Les tuyaux peuvent être divisés en tuyaux métalliques et tuyaux non métalliques. Les tuyaux métalliques sont en outre subdivisés en types ferreux et non ferreux. Les métaux ferreux sont principalement composés de fer, tandis que les métaux non ferreux ne sont pas composés de fer. Les tuyaux en acier au carbone, les tuyaux en acier inoxydable, les tuyaux en chrome-molybdène et les tuyaux en fonte sont tous des tuyaux en métal ferreux avec du fer comme composant principal. Les tuyaux en nickel et en alliage de nickel, ainsi que les tuyaux en cuivre, sont des tuyaux non ferreux. Les tuyaux en plastique, les tuyaux en béton, les tuyaux doublés de plastique, les tuyaux doublés de verre, les tuyaux doublés de béton et d'autres tuyaux spéciaux qui peuvent être utilisés à des fins spéciales sont appelés tuyaux non métalliques. Les tuyaux en métaux ferreux sont les tuyaux les plus largement utilisés dans l'industrie de l'énergie ; les tuyaux en acier au carbone sont largement utilisés. Les normes ASTM et ASME régissent une variété de tuyaux et de matériaux de tuyauterie utilisés dans l'industrie de transformation.
L'acier au carbone est l'acier le plus utilisé dans l'industrie, représentant plus de 90 % de la production totale d'acier. En fonction de la teneur en carbone, les aciers au carbone sont divisés en trois catégories :
Dans les aciers alliés, différentes proportions d'éléments d'alliage sont utilisées pour obtenir les propriétés souhaitées (améliorées) telles que la soudabilité, la ductilité, l'usinabilité, la résistance, la trempabilité et la résistance à la corrosion, etc. Certains des éléments d'alliage les plus couramment utilisés et leurs rôles sont les suivants :
L'acier inoxydable est un acier allié dont la teneur en chrome est de 10,5 % (minimum). Il présente une résistance exceptionnelle à la corrosion grâce à la formation d'une fine couche de Cr2O3 à sa surface. Cette couche est également appelée couche passive. L'augmentation de la quantité de chrome améliore encore la résistance à la corrosion du matériau. Outre le chrome, du nickel et du molybdène sont ajoutés pour lui conférer les propriétés souhaitées (ou améliorées). L'acier inoxydable contient également des quantités variables de carbone, de silicium et de manganèse. L'acier inoxydable est également classé comme suit :
En plus des nuances ci-dessus, certaines nuances avancées (ou nuances spéciales) d'aciers inoxydables également utilisées dans l'industrie sont :
Les aciers à outils ont une teneur élevée en carbone (0,5 % à 1,5 %). Une teneur en carbone plus élevée offre une dureté et une résistance supérieures. Cet acier est principalement utilisé pour fabriquer des outils et des moules. Les aciers à outils contiennent des quantités variables de tungstène, de cobalt, de molybdène et de vanadium pour augmenter la résistance à la chaleur et à l'usure du métal ainsi que sa durabilité. Cela rend l'acier à outils idéal pour les outils de coupe et de perçage.
Ces tuyaux sont largement utilisés dans l'industrie de transformation. Les désignations ASTM et ASME pour les tuyaux semblent différentes, mais les qualités de matériaux sont les mêmes. Par exemple :
Français La composition et les propriétés du matériau selon les codes ASME et ASTM sont identiques, à l'exception du nom. La résistance à la traction de l'ASTM A 106 Gr A est de 330 Mpa, celle de l'ASTM A 106 Gr B est de 415 Mpa et celle de l'ASTM A 106 Gr C est de 485 Mpa. Le tube en acier au carbone le plus couramment utilisé est l'ASTM A 106 Gr B. Il existe une alternative à l'ASTM A 106 Gr A 330 Mpa, l'ASTM A 53 (galvanisé à chaud ou tube de ligne), qui est également une nuance largement utilisée dans les tubes en acier au carbone pour les tuyaux. Le tube ASTM A 53 est disponible en deux nuances :
Français Le tuyau ASTM A 53 est divisé en trois types : Type E (ERW - Soudé par résistance), Type F (Four et Soudé bout à bout), Type S (Sans soudure). Dans le type E, ASTM A 53 Gr A et ASTM A 53 Gr B sont disponibles. Dans le type F, seul ASTM A 53 Gr A est disponible, tandis que dans le type S, ASTM A 53 Gr A et ASTM A 53 Gr B sont également disponibles. La résistance à la traction du tuyau ASTM A 53 Gr A est similaire à celle de l'ASTM A 106 Gr A à 330 Mpa. La résistance à la traction du tuyau ASTM A 53 Gr B est similaire à celle de l'ASTM A 106 Gr B à 415 Mpa. Cela couvre les tuyaux en acier au carbone qui sont largement utilisés dans l'industrie de transformation.
Les tubes en acier inoxydable les plus utilisés dans l'industrie de transformation sont appelés aciers inoxydables austénitiques. La caractéristique essentielle de l'acier inoxydable austénitique est qu'il est non magnétique ou paramagnétique. Trois spécifications importantes pour les aciers inoxydables austénitiques sont :
Il existe 18 nuances dans cette spécification, dont la 304 L est la plus couramment utilisée. Une catégorie populaire est la 316 L en raison de sa résistance élevée à la corrosion. ASTM A 312 (ASME SA 312) pour les tuyaux de 8 pouces ou moins de diamètre. Le « L » avec la nuance indique qu'il a une faible teneur en carbone, ce qui améliore la soudabilité de la nuance de tuyau.
Cette spécification s'applique aux tuyaux soudés de grand diamètre. Les programmes de tuyauterie couverts par cette spécification sont les programmes 5S et 10.
Soudabilité des aciers inoxydables austénitiques – Les aciers inoxydables austénitiques ont une dilatation thermique plus élevée que les aciers inoxydables ferritiques ou martensitiques. En raison du coefficient élevé de dilatation thermique et de la faible conductivité thermique de l'acier inoxydable austénitique, une déformation ou un gauchissement peut se produire pendant le soudage. L'acier inoxydable austénitique est sujet à la fissuration par solidification et par liquéfaction. Par conséquent, une attention particulière doit être portée lors de la sélection des matériaux d'apport et des procédés de soudage. Le soudage à l'arc submergé (SAW) n'est pas recommandé lorsque des soudures en acier inoxydable entièrement austénitique ou à faible teneur en ferrite sont requises. Le tableau (Annexe-1) est un guide pour sélectionner le fil ou l'électrode d'apport approprié en fonction du matériau de base (pour les aciers inoxydables austénitiques).
Les tubes en chrome-molybdène conviennent aux conduites de service à haute température, car leur résistance à la traction reste inchangée à haute température. Le tube trouve une application dans les centrales électriques, les échangeurs de chaleur, etc. Le tube est conforme à la norme ASTM A 335 en plusieurs qualités :
Les tuyaux en fonte sont utilisés pour la lutte contre les incendies, le drainage, les eaux usées, les travaux lourds (sous-charge lourde) - la plomberie souterraine et d'autres services. Les qualités de tuyaux en fonte sont :
Les tuyaux en fonte ductile sont utilisés dans les canalisations souterraines des services d'incendie. Les tuyaux Dürr sont durs en raison de la présence de silicium. Ces tuyaux sont utilisés pour le service acide commercial, car la qualité montre une résistance à l'acide commercial, et pour le traitement de l'eau qui rejette des déchets acides.
Nirmal Surendran Menon a obtenu un baccalauréat en génie mécanique de l'Université Anna, Tamil Nadu, Inde en 2005 et une maîtrise en gestion de projet de l'Université nationale de Singapour en 2010. Il travaille dans l'industrie pétrolière/gazière/pétrochimique. Il travaille actuellement comme ingénieur de terrain sur un projet de liquéfaction de GNL dans le sud-ouest de la Louisiane. Dans le cadre de l'exécution du projet, ses intérêts incluent le nettoyage des systèmes de tuyauterie et la prévention des pertes pour les installations de liquéfaction de GNL.
Ashish est titulaire d'un baccalauréat en ingénierie et possède plus de 20 ans d'expérience dans les domaines de l'ingénierie, de l'assurance qualité/contrôle qualité, de la qualification/surveillance des fournisseurs, de l'approvisionnement, de la planification des ressources d'inspection, du soudage, de la fabrication, de la construction et de la sous-traitance.
Les opérations pétrolières et gazières sont souvent situées dans des endroits éloignés du siège social de l'entreprise. Il est désormais possible de surveiller le fonctionnement des pompes, d'organiser et d'analyser les données sismiques et de suivre les employés dans le monde entier depuis pratiquement n'importe où. Que les employés soient au bureau ou en déplacement, Internet et les applications associées permettent un flux d'informations multidirectionnel et un contrôle plus importants que jamais.
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