Procédés pour les tubes en acier
Dans l'industrie de la production et de la fabrication de tubes d'acier, les différents procédés de fabrication des tubes ont un effet très évident sur la performance et la qualité des tubes. Le soudage à l'arc submergé en spirale est l'un des quatre procédés de fabrication de tubes les plus couramment utilisés. La compréhension des différents procédés de fabrication des tubes en acier constituera une bonne référence pour l'achat et l'utilisation des tubes en acier.
Histoire de l'évolution du processus de fabrication des tubes d'acier
- En 1885, les frères Mannesmann, en Allemagne, ont inventé la technologie de perçage des cylindres inclinés, réalisant ainsi la première production industrialisée au monde de tubes d'acier sans soudure.
- Percée technologique du soudage par résistance à haute fréquence dans les années 1920 (ERW), coûts de production des tubes d'acier soudés réduits de 60%.
- 1953 Technologie de moulage UOE (États-Unis), pour promouvoir la révolution des oléoducs de grand diamètre.
- 1967 La technologie du laminage continu des tubes (CPE) est industrialisée, l'efficacité de la production est multipliée par trois.
Dimensions des tubes en acier de différents procédés
| Paramètres | ERW (soudage par résistance électrique) | LSAW(Soudage à l'arc submergé longitudinal) | SMLS(sans couture) | SSAW(Soudage à l'arc submergé en spirale) |
|---|---|---|---|---|
| Grade d'acier applicable | API 5L B | X60-X100 | 20#-45# | API 5L B |
| Diamètre standard | 20-630 mm | 219-1626 mm | 10-850 mm | 219-3000 mm |
| Épaisseur de la paroi | 3-25 mm | 6-100 mm | 2-120 mm | 5-25 mm |
| Vitesse de production | 30 m/min | 2 unités/heure | 1 unité/2 heures | 15 m/min |
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Différences entre les tubes LSAW et SSAW - Processus/Performance
Les tubes LSAW et SSAW sont les deux types de tubes d'acier soudés les plus couramment utilisés dans les secteurs de l'infrastructure et de la construction.
Tuyau ERW Vs SMLS, quelle est la différence ?
En fonction des différents processus de production, les tubes d'acier peuvent être généralement classés en tubes d'acier soudés et en tubes d'acier sans soudure.
tube de scie
SSAW STEEL PIPE En tant que partenaire fiable, TUSPIPE peut vous fournir des tubes en acier SSAW qui ont obtenu les certifications suivantes
tuyau de scie
LSAW STEEL PIPE Manufacturer TUSPIPE produit des tubes en acier LSAW (Longitudinally Submerged Arc Welded steel pipes) dans le strict respect des normes.
tube sans soudure
Tube sans soudure - Fabricant chinois de tubes smls TUSPIPE fabrique des tubes en acier au carbone sans soudure en stricte conformité avec les normes internationales et régionales.
ERW Pipe- China ERW Welded Pipe Standards/ Process Manufacturer TUSPIPE
ERW Pipe- China ERW Welded Pipe Standards/ Process Manufacturer TUSPIPE TUSPIPE est un leader mondial dans la fabrication de tubes en acier ERW,
ERW Pipe Process
Le nom complet du procédé ERW est le soudage par résistance électrique. Le principe de ce procédé de fabrication de tuyaux est le suivant : un courant électrique passe à travers les bords du tuyau pour les chauffer, ce qui permet de les fusionner. Bien que le procédé de soudage par résistance utilise un équipement relativement simple, il est extrêmement productif et convient à la fabrication de tuyaux en acier de grand diamètre.
Dans la production de tubes ERW, la plaque d'acier brute est d'abord déroulée et nivelée, puis soudée bout à bout. Après le soudage, la qualité de la soudure est assurée par un contrôle ultrasonique en ligne. Ensuite, le tube est refroidi, dimensionné, coupé et traité en bout de chaîne. Enfin, des tests anticorrosion et hydrostatiques sont effectués pour garantir la qualité et la durabilité du tube.
LSAW Pipe Process
LSAW Principes de base du processus
- Prétraitement des plaques
Les plaques d'acier brut sont d'abord déroulées, nivelées et ébarbées pour garantir une surface plane et des bords sans bavures.
- Phase de formation (point central de la différence)
La différence entre les méthodes de moulage peut être divisée en deux processus, JCOE et UOE :
- Processus de moulage JCOE : par moulage progressif sous pression en plusieurs étapes.
- Procédé de moulage UOE : moulage en une seule pression à l'aide d'une matrice.
- Soudage et post-traitement
Après avoir été formé, le tube d'acier doit être soudé à l'arc submergé, puis il est soumis à l'expansion, aux essais et à d'autres processus pour compléter la production.
Processus de moulage JCOE
- Domaines d'application : production de tubes d'acier en petites et moyennes séries et à spécifications multiples.
- Avantages du procédé : faible investissement en équipement, grande flexibilité.
- Processus de base :
- Pré-pliage
Les deux extrémités de la plaque d'acier sont pré-pliées dans une presse hydraulique pour obtenir une forme incurvée, afin d'éliminer le moulage ultérieur du bord de la contrainte.
- J-Forming
Le milieu de la plaque d'acier est pressé hydrauliquement en forme de “J”, ce qui permet de former la courbure initiale. Points du processus : 3 à 5 passages sous pression progressive pour éviter d'endommager le matériau.
- Formage en C
Presser à l'envers la plaque d'acier en forme de J pour lui donner la forme d'un “C”, afin de réduire encore le rayon de l'arc.
- Formation en O
À travers un certain nombre de moules, la plaque d'acier en forme de C est pressée en un rond. À ce moment-là, l'écart entre les soudures doit être contrôlé à 2-3 mm. Description de l'équipement : 8000-12000 tonnes de machine à pression hydraulique.
- Élargissement
L'utilisation d'un expandeur mécanique ou d'un expandeur hydraulique sur l'expansion globale du tube d'acier permet d'éliminer les contraintes résiduelles et d'améliorer la précision dimensionnelle. Objectif de l'inspection : ellipticité ≤ 0,6% D, déviation de la circonférence ± 0,2%.
Détails du processus de moulage de l'UOE
- Scénario applicable : production de tubes d'acier de grand volume et de grand diamètre.
- Avantages du processus : efficacité élevée du moulage, excellente précision dimensionnelle.
- Processus de base :
- U-Pressing
La plaque d'acier est pressée en forme de U par une presse de 10 000 tonnes en une seule fois, et l'efficacité du formage unique est augmentée de 60%. Paramètres techniques : Tonnage de la presse ≥ 30 000 tonnes.
- O-Pressing
La plaque d'acier en forme de U est introduite dans le moule rond et pressée pour former une ébauche de tube en forme de O. Le temps de formage n'est que de 2 à 3 minutes.
- Élargissement
La technologie d'expansion hydraulique segmentée est utilisée pour amener le tube à la taille standard et améliorer les propriétés mécaniques en même temps. Contrôle de la précision : Tolérance de diamètre ± 0,5 mm, écart d'épaisseur de paroi ≤ 5%.
SMLS Steel Pipe Process
Le procédé SMLS est connu sous le nom de procédé sans soudure. Le procédé sans soudure est l'un des procédés les plus anciens dans l'histoire de la production de tubes en acier. Il permet de fabriquer un tube d'acier creux à partir d'une billette solide en procédant à des étapes de perçage et de laminage. Le tube d'acier produit par ce procédé présente les avantages d'une grande résistance et de l'absence de joints soudés. Il est adapté aux hautes pressions, aux hautes températures et à d'autres environnements difficiles.
Dans le processus de production des tubes d'acier sans soudure, la billette est chauffée et percée pour former le tube d'acier initial. Ensuite, il est progressivement façonné et calibré par de multiples processus de laminage, et enfin coupé et traité en bout de chaîne (TRAITEMENT FINAL). Le tube fini fait l'objet de mesures dimensionnelles et de poids rigoureuses afin d'en garantir la conformité.
SSAW Pipe Process
Le procédé SSAW (Spiral Submerged Arc Welding), c'est-à-dire le procédé de soudage à l'arc submergé en spirale (SSAW), est un procédé dans lequel les plaques d'acier sont laminées en forme de spirale, puis soudées à l'arc submergé. Ce procédé a une efficacité de production élevée et convient à la production de tuyaux en acier de grande longueur, qui sont largement utilisés dans le transport du pétrole et du gaz et dans d'autres domaines.
Le processus SSAW consiste à dérouler la plaque d'acier et à la mettre à niveau, puis à la laminer dans une machine de moulage pour former une spirale. Après le formage, le tube est soudé à l'arc submergé pour garantir la qualité du cordon de soudure. Le tube soudé est ensuite soumis à des essais non destructifs et à des essais hydrostatiques pour s'assurer qu'il ne présente pas de défauts. Enfin, un traitement anticorrosion et un marquage sont appliqués pour préparer le tube à l'expédition.
Sélection des scénarios d'application
Tube soudé par résistance à haute fréquence ERW :
- Réseau de canalisations d'alimentation en eau de la ville (pression de service ≤ 4MPa) et construction d'échafaudages.
- Fabrication de tuyaux à parois minces tels que les tuyaux d'échappement des automobiles et les cadres métalliques des meubles (épaisseur de paroi de 3 à 6 mm)
- Pipeline de transport de produits pétroliers (température ≤ 80 ℃)
Tube soudé à l'arc submergé à joint droit LSAW :
- Pipeline de transport de pétrole et de gaz en eau profonde (profondeur d'eau ≥ 3000 mètres)
- Réseau principal de gaz naturel à haute pression (niveau de pression ≥ 10MPa)
- Système de circulation de l'eau de refroidissement d'une centrale nucléaire
Tube en acier sans soudure SMLS :
- Pipeline haute pression pour réacteur chimique (pression ≥ 100MPa)
- Conduite de surchauffeur de chaudière de production d'énergie thermique (température ≥ 540 ℃)
- Raccords de tuyauterie de précision pour systèmes hydrauliques aérospatiaux
Tube soudé à l'arc submergé en spirale SSAW :
- Réseau de drainage municipal (diamètre ≥ 2000mm)
- Système de distribution d'eau à basse pression pour l'irrigation agricole
- Tuyau de soutien des fondations des pieux du port (longueur unique de 30 mètres)
Avantages du processus
Tube soudé par résistance à haute fréquence ERW :
- Production continue de 30 mètres par minute, coût 40% inférieur à celui d'un tube sans soudure
- La longueur du cordon de soudure ne représente que 1,1 fois la longueur du tuyau, ce qui réduit le risque de fuite.
- Des tubes de précision à paroi mince d'un diamètre de 20 à 630 mm (tolérance ±0,5 mm) peuvent être produits.
Tube soudé à l'arc submergé à joint droit LSAW :
- Capacité de production de parois ultra-épaisses de 100 mm, pression d'éclatement jusqu'à 120 MPa
- Le processus de moulage UOE garantit une ellipticité ≤ 0,2%, adaptée à la haute pression sous-marine.
- Soudure à l'arc submergé double face + traitement d'expansion, résistance aux chocs ≥ 200J
Tube en acier sans soudure SMLS :
- La structure sans soudure élimine complètement le risque de défauts de soudure.
- Le processus de laminage à chaud permet de couvrir entièrement l'épaisseur des parois de 2 à 120 mm.
- 20#-45# acier à moyenne teneur en carbone, dureté jusqu'à HB220
Tube soudé à l'arc submergé en spirale SSAW :
- La soudure en spirale évite la direction principale de la contrainte, la résistance à la flexion est augmentée de 15%.
- La même bande d'acier peut produire une variété de diamètres de tuyaux, un taux d'utilisation des matériaux de 98%.
- Vitesse de soudage à l'arc submergé à double fil de 1,5 m/min, le coût est 20% inférieur à celui du tuyau à joint droit.