Processus de fabrication de tuyaux soudés à couture droite

Les tuyaux soudés à joint droit sont des tuyaux en acier formés en pliant des plaques d'acier ou des bandes d'acier, puis en soudant le long de l'axe longitudinal. Ils sont principalement divisés en deux filières de production : le soudage par résistance haute fréquence ERW/HFW (pour les moyens et petits diamètres) et le soudage à l'arc submergé à joint droit LSAW (pour les grands diamètres et les parois épaisses). Voici une analyse complète et détaillée de l’ensemble du processus de production.
 

1. Acceptation et inspection des matières premières
- Matières premières:Bobines laminées à chaud (ERW), tôles d'acier-d'épaisseur moyenne (LSAW), matériaux tels que l'acier pour pipelines Q235, Q355, X42 à X80, etc.

- Inspection:

• - Vérifier le certificat de qualité (composition chimique, propriétés mécaniques)
• - Test par ultrasons sur plaque complète (inspection des plaques) : vérifiez les couches internes, les inclusions et les fissures dans les plaques d'acier.
• - Inspection visuelle : pas de rouille, de bosses, de rayures ou de déformation- semblable à une vague.

2. Pré-traitement des plaques d'acier/bandes d'acier
- Procédé ERW (bandes d'acier) :

1. Déroulage : Déroulage de bobines d'acier sur la machine
2. Redressage : machine de redressage à plusieurs-rouleaux pour éliminer la contrainte des rouleaux
3. Découpe/fraisage des bords : Cisaillage ou fraisage des côtés pour garantir une largeur constante et des bords droits
4. Soudage bord-à-bord : soudage par flash de la tête et de la queue de la bande d'acier pour obtenir une production continue
5. Stockage de bobines actives : mise en mémoire tampon pour une production continue

- Processus LSAW (plaque d'acier) :

1. Coupe à longueur fixe : coupez la plaque d'acier en fonction de la longueur d'un seul tuyau.
2. Fraisage des bords : fraisez les deux côtés, en traitant les biseaux standard (tels que la forme en V-), en contrôlant les bavures et les angles.
3. Pré-pliage : utilisez une machine de pré-pliage pour pré-plier les bords de la plaque afin d'assurer un bon alignement des joints et d'éviter toute déformation en forme de "poire".
 

1. Soudage haute fréquence ERW/HFW - Formage continu de rouleaux
- Disposition des broches / Formage continu multi- :

• La bande d'acier subit 20 à 36 rouleaux de formage, se transformant progressivement de tôle → ébauche de tuyau ouvert → tuyau circulaire jointé
• Section de formage : Formage grossier → Formage fin → Section d'extrusion
• Contrôles clés : Alignement des bords, déviation des bords inférieur ou égal à 0,15 t, ellipticité

2. Soudage à l'arc submergé LSAW - Formation JCOE/UOE (grand diamètre)
- Formation JCO (couramment utilisée) :
1. Formage en J : la moitié de la plaque d'acier est emboutie en forme de J
2. Formation en C : L'autre moitié est estampée en forme de C
3. O Formage : la pièce entière est assemblée pour former un tube circulaire à extrémité ouverte-
4. Expansion (E) : expansion mécanique sur toute la longueur pour augmenter la précision de la taille et éliminer les contraintes internes

1. Soudage par résistance à haute fréquence ERW/HFW (sans métal d'apport)
- Principe : Utilisation d'un courant haute-fréquence, effet peau + effet proximité
- Edge est rapidement chauffé à 1 300 - 1 500 degrés jusqu'à un état fondu
- Le rouleau de compression applique une pression, forge et fusionne pour former une liaison métallurgique entre les matériaux de base.
- Processus :
1. Soudage haute-fréquence : machine de soudage haute fréquence-de type induction/contact
2. Ébavurage : les grattoirs situés à l'intérieur et à l'extérieur du cordon de soudure éliminent les éperons de soudure.
3. Traitement thermique de soudage (facultatif) : recuit à moyenne fréquence-pour éliminer les contraintes de soudage

2. Soudage à l'arc submergé à couture droite LSAW (double-couche multi-face)
1. Pré-soudage (soudage de fixation) : soudage MAG sous protection gazeuse pour un alignement continu des coutures
2. Soudage intérieur : Soudage à l'arc submergé multi-fils à l'intérieur du tuyau (1 à 4 fils), avec pistolet de soudage automatique
3. Soudage extérieur : soudage à l'arc submergé multi-fils à l'extérieur du tuyau (1 à 4 fils)
- Paramètres : courant 500-1 000 A, tension 30-38 V, vitesse 0,5-1,2 m/min

1. Refroidissement et découpe
- Refroidissement par air{{1}/Refroidissement par eau-à température ambiante
- Coupe à la longueur spécifiée (par scie volante/sciage)
2. Finition dimensionnelle
- REG :
- Unité d'arrondi/diamètre constant : garantit la précision du diamètre extérieur
- Redressage : machine à redresser 2 à 4 rouleaux
- LSAW :
- Expansion mécanique (processus E) : expansion sur toute la longueur-, ellipticité inférieure ou égale à ±0,5 %D
- Arrondissement des extrémités de tuyaux, chanfreinage à tête plate
3. Traitement des extrémités de tuyaux
- Chanfreinage/biseautage : créez des biseaux de soudage (30 degrés - 37.5 degrés) pour faciliter le soudage sur-site.
 

1. Test par ultrasons (UT)
- 100 % d'inspection de l'inspection des plaques et des cordons de soudure : fissures, pénétration incomplète, inclusion de scories
2. Test aux rayons X-/ -rayons (RT)
- 100 % de télévision/photographie industrielle de cordons de soudure, selon les normes API/GB
3. Test hydrostatique
- Test de pression séquentiel : P=2St/D (S=limite d'élasticité, t=épaisseur de paroi, D=diamètre extérieur)
- Maintenir la pression pendant 5 à 10 secondes, pas de fuite, pas de déformation
4. Tests non-destructifs (CND)
- Particules magnétiques/phonons (MT/PT) : fissures de surface
5. Tests physiques et chimiques (lots)
- Traction, flexion, choc, métallographie, dureté
 

1. Traitement de surface
- Élimination de la rouille : Grenaillage / Sablage (qualité Sa2,5)
- Protection contre la corrosion : Peinture, Galvanisation, Couche anticorrosion 3PE-(Oléoducs et gazoducs)
2. Identification et emballage
- Marquage : spécifications, matériau, numéro de four, norme, marque déposée
- Conditionnement, pesée, stockage

- Formage : dimension de décalage, ellipticité, alignement des bords
- Soudage : température, force d'extrusion, vitesse, hauteur de soudure
- Traitement thermique : température de recuit, temps de maintien (soulagement des contraintes)
- Tests non-destructifs : 100 % UT/RT, aucune fuite sous pression d'eau
- Expansion : taux d'expansion 0,5 % - 1.5 % (LSAW)