Actuellement, les principaux procédés de production de tubes en acier de grand diamètre en Chine sont le laminage à chaud et l'étirage à chaud. Les tubes sans soudure étirés à chaud sont disponibles dans des diamètres allant de 325 mm à 1220 mm et une épaisseur maximale de 120 mm. Ce procédé permet de produire des tubes de dimensions non standard. On appelle couramment ces tubes « tubes étirés à chaud ». Les tubes en acier, de densité relativement faible mais à fort retrait, sont étirés par laminage oblique ou étirage. Il s'agit d'un procédé de finition brute. Ce procédé permet d'épaissir rapidement les tubes en acier, de produire des tubes sans soudure non standard et spéciaux, à faible coût et à haute productivité. Il représente la tendance actuelle dans le domaine du laminage de tubes.
Les tubes en acier de grand diamètre sont également appelés tubes en acier galvanisé de grand diamètre. Il s'agit de tubes en acier soudés recouverts d'une couche de zinc par immersion à chaud ou par électrodéposition. La galvanisation améliore la résistance à la corrosion des tubes et prolonge leur durée de vie. Les tubes galvanisés sont largement utilisés. Outre leur utilisation comme canalisations pour les fluides courants à basse pression tels que l'eau, le gaz et le pétrole, ils servent également de tubes pour les puits de pétrole et les oléoducs dans l'industrie pétrolière, notamment pour les champs pétroliers offshore, les réchauffeurs de pétrole, les refroidisseurs à condensation, la distillation du charbon et les échangeurs de chaleur pour les équipements de cokéfaction chimique, ainsi que pour les pieux et les cadres de soutènement des galeries minières.
Premièrement, les méthodes de formage des tubes en acier de grand diamètre :
1. Procédé d'expansion à chaud par poussée : L'équipement d'expansion par poussée est simple, économique, facile à entretenir et durable. Ses spécifications sont flexibles. Pour la fabrication de tubes en acier de grand diamètre et autres produits similaires, il suffit d'ajouter quelques accessoires. Il convient à la production de tubes en acier de grand diamètre à parois moyennes et minces, et peut également produire des tubes en acier à parois épaisses, dans la limite de sa capacité.
2. Procédé d'extrusion à chaud : L'ébauche doit être usinée avant extrusion. Pour les tubes de diamètre inférieur à 100 mm, l'investissement en équipement est faible, les pertes de matière sont minimes et la technologie est relativement éprouvée. Cependant, dès que le diamètre du tube augmente, le procédé d'extrusion à chaud requiert des équipements de forte puissance et de grande capacité, ainsi qu'une mise à niveau du système de contrôle correspondant.
3. Procédé de laminage par perçage à chaud : Ce procédé comprend principalement l’extension longitudinale et l’extension oblique. L’extension longitudinale inclut notamment le laminage de tubes continus à mandrin limité, le laminage de tubes continus à mandrin limité sans cadre, le laminage de tubes continus à mandrin limité à trois rouleaux et le laminage de tubes continus à mandrin flottant. Ces procédés se caractérisent par une productivité élevée, une faible consommation de métal, une bonne qualité de produits et des systèmes de contrôle performants, ce qui explique leur utilisation croissante.
Deuxième méthode de traitement des tubes en acier de grand diamètre :
1. Laminage : le lingot d’acier pour tubes de grand diamètre passe entre deux rouleaux rotatifs (de formes variées). Le laminage, procédé de traitement par pression qui réduit la section et augmente la longueur du matériau par compression, est une méthode de production courante pour les tubes en acier de grand diamètre. Il est principalement utilisé pour la fabrication de profilés, de plaques et de tubes en acier de grand diamètre. On distingue le laminage à froid et le laminage à chaud.
2. Forgeage ; procédé de mise en forme par pression utilisant la force d’impact alternative d’un marteau de forgeage ou la pression d’une presse pour donner à la billette la forme et les dimensions souhaitées. Généralement divisé en forgeage libre et forgeage en matrice, il est souvent utilisé pour produire des pièces de grande taille, des ébauches et autres matériaux de grandes dimensions.
3. Étirage : Il s’agit d’un procédé de transformation qui consiste à étirer une billette métallique laminée (profilé, tube, produit, etc.) à travers une filière afin de réduire sa section et d’augmenter sa longueur. Ce procédé est principalement utilisé pour la transformation à froid.
4. Extrusion : Ce procédé de transformation consiste à introduire le métal dans un cylindre d’extrusion fermé à l’aide d’un tube d’acier de grand diamètre, à appliquer une pression à une extrémité et à extruder le métal par une filière afin d’obtenir un produit fini de forme et de dimensions identiques. Il est principalement utilisé pour la production de tubes en acier de grand diamètre contenant des métaux non ferreux.
Troisième type de raccordement de tuyauterie en acier de grand diamètre :
1. Raccord rapide pour tuyau en acier de grand diamètre : effectuer un soudage annulaire à l’arc sous argon sur la bride et l’ajustement, et utiliser des colliers de serrage rapides pour comprimer le joint d’étanchéité entre les brides afin d’assurer l’étanchéité et de compléter le raccordement.
2. Type de soudage de tuyaux en acier de grand diamètre : effectuer un soudage annulaire à l'arc sous argon sur les raccords de tuyauterie à emboîtement habituels et l'ajustement, ce qui joue un rôle d'étanchéité et complète la connexion d'ajustement.
3. Tuyau en acier de grand diamètre de type compression : insérer le tuyau dans le raccord de tuyauterie, les deux extrémités du raccord de tuyauterie sont des rainures en forme de U saillantes, et la bague d'étanchéité intégrée est connectée par la partie douille de l'outil spécial de raccord de tuyauterie.
4. Tuyau en acier de grand diamètre à compression : insérer le tuyau dans l'orifice du raccord, le serrer avec un écrou et utiliser la force spirale pour comprimer le manchon de l'orifice à travers la bague d'étanchéité afin de sceller et de compléter le raccordement du tuyau.
5. Raccord conique pour tubes en acier de grand diamètre : le manchon fileté extérieur est soudé annulairement à l’arc sous argon, puis le raccord fileté intérieur est relié par un cône pour assurer l’étanchéité et la jonction. Ce type de raccord est adapté aux environnements difficiles tels que les travaux de fondation, les hautes températures et les hautes pressions.
6. Joint d'étanchéité limite à compression pour tubes en acier de grand diamètre : le tube est équipé d'un bride ou d'un anneau soudé, et le raccordement est flexible ou semi-flexible. Après compression de 20 à 30 % du joint d'étanchéité en caoutchouc, celui-ci s'insère dans la gorge d'étanchéité métallique et protège l'élément d'étanchéité. Ce joint est adapté aux environnements difficiles tels que les travaux de fondation, les hautes températures et les hautes pressions.
7. Raccords thermorétractables pour tubes en acier de grand diamètre : Le soudage sur site est possible pour le raccordement des tubes. Si les points de soudure ne peuvent être traités sur site, des raccords thermorétractables peuvent être utilisés pour une étanchéité complémentaire ; sous l’effet de la chaleur, ils se rétractent pour assurer l’étanchéité.
Date de publication : 16 janvier 2025