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 et pressée 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 un soudage continu ;
6. Soudage interne : utiliser le soudage à l'arc submergé multifil en tandem (principalement quatre fils) pour souder sur la face intérieure d'un 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 un test 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 privilégie les technologies d'économie d'énergie et de réduction des émissions. Les tubes en acier à paroi épaisse soudés à joint droit sont conçus pour répondre aux exigences de qualité élevées (X100) et d'épaisseur importante (≥ 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. Pour les tubes soudés à joint droit par haute fréquence, un traitement thermique de la soudure est recommandé.
Lors de l'élaboration des politiques pertinentes, il est conseillé de privilégier le contrôle macroéconomique et de ne pas impliquer l'approbation d'unités spécifiques ; il est nécessaire d'éliminer la contradiction liée à la surcapacité et d'éviter toute comparaison aveugle des fonctions excédentaires.
Actuellement, la structure de production des tubes en acier de mon pays présente un excédent de produits bas de gamme et une pénurie de produits haut de gamme. Il s'agit également d'éviter l'homogénéisation. Par conséquent, l'entreprise adopte la bonne orientation dans le processus d'ajustement de sa structure technologique et de sa gamme de produits.
Compte tenu des caractéristiques des petites entreprises de tubes en acier, nombreuses et dispersées, 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 facteurs. Il existe de nombreux types de tubes en acier, chacun présentant des caractéristiques spécifiques. Par conséquent, en termes de technologie et de structure de produits, il est nécessaire de tirer parti des atouts de chacun et de pallier les faiblesses. 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 du four annulaire présentent des avantages considérables en matière d'économie d'énergie. Il est également important de porter une attention particulière au traitement des eaux usées et des acides usés, ainsi qu'à leur valorisation complète afin de parvenir à une économie circulaire.
Les tubes en acier à paroi épaisse à joint droit et les tubes en acier spiralés sont des tubes soudés. Ils sont largement utilisés dans la production et la construction nationales. Ces deux types de tubes présentent de nombreuses différences dues à leurs procédés de fabrication distincts. L'article suivant présente une analyse détaillée des tubes en acier à paroi épaisse, et notamment des différences entre les tubes à joint droit et les tubes spiralés.
Le procédé de fabrication des tubes soudés à joint longitudinal est relativement simple. Les principaux procédés sont le soudage haute fréquence et le soudage à l'arc submergé. Les tubes soudés à joint longitudinal à paroi épaisse offrent une productivité élevée, un faible coût et un développement rapide. La résistance des tubes soudés en spirale est généralement supérieure à celle des tubes soudés à joint longitudinal. Le principal procédé de fabrication est le soudage à l'arc submergé. Les tubes soudés en spirale peuvent être fabriqués à partir d'ébauches de même largeur pour produire des tubes de différents diamètres, et inversement, des ébauches plus étroites peuvent être utilisées pour produire des tubes de plus grand diamètre. Cependant, à longueur égale, la longueur de soudure est augmentée de 30 à 100 % par rapport aux tubes soudés à joint longitudinal à paroi épaisse, et la vitesse de production est moindre. C'est pourquoi la plupart des tubes soudés de petit diamètre sont fabriqués par soudage à joint longitudinal, tandis que la plupart des tubes de grand diamètre sont fabriqués par soudage en spirale. La technique de soudage en T est utilisée dans l'industrie pour produire des tubes en acier à joint droit à parois épaisses de grand diamètre. Concrètement, des tubes courts à joint droit à parois épaisses sont assemblés bout à bout pour obtenir la longueur requise. Bien que ce procédé soit nettement amélioré, les contraintes résiduelles de soudage au niveau de la soudure en T sont relativement importantes et le métal fondu se trouve souvent dans un état de contrainte tridimensionnel, ce qui accroît le risque de fissuration.
Date de publication : 23 août 2023