Tubes en acier sans soudure: technologie de production et caractéristiques d'application

Tuyaux en acier sans soudure - produits de laminage continu de métaux de tuyaux, qui sont produits sur des laminoirs spéciaux. Il présente des taux de résistance aux influences extérieures, à la résistance et à la fiabilité nettement plus élevés que les structures soudées similaires. Malgré la propagation des produits polymères, il est toujours en demande dans la construction de pipelines, la construction, l'ingénierie et d'autres domaines.

Les tuyaux sans soudure ont des caractéristiques de résistance élevées et sont demandés dans une grande variété d'industries.

Comment faire des tuyaux sans soudure

Les entreprises industrielles produisent des tuyaux sans soudure en utilisant diverses combinaisons de métaux et d'alliages, en fonction de la destination du produit. La production s'effectue selon quatre méthodes principales:

1. Grâce au dessin.
2. Forgeage.
3. Pressage.
4. En roulant.

Les produits utilisés comme matériau de départ pour les tuyaux déformés à chaud peuvent être:

• ébauches forgées;
• billettes coulées en continu;
• billettes de tuyaux préparées;
• barres de roulement à foyer ouvert.

Les tubes en acier déformés à chaud sans soudure sont produits en effectuant plusieurs opérations technologiques.

Au stade initial, la tige, une pièce ronde en coupe transversale, est transformée en manchon. Cela se fait à l'aide de presses ou de moulins spéciaux à champignons, à disques ou à rouleaux coniques. La pièce est guidée le long des axes, le traitement est effectué par des outils de travail tournant dans une direction, situés dans un plan vertical avec une inclinaison de 4-12º. Pendant le traitement de la pièce, sa surface en coupe est réduite et un petit trou est formé dans la partie axiale.

Une façon de produire des tuyaux sans soudure est le laminage à chaud.

Un mandrin spécial installé entre les rouleaux ajuste la taille des trous du produit et lisse sa surface. Dans le même temps, avec des guides spéciaux et des rouleaux non conducteurs, la pièce est maintenue dans la position souhaitée. Réalisant le chauffage initial de la pièce à 50 ° C, ils lui confèrent la plasticité nécessaire au traitement.

Sur le laminoir, les dimensions du manchon fini sont à nouveau susceptibles d'être ajustées. Avant de passer au rodage final, des paramètres de différence et d'ovalité sont définis pour celui-ci. Après quoi le produit est dans un laminoir à chaud en continu, d'où il passe à un étalonnage à froid

Les produits formés à froid, caractérisés par une haute qualité, sont soigneusement traités. Même au stade de la préparation, une sélection rigoureuse des blancs est effectuée. Une préparation supplémentaire au traitement implique une procédure de recuit. Recuit, la matière première entre dans la gravure - traitement acide. Pour neutraliser les effets de la gravure et du nettoyage de ses résidus, le tuyau est traité avec une solution alcaline, puis séché. Pour améliorer encore les propriétés du tuyau, une phosphatation ou un placage de cuivre est effectué.

Sur un laminoir composé d'une cage de laminage et de deux rouleaux situés à un angle donné et tournant dans des directions opposées, un calibre se forme. Les dimensions du calibre dans le sens d'augmentation ou de diminution sont fixées en modifiant l'angle d'inclinaison des rouleaux. Lorsque le laminoir se déplace vers la pièce, celle-ci se trouve entre les rouleaux. Et lorsque la direction change, la compression se produit. Au cours d'un processus de laminage, les dimensions telles que le diamètre et l'épaisseur de paroi du tuyau sont modifiées. En produisant des produits à paroi mince, le processus est dupliqué, recuisant et décapant à nouveau la pièce. Après cela vient la finition finale du produit.

Les tubes formés à froid sont appelés tubes laminés à froid.

Classification des tuyaux en acier sans soudure

Les produits se distinguent, tout d'abord, par la méthode de laminage des tuyaux, en fonction de ce qu'ils peuvent être:

• déformé à chaud (laminé à chaud). La libération de ces produits est réglementée par GOST 8732-78;
• déformé à froid (laminé à froid). La plage est spécifiée par GOST 8734-78.

GOST définit les dimensions possibles des tuyaux produits, et le poids sans couture du tuyau dépend de son diamètre et de l'épaisseur de la paroi. En ce qui concerne la longueur, elle se distingue (les données ne sont présentées que pour les tuyaux à paroi épaisse):

• mesurée - 4,5 - 9 m;
• non mesuré - 1,5 - 11,5 m;
• multiple mesuré - 1,5 - 9 m, en ajoutant une tolérance de cinq millimètres pour chaque coupe.

Le rapport des dimensions du diamètre extérieur et de l'épaisseur de paroi définit la division des produits sans soudure en trois types. Ils peuvent être:

1. Particulièrement mince.
2. À parois minces. La valeur du diamètre est supérieure à la valeur de l'épaisseur de paroi de douze ans et demi à quarante fois.
3. À paroi épaisse. Six à douze fois et demie.
4. Particulièrement épais. Jusqu'à six fois.

La gamme de tuyaux sans soudure comprend des produits à parois épaisses et particulièrement épaisses.

Les tuyaux sans soudure à paroi épaisse et particulièrement épais sont généralement soumis à un traitement thermique supplémentaire pour donner une résistance supplémentaire à la pression du milieu de travail de la canalisation principale ou d'autres communications.

Selon leurs caractéristiques de qualité, les produits sans soudure laminés à chaud sont divisés en cinq groupes, désignés par des indices alphabétiques:

1. A - avec des propriétés normalisées de nature mécanique;
2. B - avec une composition chimique normalisée;
3. B - avec le produit du contrôle des propriétés de nature mécanique et de composition chimique;
4. D. La composition chimique est normalisée et les propriétés de nature mécanique sont soumises à une procédure de contrôle pour laquelle des échantillons sont fournis.
5. D. En ce qui concerne les propriétés de nature mécanique et la composition chimique, un rationnement est effectué, complété par la procédure d'essai d'hydro-percussion pour les produits à parois épaisses.

Les tuyaux en acier sont divisés en six classes, en prenant comme base l'objectif du produit:

• 1er. Les tuyaux standard et de gaz sont utilisés lors de la pose de systèmes d'irrigation et de lignes de câbles, enfermant un objet avec des clôtures et des échafaudages, fournissant et / ou distribuant localement des liquides et des mélanges gazeux.
• 2e. Ils équipent les principaux pipelines à travers lesquels l'eau, le gaz, le pétrole et les produits pétroliers, le carburant et les solides sont transportés comme moyen de travail sous pression.
• 3e. Exigé par les systèmes dont le travail est associé à des conditions de température élevée et à une pression élevée de l'environnement de travail.
• 4e. Ils sont utilisés dans l'exploration pétrolière et la production de pétrole, le tubage, le forage et les auxiliaires.
• 5e. Ils sont impliqués en tant qu'éléments de structures en acier à grande échelle telles que des mâts, des supports, des appareils de forage et des ponts roulants. Ils sont utilisés par l'ingénierie des transports comme tuyaux de construction. Impliqué dans la fabrication de meubles sous la forme de ses éléments.
• 6e. Ils sont exploités par l'ingénierie mécanique, où ils produisent des cylindres et des pistons pour les pompes, des bagues d'arbres et des roulements de diverses unités, et des réservoirs pour travailler sous pression. Selon le diamètre extérieur, ils sont divisés en trois groupes.

Des tuyaux sans soudure sont utilisés dans la construction d'installations à grande échelle

Le diamètre des tuyaux en acier peut être:

• Petit - jusqu'à 114 mm.
• La moyenne est de 114 à 480 mm.
• Grand - à partir de 480 mm.Ils produisent des tuyaux sans soudure d'un diamètre de plus de deux mètres et demi.

Comment déterminer le poids d'un tuyau sans soudure

Il est très important de déterminer le poids exact d'un tuyau déformé à chaud sans soudure, car ce produit est vendu au consommateur à un coût qui dépend de cette valeur. Car c'est précisément la valeur du métal qui définit la valeur des produits qui en sont issus. À l'aide de calculatrices métalliques spéciales, vous pouvez effectuer les calculs nécessaires pour trois paramètres:

• masses;
• longueurs;
• diamètre extérieur.

Pour les produits laminés à chaud, la valeur:

• le diamètre extérieur est compris entre 25 et 700 mm;
• épaisseur de paroi - 2,5 -75 mm;
• longueur mesurée - 9-12 m;
• longueur non mesurée - 4-12 m.

Le poids du lot acheté de tubes laminés est calculé sur la base des mesures:

• épaisseur de tuyau;
• longueurs;
• diamètre extérieur et intérieur.

Le poids des tuyaux dépend de leur diamètre, à la fois externe et interne

Le poids du compteur peut être visualisé conformément à GOST ou calculé indépendamment. Pour ce faire, recourir à une formule simplifiée: P = 002466 * S * (D - S). Dans la formule:

1. P - poids du mètre linéaire;
2. S est l'épaisseur de la paroi;
3. D est le diamètre extérieur.

Lors de la détermination du poids, il convient de prendre en compte les indicateurs standard de tolérances limites établies pour les dimensions des tuyaux. Avec une longueur ne dépassant pas six mètres, jusqu'à dix millimètres de tolérance sont autorisés. Cette valeur est augmentée d'une fois et demie avec une longueur de tuyau plus grande et un diamètre de plus de 152 mm. Avec un calcul approximatif de la longueur des produits, la tolérance maximale peut atteindre un demi-mètre.

Pour le diamètre extérieur des tubes laminés à chaud jusqu'à 219 mm, les tolérances ne doivent pas dépasser un pour cent, avec des valeurs plus élevées, la tolérance peut être supérieure d'un quart.

Pour l'épaisseur de paroi d'un tuyau sans soudure déformé à chaud, les tolérances maximales sont prévues pour environ dix à quinze pour cent.

Les avantages et les applications des tuyaux en acier sans soudure

En parlant de tuyaux métalliques sans soudure, en règle générale, ils indiquent immédiatement un coût élevé des produits causé par la complexité du processus de production. Néanmoins, une forte augmentation de la qualité des produits, par rapport au laminage de tubes soudés, paie non seulement les dépenses, mais apporte également des bénéfices importants aux fabricants en raison de la forte demande de tubes sans soudure.

Les tuyaux sans soudure sont également demandés dans le secteur de l'énergie, l'ingénierie lourde et l'industrie chimique.

La même forte demande s'explique, qui n'a pas disparu avec la diffusion de nombreuses variétés de tuyaux en plastique:

• résistance exceptionnelle des produits apportée par l'épaisseur des parois;
• une variété unique d'assortiment associée non seulement aux paramètres globaux, mais aussi à l'utilisation de diverses technologies de production et nuances d'acier.

Les succursales homogènes s'intéressent à de nombreux secteurs de l'économie, qui sont importants, tout d'abord, la force particulière des produits. Ils s'appliquent:

• dans le secteur de l'énergie. À travers des tuyaux sans soudure, le liquide de refroidissement circule dans la chaudière et la vapeur surchauffée est évacuée vers la turbine;
• dans l'industrie aéronautique. Cette industrie requiert principalement des produits solides et légers, en particulier des parois minces;
• dans l'industrie chimique. Le transport des produits dans cette industrie doit garantir qu'aucune fuite n'est possible, ce qui est assuré par des tuyaux en acier sans soudure;
• dans l'extraction, le traitement et le transport du gaz et du pétrole. Pas pour les pipelines principaux, où ils sont contournés avec des tuyaux en acier, mais sous la pression de fonctionnement de centaines d'atmosphères;
• dans l'industrie alimentaire. Sécurité et capacité requises pour répondre aux exigences sanitaires et hygiéniques, respect de l'environnement;
• dans les systèmes hydrauliques où les pistons et les cylindres doivent faire face à des pressions de centaines d'atmosphères;
• en construction.Des fermes, des supports et des mâts colossaux sont construits dans l'espoir de plusieurs décennies d'excellents travaux, et des échafaudages rapidement assemblés et démontés peuvent accélérer considérablement les travaux.

Les tuyaux en acier sans soudure assurent le fonctionnement de nombreux secteurs de l'économie moderne. Malgré la prolifération de nombreux produits en plastique, les produits en acier sans soudure sont très demandés, et nous ne parlons pas de leur éviction du marché dans un avenir proche. De plus, les caractéristiques de résistance, renforcées par l'utilisation de divers additifs, rendent les tuyaux en acier sans soudure vraiment indispensables dans de nombreux secteurs de l'économie, de l'avion à l'énergie.