Les tubes soudés en spirale et les tubes soudés à joint droit présentent des caractéristiques techniques et des procédés de fabrication différents. Leurs processus de production, leurs fonctions et leurs usages, ainsi que leur valeur ajoutée, diffèrent considérablement. Voici un comparatif de leurs caractéristiques techniques :
1. La première différence réside dans le procédé de soudage :
En ce qui concerne le procédé de soudage, les méthodes utilisées pour les tubes soudés en spirale et les tubes soudés à joint droit sont identiques. Cependant, les tubes soudés à joint droit présentent inévitablement de nombreuses soudures en T, ce qui augmente considérablement le risque de défauts de soudage. Au niveau de ces soudures en T, les contraintes résiduelles sont importantes et le métal fondu se trouve souvent dans un état de contrainte tridimensionnel, ce qui accroît le risque de fissures. De plus, selon les normes du soudage à l'arc submergé, chaque soudure doit comporter un point d'amorçage et un point d'extinction d'arc. Or, lors du soudage d'un joint circonférentiel, cette condition ne peut être respectée pour chaque tube soudé à joint droit, ce qui peut entraîner la présence de points d'extinction d'arc et, par conséquent, davantage de défauts de soudage. C'est pourquoi les tubes soudés en spirale bénéficient d'une assurance qualité élevée, garantissant ainsi l'absence de défauts tels que des fissures.
2. Caractéristiques de résistance des tubes soudés en spirale et des tubes soudés à joint droit :
Lorsqu'un tuyau est soumis à une pression interne, deux contraintes principales apparaissent généralement sur sa paroi : la contrainte radiale δY et la contrainte axiale δX. La contrainte résultante au niveau de la soudure est δ = δY(1/4 sin²α + cos²α)¹/², où α est l'angle d'hélice de la soudure en spirale. Cet angle étant généralement compris entre 50 et 75 degrés, la contrainte résultante au niveau de la soudure en spirale représente 60 à 85 % de la contrainte principale d'un tuyau soudé longitudinalement. À pression de service égale, l'épaisseur de paroi des tuyaux soudés en spirale, de même diamètre, peut être réduite par rapport à celle des tuyaux soudés longitudinalement.
3. Propriétés métallurgiques des matériaux des tubes soudés en spirale et des tubes soudés à joint droit :
Les tubes soudés à l'arc submergé longitudinalement sont fabriqués à partir de tôles d'acier, tandis que les tubes soudés en spirale sont fabriqués à partir de bobines laminées à chaud. Le laminage à chaud sur un laminoir à bandes présente de nombreux avantages et offre les capacités métallurgiques nécessaires à la production d'acier de haute qualité pour pipelines. Par exemple, l'installation d'un système de refroidissement par eau en sortie, afin d'accélérer le refroidissement, permet l'utilisation d'aciers faiblement alliés pour obtenir des niveaux de résistance spécifiques et une bonne ténacité à basse température, améliorant ainsi la soudabilité de l'acier. Ce système n'est cependant pas disponible dans les usines de fabrication de tôles d'acier. La teneur en alliage (équivalent carbone) des tôles enroulées est souvent inférieure à celle des tôles d'acier de même nuance, ce qui améliore également la soudabilité des tubes soudés en spirale.
Il convient d'expliquer plus en détail que, puisque le sens de laminage du tube soudé en spirale n'est pas perpendiculaire à l'axe du tube en acier (son serrage dépend de l'angle de la spirale), contrairement au sens de laminage de la tôle d'acier du tube soudé à joint droit, la résistance à la fissuration des tubes soudés en spirale est supérieure à celle des tubes soudés à joint droit. Cet article compare systématiquement les tubes soudés en spirale et les tubes soudés à joint droit en termes de procédé de soudage, de propriétés métallurgiques et de caractéristiques de résistance. Il analyse les différences et les principales différences entre les deux. Il présente également en détail le procédé et la méthode de soudage de chaque raccord de tuyauterie, ainsi que ses propriétés et ses caractéristiques fonctionnelles et métallurgiques.
Date de publication : 5 janvier 2024