Les étapes du processus d'expansion mécanique detuyaux en acier de grand diamètre:
La tôle d'acier est d'abord pressée en forme de U dans la matrice de formage, puis en forme de O, avant d'être soudée à l'arc submergé, à l'intérieur comme à l'extérieur. Après soudage, le diamètre est généralement élargi sur toute la longueur ; on parle alors de tube soudé UOE, tandis que celui sans élargissement est appelé tube soudé UO. La tôle d'acier est mise en forme par roulage (cintrage par roulage), puis soudée à l'arc submergé, à l'intérieur comme à l'extérieur. Après soudage, le diamètre est élargi pour obtenir un tube soudé RBE, avec ou sans élargissement. La tôle d'acier est formée selon l'ordre J-C-O, et après soudage, le diamètre est élargi pour obtenir un tube soudé JCOE, avec ou sans élargissement. Parmi les tubes soudés LSAW mentionnés ci-dessus, la forme UOE est la plus courante. Le processus d'élargissement des tubes en acier de grand diamètre comprend d'abord une étape préliminaire de rotation complète. Les blocs en forme d'éventail sont ouverts jusqu'à ce qu'ils touchent tous la paroi intérieure du tube. À ce stade, les rayons de tous les points de la circonférence intérieure du tube en acier sont quasiment identiques, et le tube atteint une circonférence initiale complète. Le bloc en forme d'éventail ralentit alors progressivement depuis sa position initiale jusqu'à atteindre la position requise, correspondant à la circonférence intérieure du tube fini. Cette étape du processus d'expansion des tubes en acier de grand diamètre constitue la phase de compensation du retour élastique. Le bloc en forme d'éventail ralentit à partir de cette seconde étape jusqu'à atteindre la position requise, c'est-à-dire la position de la circonférence intérieure du tube avant le retour élastique, conformément aux spécifications du procédé. Le bloc en forme d'éventail reste immobile pendant un certain temps à cette position, ce qui correspond à la phase de maintien de la pression et de stabilisation requise par l'équipement et le processus d'expansion. Vient ensuite la phase de décharge et de retour du processus d'expansion des tubes en acier de grand diamètre. Le bloc en forme d'éventail se rétracte rapidement de la circonférence intérieure du tuyau en acier avant de revenir en arrière jusqu'à atteindre la position d'expansion de diamètre initiale, qui est le diamètre de retrait minimal du bloc en forme d'éventail requis par le processus d'expansion de diamètre.
Paramètres standard qualifiés pour la détection des défauts des tubes en acier de grand diamètre :
Lors de la production de tubes en acier de grand diamètre, les inclusions et porosités circulaires isolées d'un diamètre de soudure n'excédant pas 3,0 mm ou T/3 (T étant l'épaisseur de paroi spécifiée du tube en acier) sont admissibles, la plus petite de ces valeurs étant retenue. Sur une longueur de soudure de 150 mm ou 12T (la plus petite de ces valeurs étant retenue), lorsque l'intervalle entre les inclusions et porosités isolées est inférieur à 4T, la somme des diamètres de toutes les imperfections susmentionnées admises individuellement ne doit pas excéder 6,0 mm ou 0,5T (la plus petite de ces valeurs étant retenue). Les inclusions linéaires isolées d'une longueur n'excédant pas 12,0 mm ou T (la plus petite de ces valeurs étant retenue) et les inclusions linéaires isolées d'une largeur n'excédant pas 1,5 mm sont admissibles. Sur une longueur de soudure de 150 mm ou 12T (la plus petite de ces valeurs étant retenue), lorsque l'intervalle entre les inclusions individuelles est inférieur à 4T, la longueur cumulée maximale de toutes les imperfections susmentionnées admises individuellement ne doit pas excéder 12,0 mm. Une seule gorge, quelle que soit sa longueur et sa profondeur maximale de 0,4 mm, est acceptable. Une seule gorge, d'une longueur maximale de T/2, d'une profondeur maximale de 0,5 mm et ne dépassant pas 10 % de l'épaisseur de paroi spécifiée, est qualifiée à condition qu'elle ne soit pas présente à plus de deux endroits sur une longueur de soudure de 300 mm. Toutes ces gorges doivent être meulées. Toute gorge dépassant les limites indiquées doit être réparée, la partie problématique doit être découpée ou le tube entier doit être rejeté. Les gorges, quelle que soit leur longueur et leur profondeur, qui se chevauchent longitudinalement du même côté des soudures intérieure et extérieure sont disqualifiantes.
Écart de production des tubes en acier de grand diamètre :
Dimensions courantes des tubes en acier de grand diamètre : diamètre extérieur : 114 mm à 1 440 mm ; épaisseur de paroi : 4 mm à 30 mm. Longueur : sur mesure ou variable, selon les besoins du client. Les tubes en acier de grand diamètre sont largement utilisés dans divers secteurs industriels tels que la défense, l’énergie, l’électronique, l’automobile et l’industrie légère, et leur soudage est une étape importante. Les principaux procédés de fabrication des tubes en acier de grand diamètre sont : le forgeage : ce procédé de mise en forme par pression 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. L’extrusion : ce procédé consiste à placer le métal dans une filière fermée et à appliquer une pression à une extrémité pour l’extruder à travers une matrice, afin d’obtenir un produit fini de forme et de dimensions identiques. Il est principalement utilisé pour la production d’aciers non ferreux. Laminage : Procédé de transformation sous pression où la billette d'acier passe entre deux cylindres rotatifs (de formes diverses). La section du matériau est réduite et sa longueur augmentée par compression. Tirage : Procédé de transformation où l'ébauche laminée (carton, tube, produit, etc.) est étirée à travers une filière pour réduire sa section et augmenter sa longueur. Ce procédé est principalement utilisé pour le travail à froid. Les tubes en acier de grand diamètre sont principalement obtenus par réduction de tension et laminage continu d'une tôle creuse sans mandrin. Pour garantir la formation d'un tube spiralé, celui-ci est chauffé à une température supérieure à 950 °C, puis laminé en tubes sans soudure de différentes spécifications à l'aide d'une machine de réduction de tension. Les normes de production des tubes en acier de grand diamètre définissent les tolérances admissibles lors de leur fabrication : tolérance de longueur : l'écart de longueur admissible des barres d'acier livrées à la longueur spécifiée ne doit pas excéder ±50 mm. Degré de cintrage et extrémités : La déformation par cintrage des barres d’acier droites ne doit pas affecter leur utilisation normale, et le degré de cintrage total ne doit pas excéder 40 % de la longueur totale de la barre. Les extrémités des barres d’acier doivent être coupées droites, et toute déformation locale ne doit pas en altérer l’usage. Longueur : Les barres d’acier sont généralement livrées à une longueur fixe, laquelle doit être spécifiée dans le contrat. En cas de livraison en bobines, chaque bobine doit contenir une barre, et 5 % des bobines d’un même lot peuvent contenir deux barres. Le poids et le diamètre des barres sont négociés et stipulés entre le fournisseur et le client.
Date de publication : 2 mars 2023