Tuyaux soudés et sans soudure en acier au carbone et en acier inoxydable
Les tuyaux en acier inoxydable et en acier au carbone sont le type de tuyau standard le plus couramment utilisé aujourd'hui. Ils font partie de produits tubulaires, qui sont fabriqués selon des spécifications et des normes différentes. Les tuyaux sont vendus par "taille de tuyau nominale" dans des tailles allant de 1/8 "à 72". Les deux types de tuyaux les plus courants sont les tuyaux soudés et les tuyaux sans soudure. Les deux sont disponibles en acier au carbone et en acier inoxydable. Le tuyau soudé est également appelé tuyau ERW (Electric Resistance Welded). La spécification la plus courante pour les tuyaux en acier au carbone soudés est A53. Les tuyaux sans soudure sont fabriqués selon un processus qui ne nécessite aucune soudure. La spécification la plus courante pour les tuyaux en acier au carbone sans soudure est A106B. Les tuyaux en acier inoxydable sont fabriqués selon les spécifications A312. Les tuyaux en acier inoxydable sont également disponibles dans une configuration à la fois sans soudure et soudée. Les matériaux inoxydables les plus courants sont le 316 et le 304.
Types de tuyaux et articles tubulaires
Il existe six types de tuyaux et de produits tubulaires.
Tuyau standard: Il existe trois types de tuyaux en métal standard: les tuyaux soudés (tuyau ERW), les tuyaux sans soudure et les tuyaux galvanisés. Ils représentent 10% de tous les produits tubulaires.
Tuyau de canalisation: Utilisé principalement dans les applications pétrolières et gazières. Le tuyau de canalisation comprend les tuyaux ERW, FW, SAW et DSAW. Ils sont fabriqués selon les spécifications API 5L et sont disponibles en grades X42, X50, X60, etc. Ils représentent 21% de tous les produits tubulaires.
Produits tubulaires pour champs pétrolifères (OCTG): Ceci comprend les tubes de forage, les tubes et les tubages. Il est utilisé dans le forage et la complétion de puits de pétrole et de gaz. Les OCTG sont produits par ERW et par la fabrication sans soudure. Les OCTG représentent 35% de tous les biens tubulaires.
Tubes sous pression: utilisés pour les applications industrielles et sous pression. Les tubes sous pression sont produits en utilisant une fabrication sans soudure. Ils représentent 2% de tous les biens tubulaires.
Tubes mécaniques: utilisés pour les applications mécaniques et structurelles. Ils sont fabriqués par ERW et sans soudure. Ils sont conformes aux spécifications ASTM. Les tubes mécaniques représentent 17% de tous les produits tubulaires.
Tube structurel: utilisé à des fins de support ou de rétention. Ces tubes peuvent être ronds ou carrés et sont fabriqués par ERW. Ils sont utilisés pour les clôtures, la construction et autres besoins de soutien. Ils représentent 15% de tous les produits de tubes.
Comment mesurer le tuyau?
Le tuyau est généralement identifié par "Taille nominale du tuyau" (NPS), avec l'épaisseur de paroi définie par "Annexe" (SCH). NPS est un indicateur sans dimension et indique une taille, mais pas une taille réelle. C'est une source de confusion pour de nombreuses personnes novices dans le secteur de la tuyauterie. Les diamètres NPS 1/8 à NPS 12 ont un diamètre extérieur défini par la taille du tuyau ansi. En règle générale, une dimension de tuyau de l’annexe 40 pour un maximum de 12 NPS est à peu près égale à l’ID du tuyau. Les tuyaux de tailles 14 et supérieures sont moins déroutants, car un 14 NPS est égal à 14 "de diamètre extérieur.
Tableau de taille de tuyau
ASME B 36.10 a plus de détails sur les tailles de tuyaux. La norme de l’industrie pour la taille des tuyaux varie également entre les différents types de tuyaux. Pour un tuyau standard, un tuyau de 4,5 "de diamètre extérieur sera désigné par 4" NPS. Toutefois, pour les tubes de canalisation et les OCTG, il sera désigné uniquement par 4,5 ". L'épaisseur de la paroi est également mentionnée différemment. Pour les tuyaux standard, le programme de tuyauterie est utilisé Pour désigner l’épaisseur de paroi, les tubes de canalisation sont presque toujours désignés par l’épaisseur de paroi, tandis que les OCTG sont exprimés en poids par pied.
Poids de la pipe
Le poids du tuyau est mesuré en livres par pied ou en kilogrammes par mètre. Il faut se rappeler que le poids du tuyau dans le tableau de dimensions du tuyau ansi est un poids "théorique" et non un poids réel. Le poids réel varie en fonction de la tolérance de la taille du tuyau.
La formule pour calculer le poids du tuyau en acier est;
W = [{OD-WT} x WT] x 10,69
W = poids par pied linéaire
OD = Diamètre Extérieur
WT = épaisseur de la paroi
Fabrication de tuyaux
Les tuyaux en acier sont regroupés en deux catégories principales;
Tuyau soudé
Tubes sans soudure
Il existe quatre méthodes principales de production de tuyaux en métal:
Soudure au four (FW). Aussi appelé soudure continue
Soudure par résistance électrique (REG)
Soudure à l'arc submergé (SAW), également DSAW
Méthode transparente (SMLS)
Tuyau de soudure à résistance électrique (REG)
Le tuyau ERW est produit dans les tailles de 1/8 à 24 en NPS. Le tube soudé ERW est fabriqué à partir de tôles plates. Le tube ERW est d'abord formé à froid en une forme cylindrique puis soudé longitudinalement. les tuyaux soudés continus et les tubes soudés par résistance électrique sont fabriqués en façonnant des rouleaux d'acier enroulé en formes cylindriques et en soudant le long des joints longitudinaux. L'image ci-dessous montre la première étape de la formation de bandes en forme cylindrique, puis leur fusion lors de la deuxième étape.
Le courant électrique peut être utilisé de différentes manières pour souder la bande laminée. Cela inclut un disque de cuivre rotatif, des contacts en alliage fixe en cuivre et des bobines à induction. Ces méthodes élèvent la température du bord de l’acier à 2600 ° F pour un soudage efficace. Le processus de laminage exerce une telle pression qu'il crée un joint soudé au métal à l'extérieur et à l'intérieur. Ces cordons de soudure sont ensuite enlevés pendant le processus de finition. Le tuyau soudé est traité thermiquement, inspecté et hydro testé.
Le tuyau ERW est disponible dans les spécifications communes suivantes;
ASTM A53, A135, A252, A500, A795, API 5L et API 5CT.
Les spécifications les plus courantes pour les tubes soudés sont A53 et API 5L.
Tubes sans soudure
Quelle est la définition transparente? ou signification transparente? nous avons beaucoup cette question. Les tuyaux sans soudure sont fabriqués dans des diamètres nominaux compris entre 1/8 et 36 ". Les tuyaux sans soudure ne présentent pas de joint longitudinal ni de soudure par rapport aux tuyaux ERW. En termes simples, le tuyau sans soudure est produit en perçant une billette ronde solide laissant derrière elle un tuyau creux sans soudure. Il existe deux méthodes principales de production de tuyaux sans soudure.
Piercing rotatif chaud
Méthode du processus d'extrusion
Dans le procédé d’extrusion, les billettes chaudes de métal sont transformées en tuyaux sans soudure en les forçant à travers des filières d’extrusion et sur un mandrin de formage. Voir l'image ci-dessous;
La méthode de perçage rotative à chaud est le processus le plus courant de production de tuyaux sans soudure. Dans ce processus, les billettes chaudes sont forcées à travers la rotation de lourds rouleaux sur un mandrin ou un bouchon de perforation. Le bouchon de perçage crée le trou à travers les billettes cylindriques sans soudure. L'image ci-dessous illustre le processus de rotation à chaud.
Les tuyaux sans soudure subissent diverses opérations de finition, telles que le redressage, l'inspection, les essais hydrauliques et la formation d'images. Les tuyaux sans soudure sont largement utilisés dans les canalisations sous pression, la construction, les raffineries pétrochimiques et pétrolières. Le tuyau sans soudure est disponible dans les spécifications suivantes;
ASTM A53, A106, A252, A333, A335, A501, A523, A589, API 5L et API 5CT. Le tuyau sans soudure le plus courant est A106B.
La finition finale du tuyau sans joint comprend les extrémités simples coupées en biseau ou carrées. Les tuyaux en acier au carbone sans soudure sont disponibles en noir, nu, galvanisé ou avec un revêtement époxy.
Longueurs de tuyaux d'acier
Généralement, les tuyaux en acier sont fournis en longueurs de 21 pi. Il est également disponible en longueur aléatoire simple (SRL), qui peut aller de 17 à 24 pieds. La longueur double aléatoire (DRL) fait référence aux tuyaux qui mesurent au moins 37 pieds de long et jusqu'à 44 pieds.
Fin de tuyau en acier
Il existe cinq types courants de finitions d'extrémités de tuyaux métalliques;
Fileté et Couplé
Fileté sans couplage
Plain End - Cut Square
Biseauté pour le soudage - biseau à 30 degrés
Extrémité rainurée - coupée ou laminée pour un couplage mécanique
L'image ci-dessous montre différentes finitions d'extrémités de tuyaux en acier;
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Les raccords pour tuyau extra fort et double extra fort sont filetés et enfoncés pour toutes les tailles. L'image ci-dessus montre un accouplement taraudé droit et un accouplement taraudé droit avec évidement
Identification et marquage des tuyaux d'acier
Les tubes en acier sont disponibles dans différentes classifications, qualités, poids, numéros de programme, etc. Il est donc important d'identifier les marques de tubes en acier. Un tuyau en acier est identifié par un pochoir de peinture ou un marquage estampé sur le tuyau lui-même ou par une étiquette attachée à celui-ci.
Identification du tuyau selon ASTM
L'image ci-dessous montre les exigences de marquage selon les spécifications ASTM
Identification du tuyau selon l'API
L'image ci-dessous montre le marquage requis conformément aux spécifications de l'API.
Procédés de finition des tuyaux en métal
La finition la plus courante sur le tuyau métallique est un revêtement de laque qui empêche la corrosion et protège le tuyau des intempéries. Ceci est aussi appelé Black Iron Pipe. Outre la laque, il existe quatre types de finitions de tuyaux métalliques;
Metal à nu
Mariné seulement
Mariné et huilé
Tuyau galvanisé
La galvanisation implique l'utilisation d'un revêtement de zinc en tant qu'élément sacrificiel pour empêcher la corrosion. Le zinc est généralement appliqué par un procédé d'immersion à chaud dans lequel le tuyau est immergé dans un bain fondu de solution de zinc. Le poids standard du zinc est de 1,8 oz par pied carré. Les tuyaux galvanisés offrent une bonne protection à l'intérieur et à l'extérieur du tuyau.
Revêtement de tuyau d'acier et tuyau d'acier doublé
La résistance à la corrosion des tuyaux peut également être améliorée avec un revêtement de tuyau résistant à la corrosion. Ces revêtements durent généralement plus longtemps que les vernis ou les finis galvanisés. Il existe trois principaux types de revêtement anticorrosion pour tuyaux en acier
Revêtement métallique
Revêtement Non Métallique
Emballage de tuyau
Matériel de tuyau d'acier
Les tuyaux en métal sont disponibles dans les matériaux suivants:
A106B / A53B / API 5L-X42 / API 5L B
Acier inoxydable 304
Acier inoxydable 316
Super inoxydable A20
Duplex Inox D2205
Alliage de nickel A200
Alliage de nickel A400
Alliage de nickel A600
Tuyau d'acier inoxydable
L'acier inoxydable est un alliage à base de fer contenant au moins 16% de chrome. Le nickel est un autre élément d'alliage important dans les tuyaux en acier inoxydable. Les tubes en acier inoxydable sont très résistants aux fluides corrosifs et à l'oxydation à presque toutes les températures.
Les tubes soudés et sans soudure en acier inoxydable sont utilisés pour diverses raisons, telles que résistance à la corrosion, préformes à haute température, aspect propre et coûts de maintenance réduits. L'aspect le plus important pour un tuyau en acier inoxydable réside dans ses caractéristiques matérielles inhérentes qui permettent de créer des parois beaucoup plus minces, telles que sch. 5, sch. 10 sans compromettre l'intégrité structurelle du tuyau. L'utilisation du soudage par fusion pour joindre le tuyau élimine également le besoin de fileter.
Les tuyaux en acier inoxydable de type 304 sont principalement utilisés pour les applications généralement résistantes à la corrosion. il est utilisé dans les usines chimiques, les raffineries, les papeteries et les industries alimentaires. Le tuyau 304SS a une teneur maximale en carbone de 0,08%. Il est déconseillé de l'utiliser dans une plage de température comprise entre 800 et 1650 ° F en raison de la précipitation de carbure aux limites des grains. Le type 304L est identique au 304 sauf qu'il a une teneur maximale en carbone de 0,035%.
Les tuyaux de type 316SS sont beaucoup plus résistants à la corrosion que les autres alliages chrome-nickel en raison de l’ajout de 2-3% de molybdène. Il est utile dans les applications avec des acides, des saumures, de l'eau sulfureuse, de l'eau de mer et des sels d'hologène. Le tuyau en acier inoxydable 316L, comme le 304L, a une teneur maximale en carbone de 0,035%.
Le tuyau en acier inoxydable soudé est conforme aux spécifications ASTM A312 et A358. A312 est la spécification la plus courante pour les tuyaux en acier inoxydable. Le tuyau en acier inoxydable soudé est fabriqué à partir de 1/8 "à 24" NPS.
Le tuyau en acier inoxydable sans soudure est fabriqué selon les spécifications ASTM A312 et A376. A312 est également la spécification la plus courante pour les tubes sans soudure en acier inoxydable. Les tuyaux sans soudure en acier inoxydable sont fabriqués de taille nominale de 1/8 à 14 "
Pays d'origine du tuyau d'acier
Les tubes en acier sont fabriqués par des aciéries du monde entier et commercialisés dans différents pays. Certains des grands noms de l'industrie des tuyaux sont US Steel, ArcelorMittal, Nippon Steel, Nucor Corp, Hyundai Steel, ThyssenKrup, Vallourec, le groupe Hebei Iron and Steel, Posco, Jiangsu Shagang, Ulma Piping, Shultz USA et Webco, etc.
Q & A Pipe En Acier
Trupply vend une grande variété de tubes soudés et sans soudure. Sur la base de nos années d’expérience, voici les principales questions ou points clés sur lesquels les clients doivent s’informer;
Les tuyaux en acier sont vendus selon leur taille et leur calendrier nominaux. Il est important de mentionner les deux
A106 B est la spécification de tuyau sans soudure la plus courante. La plupart des clients savent simplement qu'ils veulent un tuyau A106B, ce qui signifie simplement qu'ils veulent un tuyau sans soudure en acier au carbone conforme à A106B. A106 N'EST PAS une spécification pour un tuyau en acier inoxydable
Les tuyaux de 10 pouces et plus NE SONT PAS en corrélation directe avec le numéro de programme. Tels que SCH 40 et SCH 80 ne signifie PAS toujours Standard et Extra Heavy respectivement. Reportez-vous au diagramme de canalisation pour vous assurer que vous commandez la bonne épaisseur de paroi
Le grade A53 B est la spécification la plus courante des tubes soudés. Cela signifie simplement un tuyau qui a été produit par un processus de REG.
Un tuyau soudé n'a PAS de joint de soudure à l'intérieur ou à l'extérieur. Le tuyau soudé est produit par soudage par résistance électrique et le joint a été retiré pendant le processus de fabrication.
Les tuyaux de taille inférieure à 2 "sont disponibles en tube à soudure continue, également appelé grade A53.
Les tubes en acier inoxydable sont disponibles dans une configuration soudée ou sans soudure et dans des matériaux de qualité 316 et 304. D'autres qualités d'inox sont également disponibles mais sont moins communes
Le tuyau en acier inoxydable est également très courant dans l’annexe 10, qui est un mur mince.
Les nomenclatures de tuyauterie en acier inoxydable sont spécifiées par "s" après le numéro de nomenclature tel que Sch 10s, Sch 40s, Sch 80s.
Les calendriers des tubes en acier inoxydable ne sont PAS toujours corrélés avec les calendriers des tubes en acier au carbone. Consultez le diagramme de tuyauterie pour déterminer correctement le numéro de programme et l'épaisseur de la paroi.
Les tuyaux sont principalement vendus par SRL (longueur aléatoire simple) ou par double longueur aléatoire (DRL). SRL signifie que le tuyau sera généralement entre 17 pi et 24 pi. DRL signifie généralement que le tuyau sera 37 pi à 44 pi.
La majorité des tuyaux vendus ont un fini laqué. Si vous voulez un tuyau nu, veuillez spécifier au moment de la commande
Le revêtement époxy des tuyaux peut être effectué sur demande.
Le type d'extrémité de tuyau le plus courant est l'extrémité plate ou l'extrémité biseautée. Extrémités filetées sont également disponibles sur demande
