En ce qui concerne le procédé de soudage, les méthodes de soudage des tubes soudés en spirale et des tubes en acier à joint droit sont les mêmes, mais les tubes soudés à joint droit présenteront inévitablement de nombreuses soudures en forme de T, ce qui augmente considérablement la probabilité de défauts de soudage. De plus, les résidus de soudage au niveau des soudures en forme de T sont soumis à des contraintes importantes et le métal d'apport se trouve souvent dans un état de contrainte tridimensionnel, ce qui accroît le risque de fissures.
De plus, selon les règles de soudage à l'arc submergé, chaque soudure doit comporter un point d'amorçage et un point d'extinction de l'arc. Or, lors du soudage d'une soudure circonférentielle, cette condition ne peut être respectée pour chaque joint rectiligne, ce qui peut entraîner la présence d'un point d'extinction de l'arc et, par conséquent, davantage de défauts de soudure.
Lorsque des tubes en acier sont soumis à une pression interne, ils produisent généralement deux contraintes principales sur la paroi du tube, à savoir la contrainte radiale δ et la contrainte axiale δ. La contrainte résultante δ à la soudure est, où α est l'angle d'hélice de la soudure en spirale du tube soudé.
L'angle d'hélice de la soudure en spirale est généralement de 80°, de sorte que la contrainte résultante au niveau de la soudure en spirale correspond à la contrainte principale d'un tube soudé en cordon droit. À pression de service égale, l'épaisseur de paroi des tubes soudés en spirale de même diamètre peut être réduite par rapport à celle des tubes soudés en cordon droit.
Technologie d'expansion du diamètre des tubes soudés à joint droit :
1. Lors de l'étape d'arrondi préliminaire, les blocs de secteur sont ouverts jusqu'à ce qu'ils soient tous en contact avec la paroi intérieure du tube en acier. À ce stade, le rayon de chaque point du tube circulaire intérieur est quasiment identique dans la plage d'arrondi, et le tube en acier est initialement arrondi.
2. Dans l'étape du diamètre intérieur nominal, le bloc sectoriel commence à réduire sa vitesse de déplacement à partir de la position avant jusqu'à ce qu'il atteigne la position requise, qui est la position circonférentielle intérieure requise du tuyau fini.
3. Lors de la phase de compensation du rebond, le bloc sectoriel continue de réduire sa vitesse à partir de la position de la phase 2 jusqu'à atteindre la position requise. Cette position correspond à la position circonférentielle intérieure du tube d'acier avant que le rebond ne soit nécessaire selon la conception du procédé.
4. Lors de la phase de maintien et de stabilisation de la pression, le bloc sectoriel reste immobile à l'intérieur du tube d'acier pendant un certain temps avant de reprendre sa forme initiale. Cette phase est nécessaire au bon fonctionnement de l'équipement et au processus d'expansion du diamètre.
5. Lors de la phase de retour au déchargement, le bloc sectoriel se rétracte rapidement de sa position circonférentielle intérieure dans le tube d'acier avant de rebondir jusqu'à atteindre sa position d'expansion initiale. Il s'agit du diamètre de contraction minimal du bloc sectoriel requis par le processus d'expansion.
Classification detuyaux en acier à joint droit:
1. Tube soudé à joint droit haute fréquence : Ce tube est fabriqué à partir de feuillard d'acier (plaque enroulée) par un procédé de soudage haute fréquence et produit en continu sur une ligne de production. La résistance du matériau est généralement inférieure à 450 MPa et les aciers utilisés sont J55, L450, X60, Q235, Q345, Q420 et Q460. Le diamètre des tubes soudés à joint droit varie de 14 à 610 mm et leur épaisseur de paroi de 1 à 23,8 mm. La fabrication de ce tube s'effectue par un procédé de formage continu multi-supports à haute productivité (vitesse de production de 15 à 40 m/min). La ligne de production est équipée pour le calibrage, le redressage, l'arrondi, etc. Le tube obtenu présente une excellente circularité et rectitude, ainsi qu'une soudure de haute qualité.
2. Tube soudé longitudinalement à l'arc submergé : Ce type de tube est fabriqué à partir d'une seule tôle d'acier, par formage JCO ou UO, soudage à l'arc submergé, ou une combinaison de soudage à l'arc submergé et d'autres procédés de soudage. Les tubes X70, X80 et X120 sont courants. Leur diamètre varie de 406 à 1 422 mm et leur épaisseur de paroi de 8 à 44,5 mm.
En ce qui concerne le soudage des bords, on utilise un usinage par fraisage ; pour le formage, outre les technologies conventionnelles JCO et UO, certains fabricants emploient les technologies avancées de formage progressif (PFP) et de formage par cintrage à rouleaux (RBE) ; pour le soudage, on utilise une machine de pré-soudage automatique sous protection d'argon ou de CO2 et un équipement spécial de soudage à l'arc submergé multifil (4 et 5 fils) interne et externe, avec une alimentation électrique à onde carrée ou à onde carrée ; pour l'élargissement du diamètre, le tube est élargi mécaniquement sur toute sa longueur ; pour le contrôle, une détection des défauts en ligne est requise sur la tôle, un contrôle radiographique automatique et un test de pression hydraulique sont effectués sur le tube en acier après soudage, et un second contrôle radiographique, en ligne ou hors ligne, est réalisé après l'élargissement du diamètre.
Le sablage et le décapage des tubes en acier à joint droit utilisent un moteur puissant pour entraîner la rotation à grande vitesse des lames de projection. Grâce à la force centrifuge du moteur, des abrasifs tels que des grenailles d'acier, du sable d'acier, des fragments de fil de fer et des minéraux sont projetés sur la surface du tube. Ce procédé permet non seulement d'éliminer l'oxyde, la rouille et les impuretés, mais aussi d'obtenir la rugosité uniforme requise grâce à l'action combinée des impacts et du frottement des abrasifs.
Le sablage et le décapage des tubes en acier à joint droit utilisent un moteur puissant pour entraîner la rotation à grande vitesse des lames de projection. Grâce à la force centrifuge du moteur, des abrasifs tels que des grenailles d'acier, du sable d'acier, des fragments de fil de fer et des minéraux sont projetés sur la surface du tube. Ce procédé permet non seulement d'éliminer l'oxyde, la rouille et les impuretés, mais aussi d'obtenir la rugosité uniforme requise grâce à l'action combinée des impacts et du frottement des abrasifs.
Après le décapage par pulvérisation, l'adhérence physique à la surface du tube en acier est non seulement accrue, mais l'adhérence mécanique entre la couche anticorrosion et cette surface est également renforcée. Le décapage par pulvérisation constitue donc une méthode idéale pour la protection anticorrosion des pipelines. De manière générale, le grenaillage est principalement utilisé pour le traitement de la surface intérieure des tubes en acier, tandis que le grenaillage extérieur est principalement utilisé pour le traitement de la surface extérieure des tubes en acier à joint droit.
Date de publication : 19 octobre 2023