Matériaux et processus de fabrication des tuyaux ASTM A252

Matériaux de tuyaux ASTM A252

Les tuyaux ASTM A252 sont principalement fabriqués à partir d'acier au carbone, qui offre la résistance, la durabilité et la soudabilité nécessaires pour les applications structurelles. Les matériaux utilisés doivent répondre à des exigences spécifiques en matière de composition chimique et de propriétés mécaniques, telles que décrites dans la norme ASTM A252. Voici les aspects clés des matériaux :

1. Composition chimique :

• L'acier utilisé dans les tuyaux ASTM A252 a généralement une teneur en carbone qui peut varier, mais elle est généralement limitée à environ 0,20 % à 0,30 %. La composition exacte peut dépendre du grade (grade 1, grade 2 ou grade 3).

• D'autres éléments, tels que le manganèse, le phosphore, le soufre et le silicium, sont également contrôlés dans des limites spécifiées pour garantir les propriétés mécaniques et la résistance à la corrosion de l'acier.

2. Propriétés mécaniques :

• Grade 1 : limite d'élasticité minimale de 35 000 psi (241 MPa)

• Grade 2 : limite d'élasticité minimale de 42 000 psi (290 MPa)

• Grade 3 : limite d'élasticité minimale de 50 000 psi (345 MPa)

• Chaque nuance ASTM A252 a des limites d'élasticité minimales spécifiques :

• La norme précise également les exigences en matière de résistance à la traction, d'allongement et de résistance aux chocs Charpy, en particulier pour les applications par temps froid.

Processus de fabrication

La fabrication des tuyaux ASTM A252 implique généralement les étapes suivantes :

1. Sélection des matériaux :

• L'acier de haute qualité est sélectionné en fonction de la composition chimique et des propriétés mécaniques requises selon les spécifications ASTM A252.

2. Formation de tuyaux :

• Soudage par résistance électrique (ERW) : utilise une résistance électrique pour chauffer les bords de l'acier, qui sont ensuite pressés ensemble pour former une soudure.

• Soudage à l'arc submergé (SAW) : implique l'utilisation d'un matériau d'apport et d'un arc submergé pour créer un joint de soudure solide.

• Tuyaux sans soudure : Pour les tuyaux sans soudure, une billette d'acier ronde et solide est chauffée puis percée pour créer un tube creux. Ce tube est ensuite allongé et réduit au diamètre et à l'épaisseur de paroi souhaités grâce à des processus tels que l'extrusion ou le perçage rotatif.

• Tuyaux soudés : pour les tuyaux soudés, des plaques d'acier plates ou des bobines sont roulées dans une forme cylindrique puis soudées le long du joint longitudinal. Le processus de soudage peut être effectué en utilisant diverses méthodes, notamment :

3. Traitement thermique (le cas échéant) :

• En fonction des exigences spécifiques de l'application et de la qualité de l'acier, des processus de traitement thermique tels que la normalisation ou la trempe peuvent être appliqués pour améliorer les propriétés mécaniques des tuyaux.

4. Dimensionnement et découpe :

• Les tuyaux sont ensuite coupés aux longueurs spécifiées et peuvent subir un traitement supplémentaire pour obtenir des dimensions et des tolérances précises.

5. Traitement de surface :

• Des traitements de surface, tels que le décapage ou le grenaillage, peuvent être appliqués pour éliminer toute oxydation ou calamine. Un revêtement protecteur peut également être appliqué pour améliorer la résistance à la corrosion, notamment pour les canalisations destinées à des applications souterraines ou marines.

6. Inspection et tests :

• Méthodes de contrôle non destructif (CND) (par exemple, tests par ultrasons, tests radiographiques) pour détecter les défauts internes et externes.

• Essais mécaniques (par exemple, essais de traction, essais de dureté) pour vérifier les propriétés des matériaux.

• Vérifications dimensionnelles pour garantir que les tuyaux respectent les tolérances spécifiées.

• Le contrôle qualité est une partie essentielle du processus de fabrication. Les tuyaux sont soumis à diverses inspections et tests pour garantir leur conformité aux spécifications ASTM A252. Cela comprend :

7. Attestation :

• Une fois que les tuyaux ont réussi tous les tests et inspections, ils sont documentés et certifiés pour confirmer qu'ils répondent aux normes ASTM A252. Cette certification est indispensable pour la traçabilité et l’assurance qualité du matériel.