Tuyaux en acier à parois épaissesIl existe une grande variété d'aciers aux spécifications diverses, dont les performances requises varient également. Il convient de les adapter aux besoins des utilisateurs et aux conditions d'utilisation. De manière générale, les tubes en acier sont classés selon la forme de leur section transversale, leur méthode de fabrication, leur matériau, leur mode de raccordement, les caractéristiques de leur revêtement et leurs applications. Les tubes en acier à paroi épaisse se divisent, selon leur section transversale, en tubes ronds et tubes de forme spéciale.
Les tubes en acier à parois épaisses de forme spéciale désignent les tubes en acier présentant diverses sections transversales non circulaires, notamment les tubes carrés, rectangulaires, elliptiques, elliptiques aplatis, semi-circulaires, hexagonaux, hexagonaux intérieurs et hexagonaux inégaux, les tubes triangulaires équilatéraux, pentagonaux, octogonaux, convexes, biconvexes, biconcaves, multiconcaves, en forme de melon, plats, en forme de losange, en étoile, en parallélogramme, nervurés, en forme de goutte, à ailettes intérieures, torsadés, en forme de B, en forme de D et les tubes multicouches, etc.
Les tubes en acier à paroi épaisse se divisent en tubes à section constante et tubes à section variable, selon la forme de leur section longitudinale. Un tube à section variable est un tube dont la forme de la section, les diamètres intérieur et extérieur, ainsi que l'épaisseur de paroi varient périodiquement ou non sur toute sa longueur. Il comprend principalement les tubes coniques extérieurs et intérieurs, les tubes à section étagée extérieure et intérieure, les tubes à section périodique, les tubes ondulés, les tubes spiralés, les tubes à ailettes de refroidissement, les tubes à double paroi, etc.
Pour prolonger la durée de vie des oléoducs et gazoducs, un traitement de surface est généralement appliqué afin de faciliter l'adhérence des tubes en acier à parois épaisses et des couches anticorrosion. Les méthodes de traitement courantes sont : le nettoyage, l'élimination de la rouille par outillage, le décapage, le grenaillage et le décapage.
1. Décapage superficiel des tubes en acier à joint droit : Les méthodes de décapage courantes comprennent les procédés chimiques et électrolytiques. Cependant, seul le décapage chimique est utilisé pour la protection anticorrosion des pipelines. Le décapage chimique permet d'obtenir la propreté et la rugosité de la surface du tube en acier, ce qui facilite les ancrages ultérieurs. Il s'agit généralement d'un retraitement après grenaillage (sablage).
2. Grenaillage et décapage : Un moteur puissant entraîne la rotation à grande vitesse des lames, projetant ainsi, sous l’effet de la force centrifuge, du sable d’acier, des grenailles d’acier, des fragments de fil de fer, des minéraux et autres abrasifs sur la surface du tube en acier. Ce procédé permet d’éliminer la rouille, les réactifs d’oxydation et les impuretés, tout en conférant au tube en acier la rugosité uniforme requise grâce à l’impact et au frottement violents des abrasifs.
3. Nettoyage des tubes en acier à paroi épaisse : On utilise généralement des solvants et des émulsions pour éliminer la graisse, la poussière, les lubrifiants et les matières organiques incrustés à la surface des tubes en acier à paroi épaisse. Cependant, la rouille, la pellicule d’oxydation et les scories de soudure présentes à la surface du tube ne peuvent être éliminées ; d’autres méthodes de traitement sont alors nécessaires.
4. Utilisation d'outils pour éliminer la rouille sur les tubes en acier à joint droit : Les brosses métalliques permettent de nettoyer et de polir la surface des tubes en acier présentant une pellicule réactive à l'oxygène, de la rouille et des scories de soudure. Il existe deux types d'outils de dérouillage : manuels et électriques. Le dérouillage manuel permet d'atteindre le niveau Sa2, tandis que le dérouillage électrique permet d'atteindre le niveau Sa3. Si la surface du tube en acier présente une pellicule réactive à l'oxygène particulièrement tenace, le nettoyage à l'aide d'outils peut s'avérer impossible ; d'autres méthodes doivent alors être envisagées.
Parmi les quatre méthodes de traitement de surface des tubes en acier à paroi épaisse, le grenaillage est la méthode idéale pour éliminer la rouille. Généralement, le grenaillage est principalement utilisé pour le traitement de la surface intérieure des tubes, tandis que le grenaillage extérieur est principalement utilisé pour le traitement de la surface extérieure.
Le principal procédé de fabrication des tubes en acier à paroi épaisse est le laminage, qui consiste à faire passer sous pression une billette d'acier entre deux cylindres rotatifs dont les ouvertures sont de formes variées. La compression exercée par les cylindres réduit la section du matériau et augmente la longueur du tube. Ce procédé, couramment utilisé pour la production d'acier, sert principalement à fabriquer des profilés, des plaques et des tubes. On distingue le laminage à froid et le laminage à chaud. Le forgeage est un procédé de mise en forme qui utilise la force d'impact d'un marteau de forgeage ou la pression d'une presse pour donner à l'ébauche la forme et les dimensions souhaitées. On distingue généralement le forgeage libre et le forgeage à la presse pour obtenir des tubes sans soudure. Les tubes en acier restent des matériaux indispensables à la fabrication de nombreuses armes conventionnelles. Les canons, les tubes de fusil, etc., sont fabriqués à partir de tubes en acier. Ces tubes peuvent être classés en tubes ronds et tubes de formes spéciales selon la forme de leur section. Car, partant du principe que la circonférence est égale, l'aire du cercle est grande et on peut transporter davantage de fluide avec un tube circulaire.
De plus, lorsqu'une section annulaire de tubes en acier à paroi épaisse est soumise à une pression radiale interne ou externe, la force est relativement uniforme. C'est pourquoi la plupart des tubes en acier à paroi épaisse sont des tubes ronds. Ces tubes, à section creuse, sont largement utilisés comme canalisations pour le transport de fluides, tels que le pétrole, le gaz naturel, l'eau et certains matériaux solides. À résistance à la flexion et à la torsion égales, les tubes en acier sans soudure sont plus légers que les tubes en acier massif. Les tubes en acier à paroi épaisse constituent une solution économique et sont largement utilisés dans la fabrication de pièces de structure et de pièces mécaniques, comme les tiges de forage pétrolier, les arbres de transmission, les cadres de vélos et les échafaudages métalliques pour la construction.
Date de publication : 25 août 2023