La fabrication des tubes en acier remonte au début du XIXe siècle. Initialement, les tubes étaient fabriqués à la main : par chauffage, pliage, rodage et martelage des bords. Le premier procédé automatisé de fabrication de tubes a été introduit en 1812 en Angleterre. Les procédés de fabrication n'ont cessé de s'améliorer depuis. Voici quelques techniques courantes de fabrication de tubes.
Soudage par recouvrement
L'utilisation du soudage par recouvrement pour la fabrication de tuyaux a été introduite au début des années 1920. Bien que la méthode ne soit plus utilisée, certains tuyaux fabriqués à l'aide du procédé de soudage par recouvrement sont toujours utilisés aujourd'hui.
Lors du soudage par recouvrement, l'acier était chauffé dans un four puis laminé en forme de cylindre. Les bords de la plaque d'acier étaient ensuite « ébavurés ». L'ébavurage consiste à superposer le bord intérieur de la plaque d'acier et le bord conique du côté opposé. Le joint était ensuite soudé à l'aide d'une bille de soudage, puis le tube chauffé était passé entre des rouleaux qui pressaient le joint pour créer une liaison.
Les soudures réalisées par soudage par recouvrement ne sont pas aussi fiables que celles réalisées avec des méthodes plus modernes. L'American Society of Mechanical Engineers (ASME) a développé une équation permettant de calculer la pression de service admissible des tuyaux, en fonction du procédé de fabrication. Cette équation inclut une variable appelée « facteur de joint », qui dépend du type de soudure utilisé pour réaliser le joint du tuyau. Les tuyaux sans soudure ont un facteur de joint de 1,0 ; les tuyaux soudés par recouvrement ont un facteur de joint de 0,6.
Tube soudé par résistance électrique
Le soudage par résistance électrique (SRE) est un procédé de fabrication de tubes par formage à froid d'une tôle d'acier en forme cylindrique. Un courant électrique est ensuite injecté entre les deux bords de l'acier afin de le chauffer jusqu'à ce que les bords soient soudés ensemble sans apport de soudure. Initialement, ce procédé de fabrication utilisait un courant alternatif basse fréquence pour chauffer les bords. Ce procédé basse fréquence a été utilisé des années 1920 jusqu'en 1970. Cette même année, le procédé basse fréquence a été remplacé par le procédé SRE haute fréquence, qui produisait une soudure de meilleure qualité.
Au fil du temps, les soudures des tubes soudés par résistance électrique basse fréquence se sont révélées sensibles à la corrosion sélective des joints, aux fissures en crochet et à une mauvaise adhérence des joints. C'est pourquoi le soudage par résistance électrique basse fréquence n'est plus utilisé pour la fabrication des tubes. Le procédé haute fréquence est toujours utilisé pour la construction de nouveaux pipelines.
Tube soudé par étincelage électrique
La fabrication des tubes soudés par étincelage électrique a débuté en 1927. Le soudage par étincelage consistait à façonner une tôle d'acier en forme cylindrique. Les bords étaient chauffés jusqu'à ce qu'ils soient semi-fondus, puis pressés ensemble jusqu'à ce que l'acier fondu soit expulsé du joint et forme un cordon. Comme pour les tubes soudés par étincelage électrique basse fréquence, les joints des tubes soudés par étincelage sont sensibles à la corrosion et aux fissures en crochet, mais dans une moindre mesure. Ce type de tube est également sujet aux défaillances dues aux points durs dans la plaque d'acier. La majorité des tubes soudés par étincelage étant produits par un seul fabricant, on pense que ces points durs sont dus à une trempe accidentelle de l'acier lors du processus de fabrication utilisé par ce fabricant. Le soudage par étincelage n'est plus utilisé pour la fabrication des tubes.
Tube soudé à l'arc submergé double (DSAW)
Semblable à d'autres procédés de fabrication de tubes, la fabrication de tubes soudés à l'arc submergé double consiste d'abord à former des plaques d'acier cylindriques. Les bords de la tôle laminée sont façonnés de manière à former des rainures en V sur les surfaces intérieures et extérieures, à l'emplacement du joint. Le joint est ensuite soudé en un seul passage à l'arc sur les surfaces intérieures et extérieures (d'où le terme « double immersion »). L'arc de soudage est immergé sous flux.
L’avantage de ce procédé est que les soudures pénètrent à 100 % de la paroi du tuyau et produisent une liaison très solide du matériau du tuyau.
Tuyau sans soudure
Les tubes sans soudure sont fabriqués depuis les années 1800. Si le procédé a évolué, certains éléments sont restés inchangés. Ils sont fabriqués en perçant une billette d'acier ronde chaude à l'aide d'un mandrin. L'acier creux est ensuite laminé et étiré pour obtenir la longueur et le diamètre souhaités. Le principal avantage des tubes sans soudure est l'élimination des défauts de couture ; cependant, leur coût de fabrication est plus élevé.
Les premiers tubes sans soudure étaient sujets aux défauts causés par les impuretés de l'acier. Avec l'amélioration des techniques de fabrication de l'acier, ces défauts ont diminué, mais ils n'ont pas été totalement éliminés. Bien qu'il semble préférable d'utiliser des tubes sans soudure plutôt que des tubes formés et soudés, les possibilités d'amélioration des caractéristiques recherchées sont limitées. C'est pourquoi les tubes sans soudure sont actuellement disponibles dans des nuances et des épaisseurs de paroi inférieures à celles des tubes soudés.
Jindalai Steel Group est spécialisé dans la production de tubes haute technologie soudés par résistance électrique (ERW) et soudés par arc submergé en spirale (SSAW). Notre entreprise dispose d'une machine de soudage par résistance à joint droit haute fréquence de φ610 mm et d'une machine de soudage par arc submergé en spirale de φ3048 mm. Outre nos usines ERW et SSAW, nous disposons de trois autres usines associées pour la production de tubes LSAW et SMLS en Chine.
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Jindalai Steel Group est un fabricant, exportateur, actionnaire et fournisseur d'une gamme de tubes en acier de haute qualité. Nos clients sont situés à Thane, au Mexique, en Turquie, au Pakistan, à Oman, en Israël, en Égypte, dans les pays arabes, au Vietnam et au Myanmar. N'hésitez pas à nous contacter pour un conseil professionnel.
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Date de publication : 19 décembre 2022