Les deux méthodes de fabrication de tubes en acier, le soudage par résistance électrique (ERW) et le soudage sans soudure (SMLS), sont utilisées depuis des décennies ; au fil du temps, les méthodes de production de chacune ont évolué. Alors, laquelle est la meilleure ?
1. Fabrication de tuyaux soudés
Le tuyau soudé est fabriqué à partir d'un long ruban d'acier enroulé appelé « skelp ». Ce ruban est coupé à la longueur souhaitée, ce qui donne une plaque rectangulaire plate. La largeur des extrémités les plus courtes de cette plaque correspond à la circonférence extérieure du tuyau, une valeur qui permet de calculer son diamètre extérieur final.
Les feuilles rectangulaires sont acheminées vers une machine à laminer qui enroule les côtés les plus longs l'un vers l'autre, formant ainsi un cylindre. Lors du procédé ERW, un courant électrique à haute fréquence est appliqué entre les bords, provoquant leur fusion.
L'un des avantages des tubes soudés par résistance électrique (ERW) est l'absence de métal d'apport et l'invisibilité du cordon de soudure. Ceci contraste avec le soudage à l'arc submergé double (DSAW), qui laisse un cordon de soudure visible, nécessitant ensuite d'être éliminé selon l'application.
Les techniques de fabrication de tubes soudés se sont améliorées au fil des ans. L'avancée la plus importante a sans doute été le passage aux courants électriques haute fréquence pour le soudage. Avant les années 1970, on utilisait des courants basse fréquence. Les cordons de soudure obtenus par soudage ERW basse fréquence étaient plus sensibles à la corrosion et aux ruptures.
La plupart des types de tuyaux soudés nécessitent un traitement thermique après fabrication.
2. Fabrication de tubes sans soudure
La fabrication de tubes sans soudure commence par un bloc d'acier cylindrique massif appelé billette. Encore chaude, la billette est percée en son centre à l'aide d'un mandrin. L'étape suivante consiste à laminer et à étirer la billette creuse. Celle-ci est laminée et étirée avec précision jusqu'à ce qu'elle corresponde à la longueur, au diamètre et à l'épaisseur de paroi spécifiés dans la commande du client.
Certains tubes sans soudure durcissent lors de leur fabrication, ce qui rend inutile tout traitement thermique ultérieur. D'autres, en revanche, nécessitent un traitement thermique. Consultez les spécifications du tube sans soudure que vous envisagez d'utiliser afin de savoir s'il requiert un traitement thermique.
3. Perspectives historiques et cas d'utilisation des tubes en acier soudés par rapport aux tubes en acier sans soudure
Les tuyauteries en acier soudé ERW et sans soudure existent aujourd'hui comme alternatives en grande partie grâce à des perceptions historiques.
On considérait généralement que les tuyaux soudés étaient intrinsèquement plus fragiles en raison de la présence d'une soudure. Les tuyaux sans soudure, dépourvus de ce défaut structurel perçu, étaient jugés plus sûrs. S'il est vrai que les tuyaux soudés comportent une soudure qui les rend théoriquement plus fragiles, les techniques de fabrication et les procédures d'assurance qualité se sont améliorées au point que les tuyaux soudés offrent désormais les performances attendues lorsque leurs tolérances ne sont pas dépassées. Malgré cet avantage évident, on reproche aux tuyaux sans soudure l'épaisseur irrégulière de paroi due au laminage et à l'étirage, contrairement à l'épaisseur plus précise des tôles d'acier destinées au soudage.
Les normes industrielles régissant la fabrication et les spécifications des tubes en acier soudés par résistance électrique (ERW) et sans soudure reflètent encore ces conceptions. Par exemple, les tubes sans soudure sont requis pour de nombreuses applications à haute pression et haute température dans les secteurs du pétrole et du gaz, de la production d'énergie et de l'industrie pharmaceutique. Les tubes soudés (généralement moins coûteux à produire et plus largement disponibles) sont spécifiés dans tous les secteurs industriels, à condition que la température, la pression et les autres variables de service ne dépassent pas les paramètres indiqués dans la norme applicable.
Pour les applications structurelles, les performances des tubes en acier soudés par résistance électrique (ERW) et des tubes sans soudure sont identiques. Bien que les deux types de tubes puissent être spécifiés indifféremment, il serait illogique d'opter pour des tubes sans soudure alors que des tubes soudés, moins coûteux, offrent des performances équivalentes.
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Date de publication : 19 décembre 2022
