Normes pour les tubes sans soudure : Aperçu des normes ASTM et ASME

Faits marquants

• Les tuyaux sans soudure sont forgés à partir d'une seule billette d'acier, ce qui leur confère une résistance supérieure et l'absence de soudure, contrairement aux tuyaux soudés.
• L'ASTM et l'ASME sont les principales organisations qui fournissent des spécifications pour la fabrication et la performance des tuyaux.
• L'ASTM A106 est une norme clé pour les tuyaux en acier au carbone sans soudure utilisés dans les services à haute température et à haute pression. Les calendriers des tuyaux, tels que les calendriers 40 et 80, définissent l'épaisseur de la paroi, qui est en corrélation avec les capacités de manipulation de la pression.

  Si vous cherchez à acheter des tubes en acier au carbone sans soudure coupés sur mesure, vous pouvez les obtenir auprès de fournisseurs industriels, de distributeurs d'acier spécialisés ou de fabricants qui offrent des services de fabrication sur mesure. De nombreux fournisseurs de tuyaux en acier proposent des options de coupe pour répondre à des exigences spécifiques en matière d'épaisseur de paroi et de longueur, tout en respectant les normes ASTM et les exigences en matière de soudure.

• Les calendriers des tuyaux, comme le schedule 40 et le schedule 80, définissent l'épaisseur de la paroi, qui est en corrélation avec les capacités de résistance à la pression.
• Les tubes sans soudure sont souvent requis pour des applications critiques en raison de leur limite d'élasticité minimale plus élevée et de leur fiabilité sous contrainte.
• Les spécifications courantes comprennent des qualités telles que la qualité B, qui définit des propriétés chimiques et mécaniques spécifiques.

Introduction

Lorsque vous devez choisir des matériaux pour des systèmes de tuyauterie industrielle, il est très important de choisir entre un tuyau soudé et un tuyau sans soudure. Chaque type de tuyau tire ses principales caractéristiques de la manière dont il est fabriqué. Vous devez le savoir afin de choisir le meilleur. Les normes de groupes tels que l'ASTM et l'ASME vous aident à vous assurer que la tuyauterie est sûre, qu'elle fonctionne bien et qu'elle vous permet d'économiser de l'argent. Ce guide explique ce qu'est un tuyau sans soudure. Il vous explique également comment il se situe par rapport aux tuyaux soudés. Vous découvrirez les principales spécifications afin de disposer des éléments nécessaires pour choisir le bon type de tuyau pour votre projet.

Principes de base des tubes sans soudure et applications industrielles

Un tube d'acier sans soudure n'a pas de joint soudé. Cela lui confère un soutien solide et le rend plus apte à être utilisé pour des travaux difficiles. De nombreuses industries telles que les raffineries, les centrales électriques et les sites pétrochimiques choisissent des tubes en acier sans soudure. Ils les choisissent parce qu'ils peuvent supporter sans problème des pressions et des températures élevées.

Les tubes en acier sans soudure sont différents des tubes fabriqués par soudage par résistance électrique (ERW). Il possède la même structure et la même résistance tout au long de son diamètre. Des groupes tels que l'American Petroleum Institute (API) affirment souvent que les tuyaux sans soudure doivent être utilisés pour le transport de fluides ou de gaz importants. On trouve ce type de tuyaux dans les chaudières, les navires et d'autres endroits soumis à de fortes contraintes.

Qu'est-ce qu'un tube sans soudure ? Caractéristiques principales

La principale différence entre un tube d'acier sans soudure et un autre est la façon dont il est fabriqué. Le processus commence par une pièce d'acier ronde et solide appelée billette. La billette est chauffée jusqu'à ce qu'elle devienne très chaude. Ensuite, un outil appelé mandrin s'enfonce au centre de la pièce pour la rendre creuse comme un cylindre.

Ensuite, la billette creuse est laminée et étirée. Cela permet d'obtenir le bon diamètre et la bonne épaisseur de paroi pour le tuyau. Comme le tuyau est fabriqué à partir d'une seule pièce de métal, il n'y a pas de cordon de soudure le long du tuyau. L'absence de soudure confère au tuyau une plus grande résistance que les autres tuyaux.

Cette méthode de fabrication des tubes d'acier sans soudure permet d'obtenir une seule pièce solide. Vous pouvez le plier, effectuer des opérations de formage similaires ou utiliser des brides sans qu'il y ait de points faibles à l'endroit où se trouverait une soudure. Chaque tube d'acier doit répondre à des règles strictes en matière de spécifications, de dimensions et de résistance, ce qui garantit sa fiabilité.

Utilisations industrielles courantes des tubes en acier au carbone sans soudure

Les tuyaux sans soudure en acier au carbone sont un élément clé de nombreuses industries qui travaillent dans des conditions difficiles. Ces tuyaux ont une construction solide, ce qui en fait un bon choix pour transporter des fluides et des gaz à haute pression et à haute température. Leur forme lisse et régulière les aide à résister à la corrosion, ce qui est important en présence de produits chimiques qui peuvent ronger d'autres métaux.

Comme les tubes en acier au carbone sans soudure ont une limite d'élasticité minimale élevée, ils résistent bien à de fortes contraintes. Ces tuyaux sont solides et ne se plient pas ou ne se cassent pas facilement. C'est pourquoi ils sont utilisés pour les tuyauteries critiques dans les raffineries, les centrales électriques et les endroits où l'on fabrique des médicaments. Savez-vous si votre secteur d'activité utilise des tuyaux de ce type ?

Les utilisations courantes des tubes en acier au carbone sans soudure sont les suivantes :

• Forage de pétrole et de gaz et recherche de nouveaux sites
• Déplacement de la vapeur et des liquides chauds dans les centrales électriques
• Utilisation dans les systèmes hydrauliques et les pièces de chaudière
• Transport de fluides à haute pression dans les usines pétrochimiques

Comparaison entre les tubes sans soudure et les tubes soudés

La principale différence entre les tubes soudés et les tubes sans soudure réside dans leur mode de fabrication. Les tubes soudés sont fabriqués à partir d'un ruban d'acier, également appelé "skelp". Ce ruban est roulé de manière à obtenir une forme de tube. Ensuite, les bords de l'acier sont assemblés à l'aide d'un procédé de soudage. La plupart du temps, ce soudage est effectué par résistance électrique. Ce procédé, parfois appelé ERW, utilise un courant électrique pour faire fondre et fusionner les bords.

Lorsque vous fabriquez un tuyau soudé de cette manière, vous obtenez un joint qui s'étend sur toute la longueur du tuyau. Les gens avaient l'habitude de considérer ce joint comme un point faible, surtout si on le compare à un tuyau sans soudure. Aujourd'hui, le procédé de soudage et la résistance électrique se sont considérablement améliorés. Mais des groupes tels que l'API et l'ANSI voient toujours une différence entre les tuyaux soudés et les tuyaux sans soudure. Cette différence est très importante lorsque le tuyau est utilisé pour des applications à haute pression.

Différences majeures dans la structure et la performance

La différence structurelle entre un tube d'acier soudé et un tube d'acier sans soudure a un impact direct sur ses performances. Un tube soudé contient un cordon de soudure, qui peut constituer un point de vulnérabilité en cas de contraintes extrêmes ou de conditions corrosives. En revanche, la structure uniforme d'un tube sans soudure élimine ce problème et offre des performances plus prévisibles et plus fiables.

Cette différence se reflète dans les spécifications de l'industrie. Alors qu'un tube soudé peut avoir une épaisseur de paroi nominale plus constante parce qu'il part d'une feuille plate, le processus de laminage et d'étirement d'un tube sans soudure peut entraîner des incohérences mineures. Toutefois, la résistance globale des tuyaux sans soudure est généralement considérée comme supérieure.

Le tableau ci-dessous résume les principales différences :

Pourquoi le tube sans soudure est-il préférable dans les environnements à haute pression ?

La principale raison pour laquelle les gens choisissent les tuyaux sans soudure pour les utiliser dans des endroits où la pression et les températures sont élevées est la sécurité. Il n'y a pas de joint soudé dans ce tuyau. C'est important, car c'est souvent au niveau du joint que les choses se gâtent dans un tuyau. Un joint peut présenter des éléments tels que de la corrosion, des contraintes ou des défauts. Ces problèmes peuvent entraîner la défaillance de la conduite dans des conditions de travail difficiles.

Les tuyaux sans soudure permettent aux gens d'être plus confiants quant à la manière dont le tuyau se comportera, car l'ensemble du tuyau a la même structure. Les tuyaux ont également une limite d'élasticité minimale plus élevée. Cela signifie qu'ils peuvent supporter une force plus importante avant de commencer à se plier ou à changer de forme. C'est pourquoi les tuyaux sans soudure sont importants pour les canalisations dans lesquelles les fluides ou les gaz doivent rester à l'intérieur, même à des températures plus élevées.

Souvent, les règles concernant les tuyaux à utiliser indiquent que les qualités les plus fortes, comme la qualité C, doivent être sans soudure. Ces tuyaux plus solides sont nécessaires pour les travaux vraiment difficiles. Le tuyau est solide sur toute sa longueur et ne présente pas de points faibles. Cela lui permet de fonctionner comme il se doit et d'assurer la sécurité des personnes, même lorsque le tuyau est poussé à son maximum. Le soudage ou le processus de soudage, même s'il a fait l'objet de nouvelles améliorations, ne peut pas toujours offrir le même niveau de sécurité et de solidité que les tuyaux sans soudure.

Normes ASTM et ASME pour les tubes sans soudure

Les organismes de normalisation tels que ASTM International et l'American Society of Mechanical Engineers (ASME) fixent des règles pour les tuyaux utilisés dans l'industrie. Les spécifications de ces groupes vous renseignent sur la composition chimique du tuyau, sa résistance, sa taille et la manière dont il est testé. Cela vous aide à savoir ce qui est nécessaire pour fabriquer et utiliser les tuyaux.

Vous devez respecter ces exigences si vous travaillez dans l'industrie ou la construction. Ce n'est pas un choix, c'est le moyen d'être sûr et certain. La spécification vous donnera tous les détails, comme la façon dont un tuyau est fabriqué et ce qui est nécessaire pour un travail, y compris toute exigence supplémentaire pour ce que vous prévoyez de faire. Lorsque vous connaissez ces normes, vous pouvez obtenir la bonne tuyauterie pour ce dont vous avez besoin.

Vue d'ensemble des spécifications ASTM A106 et des nomenclatures de tubes

L'ASTM A106 est une spécification courante pour les tuyaux en acier au carbone sans soudure. Les tubes fabriqués selon cette norme sont principalement utilisés dans les travaux à haute température. Ils conviennent également au cintrage et au bordage. Cette spécification propose plusieurs grades. Les plus utilisées sont la nuance b et la nuance c. Chaque nuance a ses propres limites pour des éléments tels que le carbone et le manganèse à l'intérieur du tube d'acier. Cela modifie la résistance ou la capacité de cintrage du tube.

La norme ASTM A106 s'applique également aux calendriers des tuyaux. Ces chiffres, comme SCH 40 et SCH 80, indiquent l'épaisseur nominale de la paroi du tuyau en acier au carbone. Un chiffre plus élevé, tel que SCH 80, signifie que la paroi est beaucoup plus épaisse que celle d'un SCH 40 de même diamètre. Des parois plus épaisses permettent au tuyau de supporter une plus grande pression à l'intérieur.

Lorsque vous choisissez un tube en acier au carbone sur la base de cette spécification, vous devez indiquer la nuance que vous souhaitez, par exemple la nuance b, ainsi que le diamètre, par exemple SCH 80. Vous vous assurez ainsi d'obtenir l'épaisseur de paroi et le matériau adaptés à la pression et à la température de votre travail. Les tuyaux SCH 80 sont souvent utilisés pour des tâches lourdes dans les grandes usines où la pression est plus élevée.

Comprendre les exigences de l'ASME et les pratiques de marquage

La norme ASME pour les tuyaux sous pression sans soudure est appelée ASME SA106. Elle correspond souvent à la spécification ASTM A106. L'ASME utilise ces matériaux pour les chaudières, les appareils à pression et d'autres systèmes connexes. Vous devez respecter la spécification ASME si l'équipement doit être conforme au code ASME Boiler and Pressure Vessel Code.

Il est important que chaque tuyau ait le bon marquage. Chaque morceau de tuyau doit être marqué au pochoir ou au tampon avec les informations clés. Ces marques vous permettent de vérifier que le tuyau est conforme aux spécifications requises. Les marques doivent indiquer le nom du fabricant, la qualité du matériau (A106 B ou C), ainsi que le numéro de nomenclature ou l'épaisseur de la paroi, et la longueur.

La marque indique également si le tuyau a subi un traitement thermique et s'il a été soumis à un essai hydrostatique. L'essai hydrostatique montre que le tuyau peut supporter la pression. Cela permet de remonter jusqu'à la source du tuyau et de confirmer que le tuyau possède la limite d'élasticité minimale, le diamètre et l'épaisseur de paroi appropriés.

Conclusion

En résumé, il est très important de connaître les normes relatives aux tuyaux sans soudure, en particulier celles de l'ASTM et de l'ASME. Ces règles permettent de choisir des matériaux solides qui fonctionnent bien dans les zones à haute pression. Elles permettent également d'assurer la sécurité et de respecter toutes les règles nécessaires sur le lieu de travail. Si vous travaillez dans la construction, la fabrication d'objets ou tout autre domaine nécessitant des tuyaux sans soudure, il est très utile de connaître ces normes. Ainsi, votre travail sera de meilleure qualité. Si vous souhaitez en savoir plus sur les tuyaux sans soudure ou si vous avez besoin d'aide pour choisir les bonnes spécifications pour votre travail, vous pouvez demander l'aide d'un expert.

Questions fréquemment posées

Les tubes sans soudure à bouts biseautés sont-ils supérieurs aux tubes à bouts lisses ?

Une extrémité biseautée n'est pas toujours meilleure qu'une autre. Elle a simplement une autre utilité. Les tubes en acier au carbone sans soudure à extrémité biseautée facilitent le soudage à un autre tube ou raccord. Les tubes à bouts lisses sont utilisés pour les raccords à souder ou lorsque vous devez utiliser des raccords mécaniques.

Comment choisir entre les tuyaux sans soudure schedule 40 et schedule 80 ?

Le choix se fait en fonction de la pression nominale requise. Pour des tuyaux de même diamètre et de même matériau, un tuyau schedule 80 aura une épaisseur de paroi supérieure à celle d'un tuyau schedule 40. Vous devriez choisir le schedule 80 si la pression est plus élevée.

Quelles sont les dimensions disponibles pour les tubes en acier au carbone sans soudure aux États-Unis ?

Les tubes sans soudure en acier au carbone sont disponibles dans de nombreuses dimensions. Les dimensions sont généralement indiquées sous la forme d'un diamètre nominal (NPS) en pouces. Vous pouvez obtenir ces tuyaux en acier au carbone selon les normes ASTM avec des diamètres allant de 1/4 de pouce à 36 pouces. Il existe également différentes options d'épaisseur de paroi pour chaque diamètre.