Tuyaux en acier et processus de fabrication
Tuyaux en acier et processus de fabrication
Introduction
L'avènement de la technologie des laminoirs et son développement au cours de la première moitié du XIXe siècle se sont également manifestés dans la fabrication industrielle de tubes et tuyaux.. Initialement, des bandes de feuilles roulées ont été formées en une section transversale circulaire par des agencements d'entonnoirs ou de rouleaux, puis soudé bout à bout ou par recouvrement dans la même chaleur (procédé de soudage par forge).
Vers la fin du siècle, divers procédés sont devenus disponibles pour la fabrication de tubes et tuyaux sans soudure, avec des volumes de production augmentant rapidement sur une période relativement courte. Malgré l'application d'autres procédés de soudage, le développement continu et l'amélioration des techniques sans soudure ont conduit à l'exclusion presque totale du marché des tubes soudés, avec pour résultat que les tubes et tuyaux sans soudure ont dominé jusqu'à la Seconde Guerre mondiale.
Au cours de la période suivante, les résultats de la recherche sur la technologie du soudage ont permis un redressement de la fortune du tube soudé, avec un travail de développement florissant qui s'ensuit et une large propagation de nombreux procédés de soudage de tubes. Actuellement, environ deux tiers de la production mondiale de tubes d'acier sont réalisés par des procédés de soudage. De ce chiffre, cependant, environ un quart prend la forme de tubes de canalisation dits de grand diamètre, dont les dimensions se situent en dehors de celles qui sont économiquement viables dans la fabrication de tubes et de tuyaux sans soudure..
Comme les tuyaux en acier sont fabriqués? (commentaire allemand)
Le commentaire allemand est brillant…j'espère que vous comprenez ce que dit et montre l'orateur (-:
Tubes et tuyaux sans soudure
Les principaux procédés de fabrication de tubes sans soudure ont vu le jour vers la fin du XIXe siècle.. Alors que les brevets et les droits de propriété ont expiré, les différents développements parallèles initialement poursuivis sont devenus moins distincts et leurs étapes de formation individuelles ont été fusionnées dans de nouveaux processus. Aujourd'hui, l'état de la technique s'est développé au point où la préférence est donnée aux procédés modernes et performants suivants:
Le processus de laminage continu au mandrin et le processus au banc de poussée dans la gamme de tailles d'env.. 21 à 178 mm diamètre extérieur.
Le broyeur à bouchons multi-cages (MPM) avec contrôle (contraint) barre de mandrin flottante et processus de broyage à bouchons dans la gamme de tailles d'env.. 140 à 406 mm diamètre extérieur.
Le procédé de perçage à rouleaux croisés et de laminage de pèlerins dans la gamme de tailles d'env.. 250 à 660 mm diamètre extérieur.
Processus de broyeur à mandrin
Dans le processus de broyage à mandrin, un tour solide (billet) est utilisé. Il est chauffé dans un four à sole tournante puis percé par un perceur. La billette percée ou la coque creuse est laminée par un broyeur à mandrin pour réduire le diamètre extérieur et l'épaisseur de paroi, ce qui forme un tube mère de plusieurs longueurs.. Le tube mère est réchauffé et réduit encore aux dimensions spécifiées par le réducteur d'étirement. Le tube est ensuite refroidi, couper, redressé et soumis à des processus de finition et d'inspection avant expédition.
* Note: Les processus marqués d'un astérisque sont des spécifications menées et/ou des exigences client.
Processus de broyage à bouchons Mannesmann
Processus de broyeur à bouchons, un tour solide (billet) est utilisé. Il est chauffé uniformément dans le four à sole tournante puis percé par un perceur Mannesmann. La billette percée ou la coque creuse est réduite en diamètre extérieur et en épaisseur de paroi. Le tube laminé est bruni simultanément à l'intérieur et à l'extérieur par une enrouleuse. Le tube enroulé est ensuite dimensionné par un broyeur aux dimensions spécifiées.. A partir de cette étape le tube passe par le lisseur. Ce processus complète le travail à chaud du tube. Le tube (appelé tube mère) après finition et inspection, devient un produit fini.
Tube et tuyau soudés
Depuis qu'il est devenu possible de fabriquer des bandes et des plaques, les gens ont constamment essayé de plier le matériau et de relier ses bords afin de fabriquer des tubes et des tuyaux. Cela a conduit au développement du plus ancien procédé de soudage, celui de la forge-soudure, qui remonte 150 années.
Dans 1825, le marchand britannique de ferronnerie James Whitehouse a obtenu un brevet pour la fabrication de tuyaux soudés. Le processus consistait à forger des plaques de métal individuelles sur un mandrin pour produire un tuyau à joint ouvert., puis chauffer les bords d'accouplement du joint ouvert et les souder en les pressant mécaniquement ensemble dans un banc d'étirage.
La technologie a évolué au point où des bandes pouvaient être formées et soudées en un seul passage dans un four de soudage.. Le développement de ce concept de soudage bout à bout a abouti à 1931 dans le processus Fretz-Moon conçu par J. Lune, un Américain, et son collègue allemand Fretz.
Les lignes de soudage employant ce procédé fonctionnent encore aujourd'hui avec succès dans la fabrication de tubes jusqu'à des diamètres extérieurs d'env.. 114 mm. En dehors de cette technique de soudage à chaud et sous pression, dans lequel la bande est chauffée dans un four jusqu'à la température de soudage, plusieurs autres procédés ont été mis au point par l'américain E. Thomson entre les années 1886 et 1890 permettant le soudage électrique des métaux. La base en était la propriété découverte par James P.. Joule par lequel le passage d'un courant électrique à travers un conducteur provoque son échauffement en raison de sa résistance électrique.
Dans 1898, la société d'outils standard, USA, a obtenu un brevet couvrant l'application du soudage par résistance électrique pour la fabrication de tubes et de tuyaux. La production de tubes et tuyaux soudés par résistance électrique a connu un essor considérable aux États-Unis, et bien plus tard en Allemagne, suite à la mise en place de laminoirs à bandes à chaud en continu pour la production de la matière première en vrac nécessaire à la fabrication à grande échelle. Pendant la Seconde Guerre mondiale, un procédé de soudage à l'arc sous argon a été inventé – encore aux États-Unis – qui a permis le soudage efficace du magnésium dans la construction aéronautique.
Conséquence de cette évolution, divers procédés de soudage sous protection gazeuse ont été développés, principalement pour la production de tubes en acier inoxydable. Suite aux développements profonds survenus dans le secteur de l'énergie au cours des derniers 30 années, et la construction qui en résulte de pipelines longue distance de grande capacité, le procédé de soudage à l'arc submergé a acquis une position de prééminence pour le soudage de tubes de canalisation d'un diamètre supérieur à env.. 500 mm.
Usine de tubes à souder électrique
Bande d'acier en bobine, qui a été découpé à la largeur requise à partir d'une large bande, est façonné par une série de rouleaux de formage en une coque de plusieurs longueurs. Les bords longitudinaux sont assemblés en continu par soudage par résistance/induction à haute fréquence.
La soudure de la coque de plusieurs longueurs est ensuite traitée électriquement en tête., dimensionné et coupé aux longueurs spécifiées par une machine à tronçonner volante. Le tuyau coupé est redressé et équarri aux deux extrémités.
Ces opérations sont suivies d'un contrôle par ultrasons ou d'essais hydrostatiques..
Tuyaux ERW NOIR. Soudé par résistance électrique (Restes explosifs de guerre) Les tuyaux sont fabriqués à partir de bobines laminées à chaud / Fentes. Toutes les bobines entrantes sont vérifiées sur la base du certificat de test reçu de l'aciérie pour leurs propriétés chimiques et mécaniques.. Le tuyau ERW est formé à froid pour lui donner une forme cylindrique, non formé à chaud.
Le tuyau sans soudure est fabriqué en extrudant le métal à la longueur souhaitée; par conséquent, les tuyaux ERW ont un joint soudé dans leur section transversale, tandis que le tuyau sans soudure n'a aucun joint dans sa section transversale sur toute sa longueur. Dans un tuyau sans soudure, il n'y a pas de soudure ni de joints et est fabriqué à partir de billettes rondes solides.
Le 3 éléments de dimension du tuyau Normes de dimension des tuyaux en acier au carbone et en acier inoxydable (ASME B36.10M & B36.19M) Tableau des tailles de tuyaux (Calendrier 40 & 80 tuyau en acier signifie) Moyens de taille nominale du tuyau (NPS) et diamètre nominal (DN) Tableau des dimensions des tuyaux en acier (Tableau des tailles) Calendrier des classes de poids des tuyaux (WGT)
Le tuyau en acier au carbone est très résistant aux chocs et aux vibrations, ce qui le rend idéal pour le transport de l'eau., huile & gaz et autres fluides sous les chaussées. Dimensions Taille: 1/8″ à 48″ / Épaisseur DN6 à DN1200: Sch 20, MST, 40, XS, 80, 120, 160, Type XXS: Tube sans soudure ou soudé Surface: Apprêt, Huile antirouille, FBE, 2PE, 3Matériau enduit de LPE: ASTMA106B, A53, API 5L B, X42, X46, X52, X56, X60, X65, Service X70: Coupe, Biseautage, Enfilage, Rainurage, Revêtement, Galvanisation
Les spécifications internationales ASTM pour les tubes en acier énumèrent les exigences standard pour les tubes de chaudières et de surchauffeurs., tubes de service général, tubes en acier en service de raffinerie, tubes d'échangeur de chaleur et de condenseur, tubes mécaniques et structurels.
L'autre raison principale pour laquelle la galvanisation à chaud offre une meilleure protection contre la corrosion est que le revêtement est appliqué pendant le processus de fabrication avant l'installation de l'acier.. Cela signifie que toutes les zones coupées ou endommagées lors de l'installation auront toujours un revêtement protecteur.. Autres méthodes de galvanisation, comme la pré-galvanisation, enduire l'acier avant qu'il ne soit coupé et fabriqué. Cela laisse toutes les zones coupées ou endommagées lors de l'installation vulnérables à la rouille et à la corrosion..
