Le transport du pétrole et du gaz par pipelines nécessite une certaine pression. Plus le pipeline est long, plus la pression requise est élevée. La pression des pipelines longue distance se situe généralement entre quelques MPa et plus de dix MPa. Par conséquent, le pipeline doit être suffisamment résistant à la pression. De plus, la longueur des pipelines de transport longue distance atteint souvent des centaines, voire des milliers de kilomètres, et leur diamètre est généralement de plusieurs centaines de millimètres, pouvant dépasser un mètre. La quantité de matériaux utilisés pour la construction des pipelines est considérable, et leur coût ne doit pas être excessif. Ainsi, la résistance à la haute pression et un prix abordable sont les principaux critères à prendre en compte lors du choix des matériaux pour les pipelines.
Il existe deux types de matériaux non métalliques utilisés pour la fabrication de tuyaux : les tuyaux en plastique technique de différentes matières et les tuyaux en ciment.
Les tuyaux en plastique sont résistants à la corrosion et peu coûteux, mais leur résistance et leur rigidité sont inférieures à celles des matériaux métalliques, et leur capacité de résistance à la pression est bien moindre, généralement de l'ordre de quelques dixièmes de MPa seulement. Même si la pression de service des tuyaux composites aluminium-plastique et acier-plastique n'est que de 1 à 2 MPa, un autre problème des tuyaux en plastique technique réside dans leur diamètre réduit. Par conséquent, ces tuyaux sont souvent utilisés pour les canalisations à moyenne et basse pression, telles que l'adduction et l'évacuation d'eau, ou le transport de gaz de jardin, et ne conviennent pas aux canalisations à haute pression, de grand diamètre et de longue distance.
Les tuyaux en ciment ne conviennent pas aux pipelines haute pression sur de longues distances en raison de leur faible capacité de résistance à la pression, du risque de fuite au niveau des raccords et des problèmes de corrosion (barres d'acier internes).
La caractéristique detuyau en acier inoxydableSa principale caractéristique est sa teneur relativement élevée en éléments d'alliage. Grâce à cette forte proportion d'éléments, sa résistance à la corrosion est bien supérieure à celle de l'acier au carbone et des aciers faiblement alliés, mais son prix est également beaucoup plus élevé. En général, le prix de l'acier inoxydable est 4 à 5 fois supérieur à celui de l'acier au carbone, ce qui limite son utilisation dans l'industrie des pipelines.
Un autre point essentiel est que l'acier inoxydable ne présente une résistance accrue à la corrosion et à l'oxydation à haute température que grâce à la formation d'un film de passivation en surface. Il ne se corrode pas dans tous les environnements. La corrosion survient lorsque ce film passif est endommagé ou ne peut être maintenu. Par exemple, les ions chlorure présents dans l'eau de mer détruisent l'intégrité du film passif et provoquent une corrosion par piqûres. De même, de petites imperfections à la surface de l'acier inoxydable, comme la présence de corps étrangers, peuvent entraîner la formation de micro-piles de corrosion sous l'action de l'électrolyte. Par conséquent, la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable n'est pas absolue.
Bien que les tubes en acier présentent une faible résistance à la corrosion, ils sont largement utilisés dans l'industrie du transport pétrolier et gazier en raison de leur procédé de fabrication simple, de leur résistance à la haute pression, de leur abondance et de leur faible coût. La corrosion peut être maîtrisée par revêtement et protection cathodique. Généralement, les pipelines de petit diamètre et basse pression utilisent des tubes en acier au carbone ordinaire, tandis que les pipelines de grand diamètre et haute pression utilisent des tubes en acier à haute résistance micro-allié, en fonction des exigences de performance mécanique.
Bien sûr, avec le développement des sciences et des technologies, si le prix des tuyaux en acier inoxydable peut être considérablement réduit ou si la résistance des tuyaux non métalliques peut être améliorée, il est également possible de les utiliser comme oléoducs et gazoducs longue distance.
Date de publication : 25 mai 2023