En termes de processus de fabrication, les tubes en acier sont généralement divisés en deux catégories principales : les tubes en acier sans soudure et les tubes en acier soudés, et les tubes en acier soudés sont subdivisés en tubes soudés à joint droit et en tubes soudés en spirale. Comment distinguer ces trois types de tubes en acier ? Nous vous expliquerons en détail ci-dessous :
Premièrement : les tuyaux en acier sans soudure
Les tubes en acier sans soudure sont fabriqués à partir d'une billette d'acier solide entière (également appelée billette ronde) selon des processus tels que le perçage, le laminage à chaud, le laminage à froid ou l'étirage à froid, sans soudure sur l'ensemble du corps du tube. Son processus de production est le même que celui des poutres en I-laminées à chaud et des aciers profilés, similaire au pétrissage de la pâte à modeler sans aucune soudure impliquée dans l'ensemble du processus, donc aucun cordon de soudure n'est généré et l'intégrité globale est très élevée. Sa principale caractéristique est une grande uniformité structurelle. Sans cordon de soudure, c’est comme avoir une couche protectrice impénétrable, presque sans points faibles, et ses propriétés mécaniques sont relativement constantes dans toutes les directions. Il est également résistant à la pression-, aux hautes-aux températures et à la corrosion-, c'est donc le premier choix pour les canalisations de fluides sous pression-(pour le transport de l'eau, du pétrole, du gaz, etc.) et peut résister à une pression et une température plus élevées. Ses inconvénients sont un processus de production complexe et un coût de fabrication élevé. En outre, limité par les spécifications des équipements et des billettes, il est généralement très difficile de produire des tubes en acier sans soudure de très grands diamètres.
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Les tubes en acier soudés comprennent deux sous-types : les tubes soudés à joint droit et les tubes soudés en spirale. Ils sont fabriqués en pliant et en formant d'abord des plaques d'acier ou des bandes d'acier, puis en reliant les joints via différentes méthodes de soudage (telles que le soudage par résistance, le soudage à l'arc, etc.). Leurs avantages incluent une efficacité de production élevée et un faible coût : les matières premières sont faciles à obtenir, la production peut être effectuée en continu et leur coût est généralement inférieur à celui des tuyaux sans soudure de même spécification.
Ils peuvent être produits dans des types à grand diamètre et à paroi mince, avec une très large gamme de spécifications de diamètre. Leurs inconvénients sont qu’il existe un point faible potentiel au niveau de la zone de soudure ; les propriétés, notamment la résistance et la ténacité de la soudure, peuvent différer de celles du métal de base, un contrôle qualité strict est donc nécessaire. De plus, l'uniformité de leur épaisseur de paroi est légèrement pire que celle des tuyaux sans soudure, car la force d'extrusion sur la paroi du tuyau pendant le processus de pliage affectera l'uniformité de l'épaisseur. Les processus de production des deux types de tubes soudés sont également différents :
Tuyaux soudés à couture droite
En termes simples, son processus de production consiste à rouler une plaque d'acier pour lui donner une forme cylindrique, puis à souder le joint. La soudure principale des tuyaux soudés à joint droit est parallèle à la direction longitudinale du tuyau (la direction de l'action du moment de flexion). Lorsqu'elle est soumise à une flexion longitudinale, la contrainte maximale apparaît en haut et en bas de la paroi du tuyau (loin de l'axe neutre).
Tuyaux soudés en spirale
Son processus de production principal consiste à plier en continu la bande d'acier dans le sens d'une spirale et à souder le joint de manière synchrone pendant le processus de pliage pour un formage unique-, ce qui revient à faire rouler une fine note autour d'un cylindre pour former un tube. La soudure des tuyaux soudés en spirale forme un angle avec l'axe du tuyau (généralement 45 à 65 degrés). Lorsque le tuyau est soumis à une flexion longitudinale, la contrainte principale maximale se situe dans le sens longitudinal, tandis que la soudure en spirale se situe dans le sens oblique.
Il est impossible de simplement juger lequel des deux tuyaux soudés est le meilleur, le choix doit être fait en fonction de l'état de contrainte principal du scénario d'application : si la structure est principalement soumise à une pression axiale avec un très faible moment de flexion (comme les pieux profonds, certaines structures de tour, la transmission générale de fluide sous pression), les tuyaux soudés en spirale présentent des avantages en termes d'économie et de stabilité. Si la structure supporte des charges évidentes de flexion, de torsion ou de compression combinée-(applicables à la plupart des structures en acier du bâtiment, des flèches de grue, des canalisations sous pression), les tuyaux soudés à joint droit (en particulier les tuyaux longitudinaux soudés à l'arc submergé) devraient être le premier choix, car leur capacité portante, leur fiabilité et leur sécurité sont beaucoup plus élevées que les tuyaux soudés en spirale.
