Selon leur méthode de fabrication, les tubes en acier se divisent en deux catégories : les tubes sans soudure et les tubes soudés. Parmi ces derniers, les tubes ERW constituent la principale catégorie. Aujourd’hui, nous aborderons principalement deux types de tubes en acier utilisés comme matières premières pour les tubages : les tubes de tubage sans soudure et les tubes de tubage ERW.
Tube de cuvelage sans soudure – tube de cuvelage fabriqué à partir d'un tube en acier sans soudure ; un tube en acier sans soudure est un tube en acier fabriqué selon quatre procédés : laminage à chaud, laminage à froid, étirage à chaud et étirage à froid. Le corps du tube ne comporte aucune soudure.
Corps de tube ERW – Un tube en acier ERW (soudage par résistance électrique) est un tube soudé longitudinalement par résistance à haute fréquence. Les tôles d'acier brutes (bobines) utilisées pour la fabrication de ces tubes sont issues d'aciers micro-alliés à faible teneur en carbone, laminés par procédé thermomécanique contrôlé (TMCP).
1. Tube en acier sans soudure à tolérance de diamètre extérieur : fabriqué par laminage à chaud, le calibrage est réalisé à environ 8 000 °C. La composition de la matière première, les conditions de refroidissement et l’état de refroidissement du rouleau ont une grande influence sur son diamètre extérieur, ce qui rend son contrôle précis difficile et entraîne une forte variation. Tube en acier ERW : formé par cintrage à froid, son diamètre est réduit de 0,6 %. La température de procédé étant pratiquement constante à température ambiante, le diamètre extérieur est contrôlé avec précision et la variation est faible, ce qui contribue à éliminer les défauts de soudure.
2. Tube en acier sans soudure avec tolérance d'épaisseur : Fabriqué par perforation de barres d'acier rondes, il présente d'importantes variations d'épaisseur. Le laminage à chaud ultérieur permet de corriger partiellement ces irrégularités, mais les machines les plus modernes ne peuvent les contrôler qu'à ±5-10 % de l'épaisseur. Tube en acier ERW : À partir de bobines laminées à chaud, la tolérance d'épaisseur des procédés de laminage modernes est inférieure à 0,05 mm.
3. Les défauts de surface des pièces utilisées pour l'aspect des tubes en acier sans soudure ne peuvent être éliminés lors du laminage à chaud ; ils ne peuvent être que polis après obtention du produit fini. Les stries hélicoïdales résiduelles après poinçonnage ne peuvent être que partiellement corrigées lors de la réduction d'épaisseur. Les tubes en acier ERW sont fabriqués à partir de bobines laminées à chaud. La qualité de surface de ces bobines est identique à celle des tubes ERW. La qualité de surface des bobines laminées à chaud est facile à contrôler et de haute qualité. Par conséquent, la qualité de surface des tubes en acier ERW est nettement supérieure à celle des tubes en acier sans soudure.
4. Tube ovale sans soudure en acier : fabriqué par laminage à chaud. La composition de l’acier utilisé, les conditions et l’état de refroidissement du cylindre ont une grande influence sur le diamètre extérieur, ce qui rend son contrôle précis difficile et entraîne d’importantes variations. Tube en acier ERW : produit par cintrage à froid, le diamètre extérieur est contrôlé avec précision et les variations sont faibles.
5. Essai de traction : Les propriétés de traction des tubes en acier sans soudure et des tubes en acier soudés par résistance électrique (ERW) sont conformes aux normes API. Cependant, la résistance des tubes sans soudure est généralement à la limite supérieure, tandis que leur ductilité est à la limite inférieure. À l'inverse, l'indice de résistance des tubes en acier ERW est optimal et leur indice de plasticité est supérieur de 33,3 % à la norme. Ceci s'explique par le fait que, utilisés comme matière première pour la fabrication des tubes en acier ERW, les performances des bobines laminées à chaud sont garanties par la fusion de micro-alliages, le raffinage à la sortie du four, ainsi que le refroidissement et le laminage contrôlés ; une cohérence logique.
6. La matière première du tube en acier ERW est une bobine laminée à chaud, qui bénéficie d'une précision extrêmement élevée dans le processus de laminage, ce qui permet d'assurer les performances uniformes de chaque partie de la bobine.
7. La matière première des tubes en acier laminés à chaud ERW, à grain fin, est constituée de billettes de coulée continue larges et épaisses. La couche superficielle solidifiée à grain fin est épaisse, exempte de cristaux colonnaires, de porosités de retrait et de pores, et présente une faible variation de composition. La structure est compacte. Le laminage à froid ultérieur permet de contrôler la granulométrie de la matière première.
8. Le test de résistance au glissement des tubes en acier ERW dépend des caractéristiques de la matière première et du procédé de fabrication. L'uniformité de l'épaisseur et l'ovalité de la paroi sont nettement supérieures à celles des tubes en acier sans soudure, ce qui explique principalement leur résistance à l'écrasement plus élevée.
9. Essai de résilience. La ténacité du matériau de base des tubes en acier ERW étant plusieurs fois supérieure à celle des tubes en acier sans soudure, la résilience de la soudure est un facteur clé. Le contrôle de la teneur en impuretés de la matière première, de la hauteur et de la direction des bavures de coupe, de la forme du bord formé, de l'angle de soudage, de la vitesse de soudage, de la puissance et de la fréquence de chauffage, du volume d'extrusion de soudage, de la température et de la profondeur de rétraction à fréquence intermédiaire, de la longueur de la section de refroidissement par air et d'autres paramètres de procédé permet de garantir une résilience optimale. L'énergie de résilience de la soudure atteint plus de 60 % de celle du métal de base. Une optimisation supplémentaire permet d'atteindre une énergie de résilience proche de celle du métal de base, assurant ainsi un fonctionnement sans incident.
10. Essais d'explosifs Les performances des essais d'explosifs des tubes en acier ERW sont bien supérieures aux exigences de la norme, principalement en raison de la grande uniformité de l'épaisseur de paroi et du même diamètre extérieur des tubes en acier ERW.