Actuellement, le principal processus de production detuyaux en acier de grand diamètreDans mon pays, on produit des tubes en acier de grand diamètre laminés à chaud et des tubes en acier à diamètre expansé thermiquement. Les tubes sans soudure à expansion thermiquement sont disponibles dans des diamètres allant de 325 mm à 1220 mm et ont une épaisseur de 120 mm. Ce procédé permet de fabriquer des tubes aux dimensions non standard. On appelle couramment ces tubes « tubes à expansion thermique ». Un tube en acier de faible densité mais à fort retrait est utilisé pour augmenter son diamètre par laminage transversal ou étirage. Le tube obtenu est un ébauché. Ce procédé permet d'épaissir rapidement le tube en acier et de produire des tubes sans soudure non standard et spéciaux à faible coût et avec une productivité élevée ; c'est la tendance actuelle dans le domaine du laminage de tubes. Les tubes en acier de grand diamètre sont également appelés tubes en acier galvanisé de grand diamètre. Il s'agit de tubes en acier soudés dont la surface est recouverte d'une couche de galvanisation à chaud ou électro-galvanisée. La galvanisation améliore la résistance à la corrosion et prolonge la durée de vie des tubes. Les tuyaux galvanisés sont largement utilisés. Outre leur utilisation comme canalisations pour les fluides courants à basse pression tels que l'eau, le gaz et le pétrole, ils servent également de conduites pour les puits de pétrole et les oléoducs dans l'industrie pétrolière, notamment en mer, ainsi que pour les réchauffeurs d'huile et les condenseurs des équipements de cokéfaction. On les retrouve aussi dans les conduites des refroidisseurs, des échangeurs de vapeur pour la distillation du charbon, des pieux de fondation, des tubes de soutènement pour les galeries minières, etc.
Méthode de formage des tubes en acier de grand diamètre :
1. Méthode de dilatation thermique par pression
L'équipement de poussée et d'expansion est simple, économique, facile d'entretien, durable et offre une grande flexibilité quant aux spécifications des produits. Pour la fabrication de tubes en acier de grand diamètre et autres produits similaires, il suffit d'ajouter quelques accessoires. Il convient à la production de tubes en acier de grand diamètre à paroi mince et d'épaisseur moyenne, et peut également produire des tubes à paroi épaisse dans la limite de sa capacité.
2. Méthode d'extrusion à chaud
Avant l'extrusion, l'ébauche doit être usinée et prétraitée. Pour l'extrusion de raccords de tuyauterie d'un diamètre inférieur à 100 mm, l'investissement en équipement est faible, les pertes de matière sont réduites et la technologie est relativement bien maîtrisée. Cependant, dès que le diamètre du tuyau augmente, la méthode d'extrusion à chaud requiert des équipements de forte puissance et de grande capacité, ainsi qu'une mise à niveau du système de contrôle correspondant.
3. Méthode de perçage et de roulement à chaud
Le perçage et le laminage à chaud comprennent principalement le laminage longitudinal et transversal. Le laminage longitudinal et le laminage par extension sont principalement réalisés par laminage de tubes à mandrin à déplacement limité, par laminage de tubes à mandrin à déplacement limité à quelques cages, par laminage de tubes à mandrin à déplacement limité à trois rouleaux et par laminage de tubes à mandrin flottant. Ces méthodes présentent une productivité élevée, une faible consommation de métal, une bonne qualité de produit et un système de contrôle performant, ce qui explique leur utilisation croissante.
Méthode de traitement des tubes en acier de grand diamètre :
1. Laminage : L’ébauche métallique pour tube en acier de grand diamètre passe entre deux cylindres rotatifs (de formes variées). La section du matériau est réduite par compression, tandis que sa longueur est augmentée. Le laminage sous pression est la méthode la plus couramment utilisée pour la production de tubes en acier de grand diamètre. Ce procédé sert principalement à fabriquer des profilés, des plaques et des tubes en acier de grand diamètre. On distingue le laminage à froid et le laminage à chaud.
2. Forgeage ; procédé de mise en forme par pression utilisant la force d’impact alternative du marteau de forgeage ou la pression de la presse pour donner à l’ébauche la forme et les dimensions souhaitées. On distingue généralement le forgeage libre et le forgeage en matrice. Il est fréquemment utilisé pour la production de matériaux de grandes sections, tels que les tubes et billettes d’acier de grande dimension.
3. L'étirage ; c'est un procédé de transformation dans lequel l'ébauche métallique laminée (caractères, tubes, produits, etc.) est étirée à travers une filière afin de réduire sa section et d'augmenter sa longueur. La plupart des procédés sont utilisés pour le travail à froid.
4. Extrusion : Ce procédé de transformation consiste à placer un tube d’acier de grand diamètre dans une filière d’extrusion fermée. Une pression est appliquée à une extrémité pour extruder le métal à travers une filière prédéfinie, afin d’obtenir un produit fini de forme et de dimensions identiques. Il est principalement utilisé pour la production de tubes en acier de grand diamètre fabriqués à partir de métaux non ferreux.
Type de raccordement pour tuyaux en acier de grand diamètre :
1. Type de bride à connexion rapide pour tuyau en acier de grand diamètre : une soudure à l'arc sous argon en forme d'anneau est réalisée sur la bride et l'ajustement, et le joint entre les brides est comprimé avec une pince rapide, qui sert de joint pour compléter la connexion d'ajustement.
2. Type de soudage des tubes en acier de grand diamètre : le soudage circulaire à l'arc sous argon est effectué sur les raccords de tuyauterie à emboîtement habituels et l'ajustement, qui sert de joint et complète la connexion d'ajustement.
3. Tuyau en acier de grand diamètre de type compression : insérez le tuyau dans le raccord de tuyauterie, les deux extrémités du raccord de tuyauterie sont des rainures en forme de U saillantes, et la bague d'étanchéité intégrée est connectée en pressant la partie emboîtée de l'outil spécial de raccord de tuyauterie.
4. Tuyau en acier de grand diamètre de type compression : Insérez le tuyau dans la buse du raccord de tuyauterie, fixez-le avec un écrou et comprimez le boîtier au niveau de la buse à travers la bague d'étanchéité avec la force de la vis, qui agit comme joint et complète le raccordement du tuyau.
5. Tuyau en acier de grand diamètre à filetage conique : le manchon fileté extérieur et le raccord sont soudés à l’arc sous argon par un anneau, et les raccords filetés intérieurs sont assemblés par un filetage conique pour assurer l’étanchéité et la connexion. Ce type de tuyau peut être utilisé dans des environnements difficiles tels que les zones de tassement de terrain, les hautes températures et les hautes pressions.
6. Tuyauterie en acier de grand diamètre à compression limite : la tuyauterie est assemblée par bride ou par soudage d'anneaux, et le raccordement est réalisé par joint flottant ou semi-flottant. Après compression de 20 à 30 % du joint d'étanchéité en caoutchouc, celui-ci pénètre dans la gorge d'étanchéité métallique. Un joint de limite assure la protection de l'élément d'étanchéité. Ce système est adapté aux environnements difficiles tels que les tassements de terrain, les hautes températures et les hautes pressions.
7. Raccords thermorétractables pour tubes en acier de grand diamètre : Lors du raccordement de tubes, le soudage sur site peut être utilisé. Les points de soudure ne pouvant être traités sur le chantier, les raccords thermorétractables servent de joints d’étanchéité supplémentaires ; sous l’effet de la chaleur, ils se rétractent pour assurer l’étanchéité.
Date de publication : 28 décembre 2022