En un sens,tuyau en acier à joint droitLe soudage à joint droit est un procédé de soudage de tubes en acier opposé au soudage spiralé. Ce procédé est relativement répandu sur le marché car il est simple, peu coûteux et permet une production à haut rendement. De plus, les tubes à joint droit sont des produits largement utilisés. Quels sont donc leurs avantages pratiques ? Le soudage à joint droit s'effectue parallèlement à la direction longitudinale du tube. À diamètre et longueur égaux, la longueur de soudure est bien moindre, tandis qu'elle peut être supérieure de plus de 30 % pour les tubes spiralés. Cependant, le rendement et la production sont relativement faibles avec le soudage spiralé. Néanmoins, à partir d'une même ébauche, on obtient généralement des tubes de diamètres variés avec le soudage spiralé, ce qui n'est pas possible avec ce procédé.
La large utilisation des tubes en acier à joint droit sur le marché s'explique par leurs caractéristiques. Le coût relativement faible du soudage permet une production par forgeage, extrusion, laminage et étirage, avec des spécifications définies, offrant ainsi un large éventail d'applications. Face à la pollution atmosphérique, les principaux producteurs d'acier chinois ont dû faire face à de multiples crises environnementales. De ce fait, certains analystes estiment que la gouvernance environnementale de l'industrie sidérurgique est entrée dans sa phase de mise en œuvre. À terme, grâce au développement continu de ces mesures, l'industrie des tubes en acier à joint droit sera reconnue comme verte et respectueuse de l'environnement.
Lors du processus de production de tubes en acier, la machine de pompage des noyaux a rencontré des problèmes techniques, tels qu'une épaisseur de paroi irrégulière, des bourrages, des défauts de rectitude intérieure et des diamètres extérieurs hors tolérance. Améliorer la qualité des tubes et accélérer la production constitue un enjeu majeur. Les expériences en laboratoire ne permettent pas de résoudre ces problèmes, et les essais en atelier sont trop coûteux et de courte durée. De plus, les conclusions tirées d'une ou deux expériences seulement sont peu fiables. Il est donc essentiel d'utiliser des méthodes de simulation numérique pour étudier le processus de laminage des tubes en acier à joint droit. Actuellement, dans notre secteur, l'objet de recherche est la vitesse de laminage et le facteur clé affectant le produit de laminage continu MPM à 5 cages : la valeur de l'écartement des cylindres. Un plan de simulation numérique est établi en utilisant la méthode de description de la charge égale relative pour étudier les principaux paramètres ajustables (valeur de l'écartement des cylindres et vitesse de laminage) sur la force de laminage continu et l'empilement du métal. Grâce à la plateforme MARC, un modèle par éléments finis du processus de laminage de tubes en acier à joint droit a été établi pour étudier son influence sur la force de laminage et l'épaisseur de paroi pendant le processus de laminage.
Dans mon pays, les tubes en acier à joint droit sont très demandés dans les secteurs de la pétrochimie, de l'adduction d'eau, du BTP, de l'énergie, etc. L'élargissement du diamètre de ces tubes est un procédé de fabrication sous pression qui utilise des moyens hydrauliques ou mécaniques pour appliquer une force sur la paroi interne du tube et l'élargir radialement. Comparée à la méthode hydraulique, la méthode mécanique présente un équipement plus simple et un rendement supérieur. Ce procédé d'élargissement est utilisé pour plusieurs pipelines de grand diamètre à travers le monde. Voici sa description détaillée : l'élargissement mécanique utilise un bloc en forme d'éventail à l'extrémité de l'élargisseur pour élargir radialement le tube, créant ainsi un élargissement progressif dans le sens de la longueur. Le processus de déformation plastique sur toute la longueur du tube est ainsi segmenté en cinq étapes :
1. Première étape de cintrage complet. Les blocs en forme d'éventail sont déployés jusqu'à ce qu'ils touchent tous la paroi intérieure du tube en acier. À ce stade, les rayons de courbure de tous les points de la circonférence intérieure du tube en acier sont quasiment identiques, et le tube en acier forme un premier cercle complet.
2. Étape du diamètre intérieur nominal. Le bloc en forme d'éventail commence à réduire sa vitesse de déplacement depuis la position avant jusqu'à atteindre la position requise, qui correspond à la position requise de la circonférence intérieure du tube fini.
3. Étape de compensation du retour élastique. Le bloc en forme d'éventail commence à réduire sa vitesse à la position de la deuxième étape jusqu'à atteindre la position requise, qui est la position de la circonférence intérieure du tube en acier avant le retour élastique requis par la conception du processus.
4. Phase de maintien de la pression stable. Le bloc en forme d'éventail reste immobile pendant un certain temps à la circonférence intérieure du tuyau en acier avant de reprendre sa forme initiale ; il s'agit de la phase de maintien de la pression et de stabilité requise par l'équipement et le processus d'expansion du diamètre.
5. Phase de déchargement et de régression. Le bloc en forme d'éventail se rétracte rapidement de la circonférence intérieure du tube en acier avant de revenir en place jusqu'à atteindre sa position initiale d'expansion du diamètre, qui correspond au plus petit diamètre de retrait du bloc en forme d'éventail requis par le processus d'expansion du diamètre.
Date de publication : 28 décembre 2022