Les tubes en acier inoxydable sans soudure sont fabriqués à partir d'une série d'étapes impliquant le chauffage, le perçage, le laminage et la finition pour créer des tubes sans soudure. Voici une explication détaillée du processus de production, suivie des méthodes de test et des normes qui garantissent leur qualité.
Processus de production de tubes en acier inoxydable sans soudure
Préparation des matières premières
Préparation des billettes:Les billettes en acier inoxydable (barres cylindriques pleines) sont sélectionnées et coupées à la longueur requise. Les billettes sont inspectées pour détecter les défauts de surface et préparées pour le chauffage.
Chauffage
Chauffage de la billette:La billette est chauffée dans un four à sole rotative ou un four à induction à une température généralement d'environ 1 200 degrés (2 192 degrés F) pour ramollir le métal et le rendre plus malléable.
Perçant
Processus de perçage:La billette chauffée est transférée vers un laminoir à percer où elle est percée à l'aide d'un perceur rotatif ou d'un laminoir à percer Mannesmann. La billette est tournée et poussée sur un mandrin ou un bouchon de perçage pour créer une coque creuse. Cela forme le tube brut avec un centre creux initial.
Roulement
Laminage par allongement ou laminoir à pas de pèlerin:La coque creuse est laminée dans un laminoir à rouleaux ou à pas de pèlerin pour réduire encore le diamètre et l'épaisseur de la paroi. Le tube passe par une série de cages de laminage à rouleaux coniques qui réduisent progressivement son épaisseur et allongent sa longueur.
Procédé de fraisage à mandrin:Un mandrin (une longue tige cylindrique) est inséré dans le tube creux pendant son passage dans les cages de laminage. Cela permet d'obtenir les dimensions internes et externes souhaitées tout en conservant une surface interne lisse.
Réduction de la taille et de l'élasticité
Moulin de calibrage:Le tube passe par un laminoir de calibrage pour obtenir un diamètre extérieur et une épaisseur de paroi précis. L'opération de calibrage garantit la précision dimensionnelle.
Laminoir à étirage et réduction:Dans certains cas, le tuyau subit une réduction par étirement, où son diamètre est encore réduit et son épaisseur est affinée.
Traitement thermique
Recuit:Le tube est soumis à un traitement thermique ou à un recuit pour soulager les contraintes internes, améliorer la ductilité et améliorer les propriétés mécaniques. Le processus de recuit consiste à chauffer le tube à une température spécifique, puis à le refroidir rapidement (trempé) ou lentement, selon les propriétés souhaitées.
Redressage et coupe
Lissage:Le tube est passé dans une machine à redresser pour corriger les courbures ou les écarts par rapport à la forme souhaitée.
Coupe:Le tube est coupé aux longueurs requises à l'aide de machines de coupe, telles que des scies ou des oxycoupeuses.
Finition de surface
Détartrage et décapage:La surface du tuyau est nettoyée à l'aide de solutions acides (décapage) ou de sablage abrasif pour éliminer le tartre, les oxydes et autres impuretés.
Polissage:Le tuyau est poli pour obtenir la finition de surface requise, en particulier pour les applications où une finition lisse est essentielle.
Inspection et essais
Inspection visuelle et dimensionnelle:Les tuyaux sont inspectés visuellement pour détecter les défauts de surface et leurs dimensions sont vérifiées pour garantir qu'ils répondent aux spécifications requises.
Méthodes d'essai et normes pour les tubes en acier inoxydable sans soudure
Les tubes en acier inoxydable sans soudure sont soumis à une série de tests pour vérifier leur qualité et leur conformité aux normes.
Méthodes de test courantes :
Contrôles non destructifs (CND) :
Contrôle par ultrasons (UT):Utilise des ondes sonores à haute fréquence pour détecter les défauts internes ou les discontinuités.
Contrôle par courants de Foucault (ECT):Détecte les défauts de surface et proches de la surface à l'aide de l'induction électromagnétique.
Inspection par particules magnétiques (MPI):Détecte les discontinuités superficielles et légèrement souterraines à l'aide de champs magnétiques et de particules de fer (applicable uniquement aux matériaux ferromagnétiques).
Contrôle par ressuage (DPI):Utilise un liquide pénétrant pour révéler les défauts de surface qui peuvent ne pas être visibles à l’œil nu.
Essais destructifs :
Essai de traction:Mesure la résistance du tuyau en le tirant jusqu'à ce qu'il se brise.
Essai de dureté:Détermine la résistance du matériau à l'indentation.
Test d'aplatissement:Évalue la capacité du tuyau à résister à l’aplatissement sans se fissurer.
Essai de pliage:Évalue la ductilité et la capacité du tuyau à résister à la flexion sans se casser.
Essais d'impact:Évalue la ténacité du tuyau ou sa capacité à absorber l’énergie lors d’une fracture.
Essais hydrostatiques :
Le tuyau est rempli d'eau ou d'un autre liquide et mis sous pression pour vérifier l'absence de fuites, de défauts ou de faiblesses structurelles. Il permet de vérifier la capacité du tuyau à résister à sa pression nominale maximale.
Normes pour les tubes en acier inoxydable sans soudure :
Plusieurs normes internationales précisent les exigences de fabrication, de test et de qualité des tubes en acier inoxydable sans soudure :
Normes ASTM :
ASTM A312:Spécification standard pour les tubes en acier inoxydable austénitique sans soudure, soudés et fortement travaillés à froid.
ASTM A213:Spécification standard pour les tubes de chaudière, de surchauffeur et d'échangeur de chaleur en acier allié ferritique et austénitique sans soudure.
ASTM A269:Spécification standard pour les tubes en acier inoxydable austénitique sans soudure et soudés pour usage général.
Norme ASTM A790:Spécification standard pour les tubes en acier inoxydable ferritique/austénitique sans soudure et soudés.
Normes ASME :
Normes ASME SA312, SA213, SA269, SA790:Il s'agit de spécifications équivalentes aux normes ASTM mais publiées par l'American Society of Mechanical Engineers pour une utilisation dans les applications de tuyauterie sous pression.
Normes EN (norme européenne) :
FR 10216-5: Tubes en acier sans soudure pour appareils à pression – Conditions techniques de livraison – Partie 5 : Tubes en acier inoxydable.
FR 10297-2: Tubes circulaires en acier sans soudure pour usages mécaniques et généraux – Conditions techniques de livraison – Partie 2 : Acier inoxydable.
Normes ISO :
ISO 1127: Tubes en acier inoxydable – Dimensions, tolérances et masses linéiques conventionnelles.
ISO 2037:Tubes en acier inoxydable pour l'industrie alimentaire.
Ces normes fournissent des lignes directrices sur les propriétés des matériaux, les dimensions, les tolérances, la finition de surface, les propriétés mécaniques et les méthodes d'essai pour garantir que les tubes en acier inoxydable sans soudure répondent aux critères de performance et de sécurité requis pour leurs applications prévues.