Technologie de fabrication de tubes en acier soudés à l'arc submergé à joint droit de grand diamètre pour l'industrie

Les tubes en acier à arc submergé à fente droite de grand diamètre sont principalement utilisés pour le transport par pipeline du pétrole et du gaz, tant en mer que sur terre, du gaz naturel, du charbon et des résidus miniers, ainsi que d'autres fluides. Ils sont particulièrement adaptés au projet de gazoduc « Ouest-Est » actuellement en construction dans mon pays et peuvent également servir à la substitution des exportations et des importations.

Méthodes et caractéristiques des technologies internationales de fabrication de tubes. Les méthodes de formage utilisées à l'étranger pour la production de tubes en acier soudés à l'arc submergé à joint droit comprennent : la méthode UOE, la méthode de formage par rouleaux CFE, la méthode de formage par cintrage par rouleaux RBE, la méthode de formage JCOE, la méthode de formage en C et le cintrage par étapes PFP. Voici une brève présentation de ces méthodes :

1. La méthode UOE consiste d'abord à former une tôle d'acier pré-cintrée en forme de U à l'aide d'une matrice de formage en U, puis à la former en forme de O à l'aide d'une matrice de formage en O. Elle est ensuite soudée pour former un tube, puis son diamètre total est augmenté. La méthode UOE est l'une des méthodes de formage les plus avancées au monde. À ce jour, on compte près de 30 unités de formage et de soudage de tubes de cette conception dans le monde. La méthode UOE est réputée pour sa productivité élevée et la qualité de ses produits, mais elle n'est pas onéreuse et ne nécessite pas un investissement important.

2. La profileuse à rouleaux de la méthode CFE se compose d'un bâti, d'un bâti à rouleaux plats, d'un rouleau de cintrage de bord et d'une rangée de petits rouleaux. Grâce à l'installation de nombreuses rangées de petits rouleaux identiques, la trajectoire du bord de la tôle d'acier pendant le formage est quasi rectiligne, évitant ainsi le phénomène d'étirement des bords. La méthode CFE offre une bonne qualité de formage, comparable à celle de la méthode UOF. Contrairement à d'autres méthodes de formage, elle utilise des bobines d'acier laminées à chaud comme matière première. Elle est principalement adaptée à la production de grandes séries de tubes en acier de types spécifiques, mais peine à produire des tubes en acier à paroi épaisse haute résistance et des tubes en acier de grand diamètre.

3. Le procédé de formage par cintrage à rouleaux RBE consiste à cintrer la tôle d'acier à plusieurs reprises entre trois ou quatre rouleaux. Le tube soudé ainsi produit présente des performances et une fiabilité comparables à celles du tube soudé UOE. Le procédé RBE se caractérise par un faible investissement, une construction d'usine rapide, une production modérée, une grande flexibilité et une forte adaptabilité au marché. Ces dernières années, ce procédé a été appliqué dans certains pays en développement. Cependant, l'absence de support au milieu du rouleau supérieur et la rigidité du procédé limitent le diamètre du tube formé à 508 mm (20 pouces), ce qui restreint sa part de marché. Dans mon pays, le diamètre de nombreux tubes est inférieur à 508 mm.

4. Procédé de formage JCOE : la plaque d'acier est d'abord pressée en forme de J sur une presse hydraulique. Après pressage des bords, elle est formée en forme de C par estampage multiple. Enfin, elle est pressée en forme de O à l'aide d'un moule supérieur semi-circulaire. La qualité du produit obtenu par le procédé JCOE est comparable à celle des tubes soudés UOE, et le coût de la ligne de production est nettement inférieur à celui d'une unité UOE, mais sa productivité est faible.

5. Le procédé de formage en C utilise deux machines de formage en C en remplacement des presses en U et en O de l'unité UOE. Le processus de formage est le suivant : la tôle d'acier pré-cintrée est d'abord formée en deux moitiés sur une première presse, puis en deux moitiés sur une seconde. L'autre moitié de la tôle est formée sur la machine afin d'obtenir un tube circulaire en forme de O. Le tube soudé produit par ce procédé présente des dimensions adaptées, un rendement modéré et un coût de ligne de production réduit.

6. La méthode de formage par cintrage progressif PFP consiste à cintrer progressivement une plaque d'acier dont l'extrémité est pré-cintrée sur la presse, par petites étapes et en plusieurs répétitions, pour finalement la transformer en tube rond grâce à une machine à souder les joints de tubes en acier. La méthode PFP nécessitant un faible enfoncement à chaque étape, la force de pressage requise est réduite, de même que l'investissement. Cette méthode permet de former des tubes soudés de différents diamètres et épaisseurs de paroi. Le diamètre minimal obtenu est inférieur à 406 mm, et la qualité des tubes soudés produits est relativement élevée, avec un rendement satisfaisant.


Date de publication : 8 janvier 2025

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