Comme il n'est pas difficile de deviner d'après le titre de l'article, celui-ci est consacré à la manière dont les normes et aux raisons pour lesquelles un tube en acier sans soudure est produit.
Un mur d'une telle épaisseur est un signe certain d'un tuyau sans soudure
Types de tuyaux
Partons de loin.
Par quels signes les tuyaux sont-ils généralement classés?
- Méthode de production . On distingue les tubes longitudinaux soudés électriques, les tubes électriques soudés à joint spiralé, les tubes sans soudure laminés à chaud, les tubes sans soudure laminés à froid et les tubes déformés à la chaleur. Cependant, les deux dernières catégories sont unies par une norme commune, il est donc insensé de les considérer séparément.
- Épaisseur de la paroi . Il existe notamment des tuyaux à parois épaisses, à parois épaisses, à parois minces et à parois très minces. La différence réside dans le rapport entre le diamètre extérieur et l'épaisseur de la paroi.
Important: pour les tuyaux d'un diamètre inférieur à 20 millimètres, le classement par épaisseur de paroi est légèrement différent.
Les tuyaux dont les parois ont une épaisseur inférieure à 1,5 millimètre ont une paroi mince et ceux dont l’épaisseur est inférieure à 0,5 mm sont particulièrement minces.
- La présence ou l'absence de revêtement anti-corrosion . Les normes stipulent de ne galvaniser que les tuyaux soudés à l’eau et à l’électricité; Cependant, le galvanisé peut être fabriqué avec tous les produits en acier, quels que soient leur mode de production, leur taille et leur forme.
Le zinc peut recouvrir n'importe quel produit en acier
Le héros de notre article est un tuyau en acier sans soudure, sanschoix de l'épaisseur de paroi et sans zingage.
Méthodes de fabrication
Si tous les tubes électrosoudés sont fabriqués à partir d'une feuille plate, qui est initialement enroulée dans un tube, la matière première des tubes sans soudure est une tige, une préparation solide cylindrique .
tube formé à chaud
Les principales étapes de la fabrication d'un tube laminé à chaud sont les suivantes:
- La billette est envoyée dans le four où elle est chauffée à une température d’environ 50 degrés au-dessus du point de recristallisation de l’acier. Dans ce cas, le métal devient ductile; Cependant, le point de fusion est encore loin.
- La billette chauffée au rouge entre dans la presse à percer où elle se transforme en un cylindre creux . Les métallurgistes appellent cela une doublure. Extérieurement, le manchon est déjà un tuyau, mais de géométrie très irrégulière et de dimensions éloignées de la cible.
- Ensuite, plusieurs groupes de rouleaux effectuent la déformation à chaud de la pièce : celle-ci acquiert le diamètre et l'épaisseur de paroi requis, tout en étant légèrement allongée.
- Le tuyau en acier sans soudure fini est refroidi à l'eau et calibré dans les derniers rouleaux de la ligne.
- Ensuite, il ne reste plus qu'à couper le tuyau en sections de la longueur requise et à l'envoyer à l'entrepôt.
Tout le cycle de production d'un tuyau déformé à chaud reste chaud et plastique
tuyaux formés à froid
La production de tubes formés à froid (laminés à froid) ne diffère de la précédente que de deux fois.moments:
- Après le broyeur, la chemise est refroidie à l'eau et toutes les opérations ultérieures ont lieu à une température inférieure à celle à laquelle l'acier devient plastique . D'où le nom «laminé à froid». Cependant, une billette froide peut être appelée de manière assez arbitraire: lorsqu'elle est déformée en rouleau, l'acier produit beaucoup de chaleur.
- Avant l'étalonnage final, un tuyau déformé à froid doit être recuit . Il est à nouveau chauffé à la température de recristallisation et refroidit. Pourquoi Rendre le métal plus plastique et visqueux et éliminer les contraintes internes accumulées lors de la déformation.
Ces rouleaux donnent la forme d'un tuyau laminé à froid
Normes et assortiments
Les tubes en acier sans soudure sont fabriqués selon deux normes, en fonction du procédé de fabrication:
- Les tuyaux déformés à chaud sont fabriqués selon GOST 8732-78;
- Les tuyaux déformés à froid sont fabriqués selon GOST 8734-75.
Que disent les normes à propos de ce type de tuyaux?
GOST 8732-78 laminé à chaud
La gamme des tubes en acier de la présente norme inclut des diamètres compris entre 20 et 550 millimètres. L’épaisseur minimale de la paroi est de 2,5 millimètres; Le tuyau le plus épais a une épaisseur de paroi de 75 millimètres.
Les tuyaux peuvent être constitués d'une longueur non mesurée de 4 à 12,5 mètres ou d'une longueur mesurée dans la même plage. La production de tuyaux de plusieurs longueurs mesurées est possible. La taille varie de 4 à 12,5 mètres. une tolérance de 5 millimètres est prévue pour chaque coupe.
Courbure de l'arbitrairela section des tuyaux doit être inférieure à un millimètre et demi pour les tuyaux d’une épaisseur de paroi inférieure à 20 millimètres; deux millimètres pour les murs de l'ordre de 20-30 mm et 4 millimètres pour les murs d'une épaisseur supérieure à 30 mm.
La norme régit les déviations maximales du diamètre extérieur du tuyau et de l'épaisseur de ses parois. On trouvera en annexe à l’article un tableau complet de la gamme de produits et un tableau des écarts maximaux dans la production de tuyaux.
La plupart des tuyaux à paroi épaisse sont fabriqués selon cette norme
GOST 8734-75 déformé à froid
Les tuyaux ont un diamètre de 5 à 250 millimètres et des parois d’une épaisseur de 0,3 à 24 millimètres.
Dans le tableau de la gamme (il est également présent dans les applications), les tuyaux sont clairement divisés en quatre groupes en fonction de l'épaisseur de la paroi.
- Les tubes dont le rapport diamètre extérieur /épaisseur de la paroi est supérieur à 40 ont une paroi particulièrement mince.
- Tuyaux dans lesquels le rapport du diamètre extérieur à l’épaisseur de paroi est compris entre 12,5 et 40; la norme fait référence aux parois minces;
- Les tuyaux à parois épaisses ont un rapport compris entre 6 et 12,5;
- Enfin, un rapport diamètre extérieur /épaisseur de paroi inférieur à six tuyaux est considéré comme présentant une paroi particulièrement épaisse.
En outre, les tuyaux d’un diamètre inférieur à 20 mm peuvent être classés en deux catégories sur la base de la valeur absolue de leur épaisseur de paroi: les tuyaux dont les parois ont une épaisseur inférieure à 1,5 mm sont à paroi mince; à paroi mince.
De quoi d'autre parle la norme?
- Tuyaux avecun rapport diamètre sur paroi supérieur à cinquante pour un diamètre supérieur à 100 mm et des tubes avec un rapport diamètre extérieur /épaisseur de paroi inférieur à quatre ne sont fournis qu'après accord de la documentation technique avec le client;
- Une légère ovalité et des étincelles de tuyaux sont acceptables. La limite réside dans les tolérances sur le diamètre et l'épaisseur des murs (elles sont également données en annexe): si la différence d'épaisseur et d'ovalité ne prend pas le tuyau au-delà des limites de ces tolérances, alors tout va bien.
- La courbure d'une section de tuyau par mètre linéaire ne doit pas dépasser 3 millimètres pour les tuyaux de 4 à 8 millimètres, 2 millimètres pour les tuyaux de diamètre compris entre 8 et 10 mm et un millimètre et demi pour les tuyaux de plus de 10 millimètres.
- En accord avec le client, il est possible de fournir des tuyaux sans traitement thermique final. Mais UNIQUEMENT par accord: en général, le recuit est obligatoire.
Les tuyaux à paroi mince formés à froid ont la plus grande résistance avec un faible poids
Champs d'application
Le lieu d’utilisation des tubes en acier sans soudure est déterminé par leurs qualités: absence de soudure, résistance à la traction énorme, impossibilité de fuites les murs.
Remarque: un mur de 75 mm pour les tubes standard laminés à chaud n'est pas la limite.
Les tuyaux peuvent être fournis en dehors des normes, l'épaisseur de paroi étant limitée uniquement pardimensions de la pièce. De tels tuyaux effectuent un forage longitudinal du porc calibré.
Cependant, les qualifier de chères sera un euphémisme extrêmement tolérant.
- Systèmes hydrauliques . Qu'est-ce qu'un cylindre hydraulique qui soulève, par exemple, le corps BelAZ? Il s’agit d’un piston dans la coque duquel l’huile est pompée sous une pression cauchemardesque et l’extraye.
Le piston lui-même est généralement en acier inoxydable poli: il entre en contact avec l'air atmosphérique, l'acier noir peut rouiller. Mais le cylindre hydraulique lui-même n'est rien d'autre qu'un tuyau sans soudure à paroi épaisse.
Imaginez combien de pression se trouve à l'intérieur du cylindre hydraulique en ce moment?
- Énergie . Il ne suffit pas de produire de la chaleur, elle doit encore être retirée de la chaudière et transformée en une turbine tournant ou chauffant l’eau dans la conduite de chauffage. Les dissipateurs de chaleur dans la chaudière - appelés écrans et écrans - tentent de briser la vapeur surchauffée de l'intérieur; les flammes font rage dehors.
Ici, l'épaisseur des murs dépend non seulement de la capacité du tuyau à résister à la rupture par la pression interne, mais également du nombre d'années de fonctionnement du tuyau. Arrêter la chaudière et l’ouvrir pour la réparer est un plaisir long et très coûteux: la réparation elle-même et l’arrêt de l’alimentation en chaleur sont coûteux. Ici, l’utilisation de tuyaux sans soudure à parois épaisses est plus que rentable.
- Qu'est-ce que la production de pétrole?Ce sont successivement: le forage d’un puits; installation dans son boîtier; pompage de pétrole; son transfert à travers le pipeline.
La profondeur des puits est de plusieurs centaines de mètres. la perceuse traverse les rochers, le tubage doit résister aux mouvements du sol et le tube doit résister à des pressions de centaines d'atmosphères. Que pensez-vous, quels tuyaux sont utilisés là-bas?
Pour que le pétrole puisse pomper à une profondeur de plusieurs centaines de mètres, le tuyau doit être extrêmement résistant
.- L'industrie chimique utilise uniquement des tubes sans soudure à parois épaisses mais également à parois minces . Pourquoi Si, à certains stades du raffinage du pétrole ou de la polymérisation en phase gazeuse, des pressions importantes sont nécessaires (et que les parois épaisses règnent en maître), les laboratoires expérimentaux traitent parfois des préparations hautement toxiques.
Rappelons au moins les entreprises de défense. Une résistance à la traction spéciale n'est pas nécessaire, mais les fuites de quelques molécules sont absolument inacceptables.
Et ici, tout en blanc et sur un cheval blanc, des tuyaux en acier sans soudure apparaissent: il n'y a pas de joint - il n'y a aucune possibilité de fuite.
- Dans les secteurs de l'aviation, de l'industrie automobile et de la construction navale, la résistance d'un tuyau sans soudure à paroi mince avec son poids minimal est revendiquée. C'est logique: après tout, les kilos superflus signifient une consommation excessive de carburant et les hydrocarbures ne sont pas bon marché du tout ...
Raccordement de tuyaux sans soudure
Y at-il des particularités dans les méthodes de rencontre des tuyaux sans soudure?
Il n'y a pas de différence fondamentale avec les tubes électriques soudés.
Toutefois, l'épaisseur de la paroi influe dans certains cas sur le choix de la méthode.
- Surtoutles tuyaux à paroi mincesans filetage laminé sont raccordés exclusivement par soudage au gaz. Les virtuoses parviennent à les faire bouillir à l'électricité, mais si vous ne possédez pas cette expérience, le tuyau va brûler de temps en temps.
La paroi mince est uniquement cuite au gaz. Par ailleurs, les personnes qui installent des tuyaux en acier à paroi mince pour le chauffage peuvent également être introduites plus près d'un brûleur à gaz
- Les filets de tuyau sont remarquablement coupés à la fois manuellement et sur un tour . En même temps, l’absence de soudure élimine les problèmes d’intégrité. Bien entendu, cela ne s’applique pas à un tube à paroi particulièrement fine: une matrice ou un couteau la coupera simplement.
- Les tuyaux à paroi épaisse ne bouillent qu'après chanfreinage . Sinon, la résistance des tuyaux sera annulée par une soudure faible. Le chanfrein permet également de faire bouillir le tuyau dans toute son épaisseur.
- Bien entendu, dans le cas d'un mur épais, le soudage au gaz n'est pas abordé : la torche ne chauffe tout simplement pas. Uniquement et exclusivement soudage électrique avec des électrodes dont l'épaisseur n'est pas supérieure à quatre.
Pour les tuyaux à paroi épaisse - uniquement soudage électrique avec chanfreinage obligatoire
Conclusion
Nous considérerons que notre connaissance de ce type de tuyau est maintenue. N'oubliez pas: les tolérances d'assortiment et de conduite figurent dans l'annexe de l'article. Bonne chance dans la construction!
Appendice
