Tubes en acier - GOST, production et applications

Cet article explique comment, selon quels documents réglementaires et pourquoi les tubes en acier sont produits.

Le héros de notre article

Classification des tuyaux

Quelle est la différence entre les tuyaux?

• Dimensions linéaires . La longueur, le diamètre et l'épaisseur des parois du tuyau peuvent être mesurés à l'aide d'outils simples. la gamme de produits peut être visualisée dans la norme correspondante. Selon quoi? La méthode par laquelle le tuyau a été produit. D'où le point suivant.
• Le procédé de fabrication . Il y a des tuyaux en spirale et longitudinaux soudés; sans soudure laminé à chaud et sans soudure laminé à froid;
• La présence d'un revêtement anti-corrosion . Il s’agit généralement d’une couche de zinc déposée sur les surfaces interne et externe du tuyau.

Normes

Selon quel état peut-on fabriquer des tuyaux en acier standard?

Tuyaux électro-soudés

Selon le document GOST 10704 91, les tuyaux en acier soudés électriquement sont fabriqués à couture droite.

Que dit la norme?

• Les tuyaux peuvent être fabriqués en longueurs non mesurantes (de 2 mètres de diamètre jusqu'à 30 mm, de 3 mètres de diamètre de 30 à 70 mm, de 4 mètres de diamètre de 70 à 152 mm et de 5 mètres pour les tuyaux de diamètre supérieur à 152 millimètres);
• Il est possible de fabriquer des tuyaux de longueur de mesure (5 à 9 mètres de diamètre allant jusqu'à 70 mm, 6 à 9 mètres de diamètre de 70 à 219 mm et 10 à 12 mètres de diamètre de 219 à 426 millimètres). Les tuyaux dont le diamètre est supérieur à 426 mm sont produits exclusivement non mesurés;
• Les tuyaux peuvent également être fabriqués avec un multiple de la longueur d’un ou de plusieurs. Dans ce cas, la taille multiple ne doit pas êtreinférieure à 250 mm et la tolérance pour chaque section est de 5 millimètres (si d'autres paramètres ne sont pas convenus avec le client);
• Des écarts mineurs par rapport au diamètre spécifié sont admissibles. Les tolérances sont indiquées dans le tableau correspondant en annexe.

On trouvera également dans l’annexe à l’article une liste complète des dimensions des tubes en acier GOST 10704 91.

Les tubes soudés sont facilement reconnaissables en regardant leur surface intérieure

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Remarque: cette GOST ne s’applique pas aux tubes en acier soudés en spirale; leur plage est indiquée, par exemple, dans GOST 20295-85 et dans GOST 8696-74.

Tubes sans soudure laminés à chaud

Les tubes laminés à chaud sont fabriqués conformément à la norme GOST 8732 - 78. Une gamme complète est disponible dans l’annexe à l’article.

Outre le diamètre, la densité et l'épaisseur de paroi, le GOST pour les tubes en acier laminés à chaud est le suivant:

• Les tuyaux peuvent avoir une longueur non dimensionnelle de 4 à 12,5 mètres ou être mesurés dans la même plage.
• Il est possible de produire des tuyaux de longueur multiple, avec une tolérance pour chaque coupe égale à cinq millimètres;
• Les écarts de longueur maximaux ne devraient pas dépasser +10 millimètres avec une longueur de conduite inférieure ou égale à 6 mètres et +15 mm pour les conduites d’une longueur de 6 mètres ou d’un diamètre de 152 millimètres;
• Les écarts limites du diamètre et de l’épaisseur de la paroi de la conduite sont régis par des tableaux, que l’on trouvera à nouveau en annexe;
• Ni la différence d'épaisseur ni l'ovalité des tuyaux ne doivent les conduire au-delà des écarts maximum de diamètre ou d'épaisseur de paroi;
• La courbure de toute section de tuyau quelconque est limitée à 1,5 mm /1 mètre de longueur pour les tuyaux d'une épaisseur de paroi inférieure à 20 millimètres, 2 millimètres pour les murs d'une épaisseur de 20-30 millimètres et de 4 mm pour les murs d'une épaisseur de 30 mm.

Il n'est pas difficile de deviner avec quelle méthode a été produit un tuyau avec des parois de 60 mm d'épaisseur

Tuyaux sans soudure formés à froid

Leur production est conforme à la norme GOST 8734-75.

Qu'est-ce qu'il est utile de savoir sur ces tuyaux?

• Ils sont divisés en parois très minces, minces, épaisses et surtout épaisses. Le critère est le rapport entre le diamètre extérieur du tuyau et l’épaisseur de ses parois; Pour les tuyaux à paroi mince et à paroi très mince, la valeur absolue de l'épaisseur de paroi est également importante.

Les conduites à paroi particulièrement fine ont un rapport diamètre sur paroi supérieur à 40 ou une épaisseur de paroi inférieure à 0,5 mm avec un diamètre maximal de 20 mm; à paroi mince - de 12,5 à 40 ou une paroi de 1,5 millimètre avec un diamètre allant jusqu'à 20 mm; les tuyaux à paroi épaisse ont un rapport diamètre sur paroi compris entre 6 et 12,5; à parois épaisses - moins de six.

• Les tubes peuvent être produits dans la longueur mesurée comprise entre 4,5 et 9 mètres, avec un écart maximal en longueur de +10 millimètres ou une longueur non mesurée de 1,5 mètre à 11,5;
• Il est également possible de fabriquer des tubes de longueur multiple. Les tuyaux peuvent avoir une longueur de 1,5 à 9 mètres avec une tolérance pour chaque coupe de 5 millimètres.
• Selon GOST, les tubes en acier déformés à froid peuvent présenter des écarts maximaux par rapport aux dimensions spécifiées dans l'annexe.

Un mur épais est en tout cas un tuyau sans soudure.

conduites d'eau et de gaz

Les tubes en acier pour conduites d’eau et de gaz, GOST 3262 75, ont fait l’objet d’une norme distincte, bien que du point de vue de la production, ils soient soudés par soudure électrique. Néanmoins, les canalisations destinées aux canalisations d'eau et de gaz ont leur propre gamme de produits (voir l'annexe).

Aussi:

• Les tubes (longueurs mesurées et non mesurées) sont fabriqués dans une plage allant de 4 à 12 mètres;
• Ils peuvent être livrés sans fil et avec des filets de tuyaux coupés ou laminés;
• Lors de la livraison d'un tuyau avec un filetage moleté, une réduction du diamètre interne du tuyau jusqu'à 10% sur toute la longueur du filetage est autorisée.
• La courbure de la conduite ne devrait pas dépasser 2 mm /mètre de longueur avec une passe nominale inférieure ou égale à 20 millimètres et de 1,5 mm avec une longueur nominale supérieure à 20 mm.

Important: pour les tubes galvanisés, il n’existe pas de norme séparée ni de gamme.

Toutefois, selon ce GOST, des tuyaux en acier galvanisé sont fabriqués.

En outre, une galvanisation est prévue pour les tubes soudés longitudinalement.

Toutefois, rien n'empêche de galvaniser absolument n'importe quel tuyau, quelle que soit la technologie utilisée.

Pour les conduites d'eau et de gaz, la possibilité de les libérer par galvanisation est spécifiée dans la norme

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Production

tuyaux soudés

La matière première de tout tuyau soudé est une tôle d'acier plate; cependant, le plus souvent, cela provient d'une entreprise métallurgique enroulée.

• La feuille est découpée en étroites bandes longitudinales.
• Les bandes sont soudéesruban étroit sans fin;
• La bande est roulée par rouleaux en une billette ronde à couture ouverte;
• Après quoi la couture est bouillie;
• Le tuyau est calibré dans les rouleaux suivants.
• Le joint est soumis à un test d'étanchéité. La détection de défauts par courants de Foucault est la technique la plus couramment utilisée, mais des détecteurs de défauts à ultrasons existent également;
• Le tuyau est coupé en morceaux de la longueur requise et envoyé à l'entrepôt.

Important: les tubes soudés TIG sont considérés comme l'électrode de tungstène la plus résistante dans un environnement de gaz inerte.

Toutefois, les tubes soudés en HF fabriqués à l'aide du soudage par induction haute fréquence sont nettement moins chers. La raison est environ 20 fois plus rapide que le soudage TIG.

À une extrémité de la ligne, vous pouvez voir une tôle d'acier étroite. De l'autre - les tubes soudés finis. La présence d'une personne n'est nécessaire que pour le contrôle

tubes sans soudure

En termes généraux, un tuyau déformé à chaud ressemble à ceci:

• La billette cylindrique monolithique est chauffée dans un fourà une température supérieure au point de recristallisation de l’acier; dans le même temps, le métal devient plastique;
• À la perceuse, la pièce se transforme en un cylindre creux . Extérieurement, il s'agit déjà d'un tuyau, mais de forme plutôt irrégulière et dont les dimensions sont éloignées de la cible.
• Ensuite, le laminage proprement dit de la pièce dans les rouleauxcommence - sa déformation à chaud. Le futur tuyau acquiert le diamètre et l’épaisseur de paroi requis, puis se refroidit etcalibré;
• Le tuyau fini est coupé en sections de la longueur requise et stocké.

Toutes les opérations sont effectuées avec des billettes chaudes

La production de tuyaux sans soudure formés à froid ne diffère que sur deux points:

1. Après la perceuse, la billette (on l’appelle le liner) est refroidie à l’eau et toutes les opérations ultérieures se refroidissent;
2. Avant l’étalonnage final, une étape obligatoire de la production est le recuit - chauffage à la température de recristallisation et refroidissement. Dans ce cas, le métal laisse les contraintes internes accumulées pendant le processus de déformation; de plus, il devient plus visqueux.

Remarque: le tuyau en acier à paroi épaisse est fabriqué de manière parfaitement transparente.

Les parois d'un tuyau déformé à chaud peuvent atteindre une épaisseur de 75 millimètres, déformées à froid - 24 mm.

Si nécessaire, il est possible de produire un tuyau à paroi épaisse et en dehors des normes. Il est réalisé par forage de la préparation calibrée.

Galvanisation

S'il est nécessaire de revêtir la conduite d'un revêtement anti-corrosion, la galvanisation est utilisée.

Il existe de nombreuses façons d'appliquer une couche de zinc sur un tuyau. À l'échelle industrielle, cependant, seules deux méthodes sont utilisées dans la production de tuyaux:

• Galvanisation à chaud . Le tuyau est immergé dans le zinc en fusion. Il a un point de fusion très inférieur à celui de l'acier; après refroidissement, un mince uniforme se forme à la surface du tuyaufilm
• Zingage galvanique . Dans l'environnement de la solution d'acide entre l'électrode de zinc et le tuyau, il existe une différence de potentiel significative. l'électrode se dissout et du zinc se dépose à la surface du tuyau. Le principal inconvénient de la méthode est la nécessité de disposer d'un électrolyte toxique contenant des sels de zinc.

Voici à quoi ressemblent les bains de zinc galvanique

Champs d'application

Dans quel but les conduites d’eau et de gaz sont utilisées - il n’est pas difficile de déterminer la base de leur nom.

Les tubes à paroi mince soudés en HFsont le plus souvent utilisés dans l'industrie du meuble et comme éléments de structures décoratives; souvent, les tuyaux sont chromés, ce qui les protège de la rouille et rend leur apparence plus attrayante.

Les tubes sans soudure, à paroi mince et soudés au TIGsont utilisés là où des pipelines légers et robustes sont nécessaires: ils sont utilisés dans l'aviation, la construction navale et l'industrie automobile; ces conduites sont en demande à la fois dans les laboratoires de chimie et dans une partie des étapes de production dans l'industrie du pétrole et du gaz.

Les murs sans graisse sont demandés là où les pressions élevées dominent: production et traitement de pétrole et de gaz, industrie chimique, énergie, pipelines de vapeur à haute pression, diverses stations de compression et systèmes hydrauliques.

Cette épaisseur de paroi permettra à ces tuyaux de résister à une pression énorme

Techniques de raccordement de tuyaux

Les soudures les plus courantes. Par souduredes tuyaux de toute taille sont connectés; pour la commodité et la fiabilité du tube à souder pour le soudage sont livrés avec chanfreiné.

Tubes de grand diamètre (à partir de 50 millimètres; la division par diamètre est plutôt arbitraire - il existe des brides sur des tuyaux d’un diamètre de 40 millimètres et plus minces) utilisant des raccords à bride. Un joint en paronite est utilisé comme moyen d’assurer l’étanchéité.

Les tuyaux de grand diamètre peuvent être bridés

Les tuyaux de petit diamètre utilisent des raccords filetés. La manière dont les raccords filetés sont fabriqués pour les tubes en acier est également réglementée par GOST, et non par un seul.

Donc,

• GOST 8966-75 réglemente la production des raccords;
• Les raccords en acier sont fabriqués conformément à GOST 8967-75;
• Les écrous de blocage sont fabriqués selon GOST 8968-75;
• Les entraînements devraient être fabriqués en tenant compte des exigences de GOST 8969-75.

Les matériaux des raccords filetés sont le laiton (souvent chromé), l’acier inoxydable et la fonte. Les raccords sont également en acier noir, mais leur utilisation n’est pas recommandée: lorsqu’ils rouillent, ils adhèrent étroitement au tuyau et il est très difficile de démonter un tel raccord sans recuit.

Conclusion

Espérons que le contenu de cet article vous sera utile. N'oubliez pas de regarder dans l'application - vous y trouverez des tableaux de la gamme et les déviations maximales pour différentes normes. Bonne chance!

Appendice1

Appendice2

Appendice3