Qu’est-ce qu’un tube sans soudure ?
Les tubes sans soudure sont des tubes sans joints dans le sens longitudinal du tube. Les tubes en acier sont généralement fabriqués en arrondissant des plaques d’acier pour leur donner une forme cylindrique et en les soudant ensemble. Cependant, la présence de joints dans les tuyaux peut entraîner des accidents graves en termes de résistance et de fiabilité, tels que des fuites de pétrole brut, en fonction de l’utilisation prévue.
Les tubes sans soudure sont fabriqués à l’aide de méthodes telles que le procédé Mannesmann qui ne produisent pas de joints, ce qui peut entraîner une réduction de la résistance. Les tubes sans soudure sont utilisés lorsqu’une résistance et une fiabilité élevées sont requises, car il n’y a pas de risque de défaillance au niveau des joints.
Utilisations des tubes sans soudure
Les tubes sans soudure sont largement utilisés pour le transport de fluides tels que le gaz, le pétrole et l’eau. Il existe également de nombreux types de tubes en acier sans soudure, ainsi que des tubes destinés à des applications dans le secteur de la construction.
- Tubes sans soudure pour la construction
- Tubes en acier sans soudure pour le transport de fluides
- Tubes en acier sans soudure pour chaudières à haute pression
- Tubes en acier sans soudure de précision étirés à froid
Les matériaux et les normes des tubes sans soudure en acier varient en fonction de l’application, il est donc nécessaire de sélectionner le tube sans soudure adapté à chaque usage. Parmi les exemples d’applications spécifiques, on peut citer les installations pétrolières et de gaz naturel, les tubes de chaudières dans les centrales thermiques et les tuyauteries à haute pression dans les machines industrielles.
Principe des tubes sans soudure
La méthode de fabrication typique pour produire des tubes sans soudure est la “méthode Mannesmann”. La méthode Mannesmann est la méthode la plus productive de fabrication des tubes sans soudure. En termes simples, la méthode Mannesmann forme des tubes à partir de barres rondes au lieu de plaques d’acier. Comme les tubes sont formés à partir de barres rondes, il n’y a pas de joints.
Dans la méthode du Mannesmann, le matériau des tubes sous forme de barres rondes, appelées billettes, est d’abord chauffé à une température si élevée qu’il devient rouge vif (environ 1300°C). Lorsque la billette est prête à être laminée, un outil appelé bouchon (pour le formage des tubes sans soudure) est pressé contre le centre de la billette pour la transformer en tuyau.
Si le bouchon est simplement pressé contre la billette telle quelle, celle-ci, ayant perdu sa destination, est poussée vers l’extérieur et ne prend pas la forme d’un tuyau. La billette est alors formée tout en étant maintenue en place par des cylindres tels que des cylindres coniques et des cylindres à barillet. Le matériau expulsé par le bouchon est ensuite poussé vers l’avant, de sorte que la forme extérieure peut également être formée en même temps que le diamètre intérieur.
En général, le laminage sévère des billettes chaudes entraîne inévitablement une détérioration des propriétés de surface. De même, les produits à parois épaisses, moins exigeants au niveau du processus de laminage, sont relativement plus faciles à produire. Cependant, il existe aujourd’hui des entreprises spécialisées dans les tuyaux sans soudure, mais aussi dans les produits à parois minces. Ceux-ci vont des tubes sans soudure de petit diamètre extrêmement fins, d’une épaisseur de 0.08mm, aux tubes sans soudure de grand diamètre, d’un diamètre de 426.0mm, le plus grand diamètre fabriqué au Japon.
Autres informations sur les tubes sans soudure
1. Différences entre les tubes sans soudure et les tubes soudés
La différence entre les tubes sans soudure et les tubes soudés réside dans l’utilisation ou l’absence de soudure dans le processus de fabrication des tubes. La raison pour laquelle les tubes sans soudure sont nécessaires en premier lieu est que la “corrosion des rainures” se produit dans les soudures.
Cette corrosion des rainures est une corrosion en forme de V sur la soudure (à l’intérieur) du tuyau. Comme le soudage s’accompagne généralement de températures élevées, des changements dans la structure métallurgique du joint sont inévitables. Toute différence de microstructure entre la soudure et le métal de base entraîne une différence de potentiel qui, à son tour, conduit à la corrosion. Le mécanisme de la corrosion par rainures est le suivant : une fois que la corrosion s’est produite, la formation de rainures accélère la corrosion, qui finit par atteindre la surface du tuyau ou par entraîner une fuite de fluide en raison d’un manque de résistance.
La principale raison de choisir des tubes sans soudure est d’éviter la corrosion des rainures, mais il existe également des tubes soudés appelés tubes d’acier résistant à la corrosion des rainures. Les tuyaux en acier résistant à la corrosion des rainures sont des tuyaux en acier dans lesquels la composition du matériau de base est ajustée (réduction de la teneur en soufre) et des éléments spéciaux sont ajoutés dans la zone de soudage. Ils sont plus chers que les tubes normaux, mais moins que les tubes sans soudure, et sont largement utilisés pour les liquides ne présentant aucun risque de fuite, par exemple l’eau.
2. Différence de prix entre les tubes sans soudure et les tubes soudés
La différence de prix entre les tubes sans soudure et les tubes soudés (ici par exemple les tubes en acier ERW) est expliquée. Le matériau utilisé ici est le SUS 304 à titre d’exemple. Le prix d’un tube sans soudure est environ 1.5 à 2 fois plus élevé que celui d’un tube d’acier ERW. La différence de prix est faible lorsque le diamètre du tuyau est petit, mais la différence de prix augmente lorsque le diamètre du tuyau est grand, et varie légèrement en fonction de l’épaisseur de la paroi.
Si l’on considère l’ensemble de l’installation, le prix de la tuyauterie seule est 1.5 à 2 fois plus élevé, de sorte que la différence de prix n’est pas si importante lorsque l’on remplace une partie de la tuyauterie, mais lors de la construction d’une nouvelle installation, le coût global changera de manière significative. Il est donc important de réduire les coûts en choisissant la tuyauterie appropriée en fonction du fluide à manipuler.