Par définition, sans soudure signifie « parfaitement uniforme », mais lorsqu'il s'agit de choisir un tube, beaucoup de gens se méprennent sur des termes comme « sans joint » et « étiré et soudé ». Les tubes sans soudure, les tubes soudés et les tubes sans joint semblent tous ne jamais avoir de joints, mais une analyse plus approfondie révèle de grandes différences.

Caractéristiques

Schéma d'étirage sur guide du tubeLes tubes sans soudure 316 offrent une meilleure résistance à la corrosion, car ils n'ont aucun joint et aucune soudure orbitale ou longitudinale. Le tube sans soudure se présente d'abord sous la forme d'acier en fusion, puis est raffiné et moulé en billette. La billette est extrudée dans un tuyau sans soudure, qui est ensuite réduit à une taille inférieure à l'aide d'un laminoir à pas de pèlerin, ce dernier utilisant un mandrin pour supporter le diamètre interne. Une fois que le tuyau réduit est nettoyé et recuit, il passe par un procédé d'étirage à froid. Ce procédé utilise une matrice pour réduire le diamètre extérieur et un guide pour conserver le diamètre intérieur. Une fois que le tuyau réduit est nettoyé et recuit, il passe par un procédé d'étirage à froid. Ce procédé utilise une matrice pour réduire le diamètre extérieur et un guide pour conserver le diamètre intérieur. Après le nettoyage et le recuit, le procédé d'étirage à froid est répété plusieurs fois jusqu'à ce que le tube atteigne les dimensions souhaitées, toujours sans soudure.

Pour produire un tube soudé, un feuillard est formé par roulage et relié à l'aide d'un joint longitudinal. Le procédé peut être effectué de plusieurs manières différentes, y compris par soudage TIG ou alignement laser. Produire un tube soudé est plus simple et donc moins coûteux qu'un tube sans soudure. Cependant, la zone de soudure est de taille irrégulière par rapport au feuillard et provoque des zones de concentration de contraintes.

CoiledtubingonspoolPour les tubes exposés à de fortes pressions internes, les irrégularités de tube peuvent être un problème majeur. Les crevasses peuvent provoquer des fissures, qui peuvent se propager et provoquer une rupture du tube soudé. Par conséquent, le code ASME B31,30 pour les tuyauteries sous pression diminue les pressions de fonctionnement des tubes soudés de 15 pour cent par rapport aux tubes sans soudure de mêmes dimensions.

micrographie transversale d'un tube soudé

De plus, ces crevasses, qui existent sur les deux côtés du joint de soudure, favorisent la corrosion. La contamination métallurgique pendant le traitement thermique peut également entraîner de la corrosion, puisque les résidus du procédé de fabrication peuvent être piégés dans ces crevasses. Dans certaines applications, lorsqu'un système est pompé de façon cyclique via le tube, le joint de soudure peut s'écailler et affecter les performances de tout le système, ce qui peut être préjudiciable. Les soudures longitudinales présentent un risque de défaut, ce qui ne peut pas être toléré dans les applications critiques.

Certains fabricants utilisent des méthodes différentes afin de réduire la variation des dimensions et d'intégrer le joint de soudure. Une méthode courante utilisée consiste à étirer de nouveau le tube soudé via une matrice. Cela inclut souvent un guide à l'intérieur du tube pour le support, mais cela peut également être fait sans guide. Ces produits sont connus sous de nombreux noms, parmi lesquels : tubes étirés et soudés, tubes à soudure intégrée et tubes sans joint. Étirer de nouveau les « tubes à l'état brut de soudage » avec une matrice et un guide (et le recuit consécutif) permet d'homogénéiser la soudure. Cependant, afin d'homogénéiser entièrement la soudure, ces opérations doivent être répétées plusieurs fois, augmentant ainsi le coût total du produit fini. Les tubes sans soudure, en comparaison, ne possèdent aucune soudure. Et les serpentins en acier inoxydable qui n'ont pas de soudure sont toujours le meilleur choix.

Applications

Certaines applications extrêmes spécifieront le besoin en tubes haute pression sans soudure et n'encourageront pas l'utilisation de tubes soudés, car les concepteurs veulent à tout prix éviter la présence d’un défaut. Les principales applications sans soudure incluent les lignes de contrôle pour les soupapes de sûreté sous-marines de l'industrie du pétrole et du gaz, les contrôles hydrauliques pour la construction navale, les conduites hydrauliques et de carburant pour l'aéronautique, et les faisceaux de traçage de chaleur pour les traitements chimiques. Les tubes soudés peuvent être spécifiés pour des applications dans les industries des appareils médicaux, de l'automobile et de l'électroménager. Des tubes sans joint sont utilisés en remplacement des tubes sans soudure dans certaines applications, mais les produits ne sont pas toujours interchangeables. Dans les applications haute pression, ce type de tubes résistants à la corrosion est le choix privilégié.

Qualité

Enfin, la qualité est impérative lors du choix du type de tube. Il est important d'envisager la matière première utilisée, le procédé de production et l'intégrité du laminoir. La matière première doit être de la meilleure qualité. Les fournisseurs de tubes réputés documentent entièrement leurs certifications et respectent ou dépassent les exigences ISO 9001. Leurs systèmes s'étendent au procédé de fabrication et permettent de réaliser des contrôles de qualité tout au long de la production des produits.

Conclusion

Il existe de nombreuses différences entre les tubes sans joint, les tubes soudés et les tubes étirés et soudés : la complexité du procédé de fabrication, le coût du produit fini, le risque de défaut et la pression nominale. L'ingénieur responsable de la conception de l'équipement doit spécifier au bout du compte s'il préfère utiliser des tubes sans joint, soudés, ou étirés et soudés pour son application. Il doit déterminer si une défaillance dans son procédé serait catastrophique. Les tubes sans soudure sont l'option privilégiée dans les applications critiques grâce à leur risque réduit de défauts et leur capacité à supporter des pressions élevées, mais il existe de nombreuses applications de nature non critique dans le monde qui utilisent des tubes soudés ou étirés et soudés.

À propos de l'auteur

HandyTube Corporation, une société du groupe Handy & Harman, est un fabricant de premier plan de serpentins en acier inoxydable pour une variété d'applications dangereuses à haute pression. Les serpentins sans soudure et en acier inoxydable de HandyTube sont utilisés dans des applications pour les industries pétrolières et gazières, le traitement chimique, la construction navale, l'instrumentation, les piles à hydrogène, l'aérospatiale et la défense, l'automatisation des procédés et les sciences de la vie. Pour obtenir un devis compétitif de tubes sans soudure, contactez sales@handytube.com ou demandez un devis cliquez ici.