Le tube en acier soudé, également appelé tube embouti, est un tube fabriqué à partir de tôles ou de bandes d'acier serties et soudées. Sa fabrication se caractérise par un procédé simple, une productivité élevée, une grande variété de modèles et de spécifications, et un investissement moindre en équipement. Cependant, sa résistance est généralement inférieure à celle du tube en acier sans soudure. Depuis les années 1930, grâce au développement rapide du laminage en continu et aux progrès des techniques de soudage et de contrôle, la qualité des soudures n'a cessé d'être améliorée. La gamme de tubes en acier soudés s'est ainsi considérablement élargie, remplaçant progressivement les tubes sans soudure dans de nombreux secteurs. On distingue deux types de tubes en acier soudés : les tubes à soudure droite et les tubes à soudure hélicoïdale, selon la forme de la soudure.
Le processus de production detuyau soudé à joint droitLe procédé est simple, son rendement élevé, son coût faible et son développement rapide. La résistance des tubes soudés en spirale est généralement supérieure à celle des tubes soudés en cordon droit. De plus, les tubes soudés de grand diamètre peuvent être fabriqués à partir d'ébauches plus étroites, et des tubes soudés de diamètres différents peuvent être produits à partir d'ébauches de même largeur. Cependant, par rapport aux tubes soudés en cordon droit de même longueur, la longueur de soudure est augmentée de 30 à 100 %, et la vitesse de production est plus faible. C'est pourquoi la plupart des tubes soudés de petit diamètre sont fabriqués en cordon droit, tandis que la plupart des tubes soudés de grand diamètre sont fabriqués en spirale.
Les tubes en acier soudés pour le transport de fluides à basse pression (GB/T3092-1993), également appelés tubes soudés courants, sont des tubes en acier soudés utilisés pour le transport d'eau, de gaz, d'air, d'huile, de vapeur de chauffage et d'autres fluides courants à basse pression. L'épaisseur de paroi de ces tubes se divise en tubes en acier standard et tubes en acier renforcé ; le type d'extrémité se divise en tubes en acier non filetés (tubes légers) et tubes en acier filetés. Les spécifications des tubes en acier sont exprimées par leur diamètre nominal (mm), qui correspond à une valeur approximative du diamètre intérieur. Il est d'usage d'exprimer ce diamètre en pouces, par exemple 1 1/2 pouce. Outre leur utilisation directe pour le transport de fluides, les tubes en acier soudés pour le transport de fluides à basse pression servent également de tubes bruts pour la fabrication de tubes en acier soudés galvanisés destinés au transport de fluides à basse pression.
2. Le tube en acier galvanisé soudé pour le transport de fluides à basse pression (GB/T3091-1993), également appelé tube en acier galvanisé soudé électriquement, est communément appelé tube blanc. Il s'agit d'un tube en acier galvanisé à chaud et soudé (au four ou électriquement) utilisé pour le transport d'eau, de gaz, d'air, d'huile, de vapeur de chauffage, d'eau chaude et d'autres fluides courants à basse pression, ou pour d'autres applications. L'épaisseur de paroi du tube se divise en tube galvanisé standard et tube galvanisé épais ; le type d'extrémité se divise en tube galvanisé non fileté et tube galvanisé fileté. La spécification du tube est exprimée par son diamètre nominal (mm), qui est une valeur approximative du diamètre intérieur. Il est d'usage de l'exprimer en pouces, par exemple 1 1/2.
3. La gaine en fil d'acier au carbone ordinaire (GB3640-88) est un tube en acier utilisé pour protéger les fils dans les projets d'installation électrique tels que les bâtiments industriels et civils, et l'installation de machines et d'équipements.
4. Le tube en acier soudé électriquement à joint droit (YB242-63) est un tube en acier dont le joint de soudure est parallèle à l'axe longitudinal du tube. Il se décline généralement en plusieurs catégories : tubes en acier soudés électriquement de dimensions métriques, tubes soudés électriquement à paroi mince, tubes pour huile de refroidissement de transformateur, etc.
5. Le tube en acier soudé à l'arc submergé à joint spiralé (SY5037-2000), destiné au transport de fluides basse pression, est fabriqué à partir de bobines de feuillard d'acier laminé à chaud, formées en spirale à température ambiante, et réalisées par soudage automatique à l'arc submergé double face ou simple face. Ce tube est utilisé pour le transport de fluides basse pression tels que l'eau, le gaz, l'air et la vapeur.
6. Le tube en acier soudé en spirale pour pieux (SY5040-2000) est fabriqué à partir de bobines de feuillard d'acier laminé à chaud, formées en spirale à température ambiante, et réalisées par soudage à l'arc submergé double face ou par soudage haute fréquence. Il est utilisé pour les ouvrages de génie civil, les quais et les pieux de fondation, notamment pour les ponts et les ouvrages d'art.
Progrès techniques du laminage des tubes en acier à joint droit :
1) Augmenter la température et le taux de chargement à chaud : L’augmentation de la température et du taux de chargement à chaud est une mesure importante pour économiser l’énergie et réduire les émissions, et a suscité un vif intérêt. Actuellement, la température moyenne de chargement à chaud en Chine est de 500 à 600 °C, avec une température maximale pouvant atteindre 900 °C ; le taux de chargement à chaud moyen est de 40 %, et la ligne de production atteint plus de 75 %. Le taux de chargement à chaud du laminoir à chaud de 1 780 mm de l’usine de Fukuyama de Japan Steel Tube est de 65 %, le taux de laminage direct est de 30 %, et la température de chargement à chaud atteint 1 000 °C ; le taux de chargement à chaud est alors de 28 %. À l’avenir, la Chine devrait augmenter le taux de chargement à chaud des brames de coulée continue au-delà de 650 °C et s’efforcer d’économiser de l’énergie de 25 à 35 %.
2) Diverses technologies de chauffage des fours de chauffage : Les technologies de chauffage comprennent le chauffage régénératif, le contrôle automatique de la combustion, la combustion de combustibles à faible pouvoir calorifique, le chauffage à faible oxydation ou sans oxydation, etc. Selon les statistiques, plus de 330 fours de chauffage de laminoirs en Chine ont adopté la technologie de combustion régénérative, permettant des économies d'énergie de 20 à 35 %. La consommation d'énergie peut être encore réduite par l'optimisation de la combustion. Cela nécessite des efforts sur l'utilisation de combustibles à faible pouvoir calorifique et un recours accru aux gaz de haut fourneau et aux gaz de convertisseur. La technologie de chauffage à faible oxydation avec contrôle de l'atmosphère et la technologie de chauffage sans oxydation avec protection gazeuse sont des mesures importantes pour réduire les pertes par combustion oxydante et augmenter le rendement. Cette technologie permet même de s'affranchir du décapage. Actuellement, la quantité de calamine produite lors du chauffage des laminoirs est de 3 à 3,5 kg/t, et les pertes annuelles sont estimées à environ 1,5 million de tonnes d'acier (environ 7,5 milliards de yuans).
3) Laminage à basse température et lubrification par laminage : Certains fabricants chinois de fils à grande vitesse ont adopté la technologie de laminage à basse température. La température moyenne de leurs fours atteint 950 °C, et la température minimale descend à 910 °C. Les équipements sont conçus et fabriqués pour une température de laminage de 850 °C. La consommation énergétique totale du laminage à basse température est réduite d’environ 10 à 15 % par rapport au laminage conventionnel. Selon les statistiques de l’usine de laminage à chaud de Kashima Iron Works au Japon, une réduction de 8 °C de la température des billettes permet d’économiser 4,2 kJ/t d’énergie, soit une économie de 0,057 %. Cependant, le laminage à basse température impose des exigences strictes quant à l’uniformité de la température de chauffage des billettes. L’écart de température sur toute la longueur d’une billette de 130 à 150 mm ne doit pas excéder 20 à 25 °C. La technologie de lubrification par laminage permet de réduire la force de laminage de 10 % à 30 %, la consommation d'énergie de 5 % à 10 %, et la formation de calamine d'environ 1 kg/t, augmentant ainsi le rendement de 0,5 % à 1,0 %. Elle permet également de réduire la consommation d'acide de décapage d'environ 0,3 à 1,0 kg/t. De nombreux laminoirs chinois l'ont appliquée avec succès à la production d'acier inoxydable et d'acier électrique, obtenant d'excellents résultats. À l'avenir, tout en promouvant activement la lubrification par laminage, il conviendra de renforcer la recherche et le développement de fluides de lubrification, de technologies de lubrification et de technologies de recyclage respectueux de l'environnement.
4) Technologie et équipement de laminage et de refroidissement contrôlés : La technologie de laminage et de refroidissement contrôlés est essentielle pour économiser l’énergie, obtenir des produits performants et optimiser la production. Des aciers représentatifs tels que l’acier DP, l’acier TRIP, l’acier TWIP, l’acier CP, l’acier AHSS, l’acier UHSS, ainsi que d’autres aciers pour pipelines, aciers pour structures de bâtiments, aciers à grains et aciers à décantation sont tous produits grâce à cette technologie. Le laminage et le refroidissement contrôlés reposent non seulement sur les avancées de la métallurgie physique, mais bénéficient également de nouvelles technologies et de nouveaux équipements, tels que les laminoirs haute pression permettant d’atteindre des températures basses et des pressions élevées, les laminoirs ultracompacts, le refroidissement ultrarapide (UltraFastCooling), le dispositif de refroidissement accéléré en ligne (Super-OLAC) et les machines de réduction et de calibrage. À l’avenir, le développement de cette technologie dépendra fortement des nouveaux équipements techniques. Il s’agit d’un aspect important à prendre en compte.
Date de publication : 9 juin 2023