La fabrication des tubes en acier remonte au début du XIXe siècle. Initialement, les tubes étaient fabriqués à la main : on les chauffait, on les cintrait, on les rodait et on martelait les bords. Le premier procédé automatisé de fabrication de tubes a été introduit en 1812 en Angleterre. Depuis, les procédés de fabrication n'ont cessé de s'améliorer. Quelques techniques courantes de fabrication de tubes sont décrites ci-dessous.
Soudage par recouvrement
L'utilisation du soudage par recouvrement pour la fabrication de tuyaux a été introduite au début des années 1920. Bien que cette méthode ne soit plus employée, certains tuyaux fabriqués selon ce procédé sont encore utilisés aujourd'hui.
Dans le procédé de soudage par recouvrement, l'acier est chauffé dans un four puis laminé en forme de cylindre. Les bords de la tôle sont ensuite biseautés. Le biseautage consiste à superposer le bord intérieur de la tôle et le bord biseauté du côté opposé. Le joint est ensuite soudé à l'aide d'une boule de soudage, et le tube chauffé est passé entre des rouleaux qui plaquent les bords l'un contre l'autre pour créer une liaison.
Les soudures par recouvrement sont moins fiables que celles réalisées par des méthodes plus modernes. L'American Society of Mechanical Engineers (ASME) a établi une équation permettant de calculer la pression de service admissible des canalisations, en fonction du procédé de fabrication. Cette équation inclut un coefficient de joint, qui dépend du type de soudure utilisé. Les canalisations sans soudure ont un coefficient de joint de 1,0, tandis que celui des canalisations soudées par recouvrement est de 0,6.
Tuyau soudé par résistance électrique
Le tube soudé par résistance électrique (ERW) est fabriqué en formant à froid une tôle d'acier en forme cylindrique. Un courant électrique est ensuite appliqué entre les deux bords de l'acier pour le chauffer jusqu'à ce que les bords se soudent l'un à l'autre sans apport de métal d'apport. Initialement, ce procédé utilisait un courant alternatif basse fréquence pour chauffer les bords. Ce procédé basse fréquence a été utilisé des années 1920 à 1970. En 1970, il a été remplacé par un procédé ERW haute fréquence permettant d'obtenir une soudure de meilleure qualité.
Au fil du temps, les soudures des tubes ERW basse fréquence se sont révélées sensibles à la corrosion sélective des joints, aux fissures en crochet et à une adhérence insuffisante. C'est pourquoi le procédé ERW basse fréquence n'est plus utilisé pour la fabrication de tubes. Le procédé haute fréquence, quant à lui, est toujours employé pour la fabrication de tubes destinés à la construction de nouveaux pipelines.
Tuyau soudé par étincelage électrique
La fabrication de tubes soudés par étincelage a débuté en 1927. Ce procédé consistait à former une tôle d'acier cylindrique. Les bords étaient chauffés jusqu'à semi-fusion, puis pressés l'un contre l'autre jusqu'à ce que l'acier en fusion s'échappe du joint et forme un cordon. À l'instar des tubes soudés par étincelage à 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 ruptures dues à des points durs dans la tôle d'acier. La majorité des tubes soudés par étincelage étant produits par un seul fabricant, on suppose que ces points durs résultent d'une trempe accidentelle de l'acier lors du processus de fabrication propre à ce fabricant. Le soudage par étincelage n'est plus utilisé pour la fabrication de tubes.
Tuyau soudé à l'arc doublement submergé (DSAW)
Comme pour les autres procédés de fabrication de tubes, la fabrication de tubes soudés à l'arc doublement submergé consiste d'abord à former des tôles d'acier cylindriques. Les bords de la tôle laminée sont façonnés de manière à former des rainures en V sur les faces intérieure et extérieure, au niveau de la soudure. La soudure est ensuite réalisée en une seule passe à l'arc, sur les deux faces (d'où le terme « doublement submergé »). L'arc de soudage est immergé dans un flux.
L'avantage de ce procédé est que les soudures pénètrent à 100 % dans la paroi du tuyau et produisent une liaison très solide du matériau du tuyau.
Tuyau sans soudure
La fabrication de tubes sans soudure remonte au XIXe siècle. Si le procédé a évolué, certains éléments sont restés inchangés. Un tube sans soudure est fabriqué en perçant un lingot d'acier rond chauffé à l'aide d'un mandrin. L'acier ainsi creusé est ensuite laminé et étiré pour obtenir la longueur et le diamètre souhaités. Le principal avantage des tubes sans soudure réside dans l'absence de défauts liés aux soudures ; toutefois, leur coût de fabrication est plus élevé.
Les premiers tubes sans soudure étaient sujets à des défauts dus aux impuretés présentes dans l'acier. L'amélioration des techniques de fabrication de l'acier a permis de réduire ces défauts, sans toutefois les éliminer complètement. Bien que les tubes sans soudure semblent préférables aux tubes formés et soudés, les possibilités d'améliorer leurs caractéristiques souhaitables restent 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.
Le groupe Jindalai Steel est spécialisé dans la production de tubes ERW (soudés par résistance électrique) et SSAW (soudés à l'arc submergé en spirale) de haute technologie. Notre entreprise dispose d'une machine de soudage par résistance à joint droit haute fréquence de 610 mm de diamètre et d'une machine de soudage à l'arc submergé en spirale de 3 048 mm de diamètre. Outre nos usines ERW et SSAW, nous possédons également trois autres usines associées pour la production de tubes LSAW et SMLS à travers la Chine.
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Le groupe Jindalai Steel est fabricant, exportateur, distributeur et fournisseur d'une gamme de tubes en acier de haute qualité. Nous comptons des clients 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 faire part de votre demande ; nous serons ravis de vous conseiller.
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Date de publication : 19 décembre 2022
