Tuyaux en acier à joint droit de grand diamètre, soudés à l'arc submergésont principalement responsables du transport par pipeline du pétrole et du gaz maritimes et terrestres, du pétrole et du gaz naturel, du charbon et de la pulpe de minerai.
Les méthodes et caractéristiques des technologies internationales de fabrication de tubes, notamment les procédés de formage des tubes en acier soudés à l'arc submergé longitudinalement de grand diamètre à l'étranger, sont les suivantes : méthode UOE, méthode de profilage par laminage CFE, méthode de profilage par laminage RBE, méthode de formage JCOE, méthode de formage en C, méthode de formage par cintrage progressif PFP, etc. En voici une brève présentation :
1. La méthode UOE consiste d'abord à former une tôle d'acier pré-cintrée en forme de U à l'aide d'une matrice de formage en U, puis à la former en forme de O à l'aide d'une matrice de formage en O. Elle est ensuite soudée pour former un tube, puis son diamètre total est augmenté. La méthode UOE est actuellement la méthode de formage la plus avancée au monde. À ce jour, on compte près de 30 unités de production de tubes soudés de ce type dans le monde. La méthode UOE est réputée pour sa productivité élevée et la qualité de ses produits, mais elle est relativement coûteuse et nécessite un investissement important.
2. La profileuse à rouleaux de la méthode CFE est composée d'un bâti principal, d'un bâti de profilage à plat, d'un rouleau de cintrage de chants et d'un bâti de petits rouleaux. Grâce à l'utilisation de nombreux petits rouleaux identiques, le profilage du chant de la tôle d'acier est quasi rectiligne, évitant ainsi le phénomène d'étirement des bords. La qualité du profilage par la méthode CFE est excellente et comparable à celle de la méthode UOF. Contrairement à d'autres méthodes de profilage, cette méthode utilise comme matière première une bobine d'acier laminée à chaud. Elle est principalement adaptée à la production de tubes en acier monoblocs de grand volume, mais se révèle difficilement applicable à la production de tubes en acier à paroi épaisse haute résistance et de tubes en acier de grand diamètre.
3. Le procédé de profilage RBE consiste à laminer la tôle d'acier entre trois ou quatre rouleaux à plusieurs reprises. Le tube soudé ainsi produit présente des performances et une fiabilité comparables à celles du tube soudé UOE. Le procédé RBE se caractérise par un faible investissement, une construction d'usine rapide, une production modérée, une grande flexibilité et une forte adaptabilité au marché. Ces dernières années, ce procédé a été appliqué dans certains pays en développement. Cependant, en raison de l'absence de support au centre du rouleau supérieur, le diamètre du tube formé ne peut être inférieur à 508 mm (20 pouces) du fait de sa rigidité limitée, ce qui réduit sa part de marché. Dans mon pays, le diamètre de nombreux tubes est inférieur à 508 mm.
4. Procédé de formage JCOE : la plaque d'acier est d'abord pressée en forme de J sur une presse hydraulique. Après pressage des deux côtés, elle est formée en forme de C par estampage multiple, puis finalement en forme de O grâce à un moule supérieur semi-O. La qualité du produit obtenu par le procédé JCOE est comparable à celle du tube soudé UOE, et le coût de la ligne de production est bien inférieur à celui d'une unité UOE. Cependant, sa productivité est faible.
5. La méthode de formage en C utilise deux machines de formage en C en remplacement des presses en U et en O de l'unité UOE. Le processus de formage est le suivant : la tôle d'acier pré-cintrée est d'abord formée à moitié sur une première presse, puis sur une seconde presse pour former l'autre moitié. L'autre moitié de la tôle est formée sur la machine afin d'obtenir un tube rond en forme de O. Les tubes soudés produits par cette méthode présentent des dimensions adaptées, un rendement modéré et un coût de production réduit.
6. La méthode de formage par pliage progressif PFP consiste à cintrer la tôle d'acier pré-cintrée en sortie de presse, par petits incréments et en plusieurs étapes, afin de cintrer progressivement la tôle et de la transformer en tube rond grâce à une machine de soudage par joint de tubes en acier. La méthode PFP induisant une faible réduction à chaque étape, la force de la presse requise est réduite, de même que l'investissement. Cette méthode permet de former des tubes soudés de différents diamètres et épaisseurs. Le diamètre minimal obtenu peut être inférieur à 406 mm, et la qualité des tubes soudés produits est élevée. Le rendement est satisfaisant.
Date de publication : 28 mars 2023