Parois épaissestuyau en acier à joint droitUn tube en acier soudé est fabriqué en laminant une longue bande d'acier aux dimensions spécifiées pour obtenir un tube rond, grâce à une unité de soudage haute fréquence et au soudage de la soudure rectiligne. La forme du tube peut être ronde, carrée ou irrégulière, selon le dimensionnement et le laminage après soudage. Les principaux matériaux utilisés pour les tubes en acier soudés sont l'acier à faible teneur en carbone et l'acier faiblement allié, ou d'autres aciers présentant une contrainte à la rupture (σs) comprise entre 300 N/mm² et 500 N/mm². Le processus de fabrication d'un tube en acier à paroi épaisse et à soudure rectiligne est le suivant :
1. Inspection des plaques : Une fois que la plaque d'acier utilisée pour fabriquer des tubes en acier à joint droit à paroi épaisse soudés à l'arc submergé de grand diamètre entre dans la ligne de production, une première inspection par vagues de la plaque complète est effectuée ;
2. Fraisage des bords : fraisage double face sur les deux bords de la plaque d'acier par la fraiseuse de bords pour lui permettre de répondre aux exigences de largeur de plaque, de parallélisme des bords de la plaque et de forme de rainure ;
3. Pré-cintrage : Utiliser une machine de pré-cintrage pour pré-cintrer le bord de la plaque afin que le bord de la plaque ait une courbure qui répond aux exigences ;
4. Formage : Sur la machine de formage JCO, la première moitié de la tôle d'acier pré-pliée est estampée en forme de « J » en plusieurs étapes, puis l'autre moitié est pliée en forme de « C », pour finalement obtenir une forme de « O » ouverte.
5. Pré-soudage : assembler les joints des tubes en acier soudés à joint droit formés et utiliser le soudage sous protection gazeuse (MAG) pour le soudage continu ;
6. Soudage interne : utiliser le soudage à l'arc submergé multifil en tandem (jusqu'à quatre fils) pour souder à l'intérieur du tuyau en acier à joint droit à paroi épaisse ;
7. Soudage externe : utiliser le soudage à l'arc submergé multifil en tandem pour souder à l'extérieur du tuyau en acier soudé à l'arc submergé à joint droit ;
8. Inspection par vagues I : Inspection à 100 % des soudures intérieures et extérieures du tuyau en acier soudé à joint droit et du métal de base des deux côtés de la soudure ;
9. Inspection par rayons X I : Inspection par télévision industrielle à 100 % par rayons X pour les soudures internes et externes, utilisant un système de traitement d'images pour assurer la sensibilité de la détection des défauts ;
10. Expansion du diamètre : élargir toute la longueur du tuyau en acier à joint droit à paroi épaisse soudé à l'arc submergé pour améliorer la précision dimensionnelle du tuyau en acier et vérifier la répartition des contraintes internes du tuyau en acier ;
11. Essai hydrostatique : Sur la machine d’essai hydrostatique, inspecter un à un les tubes en acier déployés afin de s’assurer qu’ils respectent la pression d’essai requise par la norme. La machine dispose de fonctions d’enregistrement et de stockage automatiques ;
12. Chanfreinage : traiter l'extrémité du tuyau en acier qualifié pour répondre à la taille de chanfrein requise de l'extrémité du tuyau ;
13. Test de vagues II : Effectuer à nouveau des tests de vagues un par un pour vérifier les défauts possibles des tubes en acier soudés à joint droit après expansion du diamètre et pression hydraulique ;
14. Inspection aux rayons X II : Effectuer une inspection et un tournage par télévision industrielle aux rayons X des soudures d'extrémité de tuyaux sur des tuyaux en acier après expansion du diamètre et essai hydrostatique ;
15. Inspection par particules magnétiques à l'extrémité du tuyau : effectuer cette inspection pour détecter les défauts à l'extrémité du tuyau ;
16. Anticorrosion et revêtement : Les tubes en acier qualifiés sont anticorrosion et revêtus conformément aux exigences de l'utilisateur.
Le développement des tubes en acier sans soudure est axé sur les technologies d'économie d'énergie et de réduction des émissions. Les tubes en acier à paroi épaisse soudés à joint droit privilégient le développement de produits de haute qualité (X100) et de forte épaisseur (≥ 60 mm). L'expansion globale du tube est la méthode optimale pour éliminer les contraintes résiduelles des tubes soudés à l'arc submergé en spirale. Il est judicieux que les tubes soudés à joint droit à haute fréquence bénéficient d'un traitement thermique de la soudure. Lors de l'élaboration des politiques pertinentes, il est conseillé de privilégier un contrôle global et de ne pas impliquer l'approbation d'unités spécifiques ; il est nécessaire d'éviter toute contradiction liée à une surcapacité et toute comparaison abusive de fonctionnalités.
Actuellement, la structure de production des tubes en acier en Chine présente un déséquilibre entre les produits bas de gamme et les produits de qualité. Afin d'éviter l'homogénéisation, les entreprises doivent adopter une orientation pertinente lors de l'ajustement de leurs structures technologiques et de produits. Compte tenu de la taille réduite, du nombre important et de la dispersion géographique des entreprises de production de tubes en acier, notamment les entreprises privées, il est possible de les intégrer à des groupes industriels en fonction de leurs procédés de production, de leur capacité de production, de leurs équipements techniques et d'autres critères. Il existe de nombreux types de tubes en acier, chacun présentant des caractéristiques spécifiques. Par conséquent, en termes de structure technologique et de produits, il est essentiel de tirer parti des forces de chaque technologie et de pallier les faiblesses de chacune. Concernant l'ajustement structurel de l'industrie des tubes en acier sans soudure, il convient d'adopter activement des technologies économes en énergie et respectueuses de l'environnement. Parmi celles-ci, des technologies telles que la normalisation en ligne, le four à chauffage régénératif et la valorisation de la chaleur résiduelle des fours annulaires présentent des gains d'énergie remarquables. Il est également important de porter une attention particulière au traitement des eaux usées et des acides résiduaires, ainsi qu'à leur valorisation complète afin de parvenir à une économie circulaire.
Les tubes en acier à joint droit à paroi épaisse et les tubes en acier spiralés sont des tubes soudés largement utilisés dans la production et la construction nationales. Leurs procédés de fabrication diffèrent considérablement. Le procédé de fabrication des tubes à joint droit est relativement simple. Les principaux procédés utilisés sont le soudage haute fréquence et le soudage à l'arc submergé. Ce type de tube offre une productivité élevée, un faible coût et un développement rapide. La résistance des tubes spiralés est généralement supérieure à celle des tubes à joint droit. Leur principal procédé de fabrication est le soudage à l'arc submergé. Pour les tubes spiralés, il est possible d'utiliser des ébauches de même largeur pour produire des tubes soudés de différents diamètres, et inversement, des ébauches plus étroites peuvent être utilisées pour produire des tubes de plus grand diamètre. Cependant, comparée aux tubes en acier à soudure droite à paroi épaisse de même longueur, la longueur de la soudure est augmentée de 30 à 100 %, et la vitesse de production est plus faible. C'est pourquoi la plupart des tubes soudés de petit diamètre sont soudés en continu, tandis que la plupart des tubes soudés de grand diamètre sont soudés en spirale. La technique de soudage en T est utilisée dans l'industrie pour produire des tubes en acier à soudure droite à paroi épaisse de grand diamètre : des tubes courts sont assemblés bout à bout pour obtenir la longueur requise. Le risque de défauts est également considérablement réduit, car les contraintes résiduelles de soudage au niveau de la soudure en T sont relativement importantes et le métal fondu est souvent soumis à des contraintes tridimensionnelles, ce qui augmente le risque de fissures.
Date de publication : 15 décembre 2022