation: Les plaques ou feuilles sont façonnées en formes cylindriques par profilage ou par d'autres méthodes..
3. Soudage: Les formes cylindriques formées sont soudées à l'aide de procédés de soudage par fusion électrique.. Le type de soudure (simple ou double) et les exigences en matière de radiographie dépendent de la classe du tuyau.
4. Traitement thermique: Après soudage, les canalisations peuvent subir un traitement thermique pour restaurer leurs propriétés mécaniques et leur résistance à la corrosion.
5. Finition: Les tuyaux sont finis pour obtenir la qualité de surface et les dimensions souhaitées.

Essais

Pour garantir la qualité et les performances des tuyaux ASTM A358, plusieurs tests sont effectués:

Essai hydrostatique

Un test hydrostatique est effectué pour vérifier les canalisations’ capacité à résister à la pression interne. Les tuyaux sont remplis d'eau et pressurisés à un niveau spécifié, typiquement 1.5 fois la pression de conception, pour vérifier les fuites et l’intégrité structurelle.

Tests non destructifs (CND)

Des méthodes de contrôle non destructifs sont utilisées pour détecter les défauts internes et de surface sans endommager les tuyaux. Les méthodes CND courantes incluent:

• Tests radiographiques: Les rayons X ou gamma sont utilisés pour inspecter la structure interne et la qualité des soudures..
• Tests par ultrasons: Des ondes sonores à haute fréquence sont utilisées pour détecter les défauts internes.

Essais mécaniques

Des tests mécaniques sont effectués pour vérifier les tuyaux’ propriétés mécaniques, y compris:

• Essai de traction: Mesure la résistance à la traction, limite d'élasticité, et allongement.
• Essai de dureté: Vérifie les niveaux de dureté pour garantir le respect des limites spécifiées.
• Test d'aplatissement: Vérifie la capacité du tuyau à résister à la déformation sans se fissurer.

Traitement thermique

Le traitement thermique est un processus essentiel pour améliorer les propriétés des tuyaux ASTM A358. Le processus de traitement thermique spécifique dépend de la qualité et des exigences de l'application:

Recuit

Le recuit consiste à chauffer les tuyaux à une température supérieure à la température critique (généralement autour de 1040-1120°C) puis les refroidir rapidement dans l'eau ou l'air. Ce processus dissout les carbures précipités et restaure la résistance à la corrosion et la ductilité du matériau..

Soulager le stress

La relaxation des contraintes consiste à chauffer les tuyaux à une température inférieure à la température critique. (généralement autour de 400-500°C) puis refroidissez-les lentement. Ce processus soulage les contraintes internes causées par les processus de fabrication tels que le soudage.

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