Tuyau en acier à faible teneur en carbone soudé par résistance électrique ASTM A587 pour l'industrie chimique

Le tuyau en acier à faible teneur en carbone soudé par résistance électrique ASTM A587 est spécifiquement fabriqué pour les applications de tuyauterie de procédé dans l'industrie chimique où une intégrité de soudure fiable, une bonne ductilité, une capacité de bridage et des performances de cintrage à rayon étroit sont requises.

ASTM A587/A587M couvre les tuyaux en acier à faible teneur en carbone soudés par résistance électrique de NPS 1/2 [DN 15] à NPS 10 [DN 250], ainsi que des tailles supplémentaires spécifiées. L'acier est un acier à faible teneur en carbone désoxydé à l'aluminium, et le tuyau est normalisé après soudage. Le tuyau étiré à froid est normalisé après l'opération finale d'étirage à froid.

Une différence clé entre ASTM A587 et les spécifications générales de tuyaux soudés est son accent sur les performances de formage. Les tuyaux fournis selon cette norme sont destinés à supporter des opérations de bridage sévères dans toutes les tailles couvertes et des cintrages à rayon étroit jusqu'à NPS 4 [DN 100].

Spécifications

Caractéristiques principales

Haute formabilité pour les lignes de procédé fabriquées

Les tuyaux ASTM A587 sont conçus pour des applications nécessitant beaucoup plus de formage que les tuyaux de procédé droits conventionnels.

Le matériau doit être adapté à :

• Opérations de bridage sévères sur toute la gamme de tailles couvertes

• Cintrage à rayon étroit jusqu'à NPS 4 [DN 100]

• Aplatissement à froid sans fissuration inacceptable ni défaillance de soudure

• Aplatissement inversé pour l'évaluation de la solidité de la soudure

Cette combinaison est particulièrement pertinente lorsque la ligne de procédé finie contient des extrémités formées, des coudes compacts ou des raccords fabriqués.

Chimie contrôlée à faible teneur en carbone

ASTM A587 limite le carbone à un maximum de 0,15%.

Le niveau de carbone contrôlé soutient la ductilité requise pour les opérations de cintrage et de bridage tout en réduisant le risque de dureté excessive associée au formage et au soudage.

Le manganèse est contrôlé entre 0,27% et 0,63%, tandis que le phosphore et le soufre sont chacun limités à un maximum de 0,035%.

Acier désoxydé à l'aluminium

L'acier est désoxydé à l'aluminium, avec une teneur en aluminium spécifiée entre 0,020% et 0,100%.

La désoxydation contrôlée contribue à une qualité d'acier constante et aide à fournir les caractéristiques de formage uniformes requises pour la fabrication de tuyaux de procédé.

Normalisation obligatoire

Les tuyaux fournis après fabrication ERW sont normalisés au-dessus de la température de transformation critique supérieure.

Pour les tuyaux étirés à froid, la normalisation est effectuée après la dernière opération d'étirage à froid.

La normalisation réduit les différences métallurgiques créées pendant le soudage et le formage et produit une microstructure plus uniforme dans le corps du tuyau.

Performances mécaniques définies

Les tuyaux finis doivent satisfaire aux exigences minimales de traction suivantes :

• Résistance à la traction : 330 MPa minimum

• Limite d'élasticité : 205 MPa minimum

• Allongement sur 50 mm : 40% minimum

L'exigence d'allongement minimum relativement élevée est particulièrement importante pour les tuyaux de procédé chimique bridés et cintrés.

Nos avantages

Intégrité contrôlée de la soudure ERW

L'une des principales préoccupations d'approvisionnement pour les tuyaux ERW de procédé chimique est de savoir si la soudure longitudinale peut supporter le cintrage et le bridage ultérieurs sans se fissurer.

Le contrôle de la production se concentre donc non seulement sur l'apparence extérieure de la soudure, mais aussi sur l'état métallurgique et mécanique de la zone de soudure complète.

L'inspection ASTM A587 peut inclure :

• Essais d'aplatissement

• Essais d'aplatissement inversé

• Essais de bridage

• Essais par courants de Foucault

• Essais par ultrasons

• Essais de fuite de flux magnétique

Ces examens permettent de vérifier la continuité de la soudure avant que le tuyau n'entre dans la fabrication en aval.

Performances de formage vérifiées avant livraison

Les fabricants d'équipements chimiques effectuent fréquemment des opérations de cintrage, de formage d'extrémités et de bridage après réception des tuyaux.

Pour cette raison, l'inspection dimensionnelle seule est insuffisante.

Les tuyaux ASTM A587 sont produits spécifiquement pour les applications de formage sévère. L'état du matériau normalisé, la teneur en carbone contrôlée, l'allongement minimum de 40% et les tests de formage fournissent une base technique définie pour évaluer si le tuyau est adapté à la fabrication en aval.

Pour les projets impliquant des rayons de courbure particulièrement petits ou des géométries de bride spéciales, des échantillons de production représentatifs peuvent également être évalués par rapport aux exigences de formage des composants finis du client.

Traçabilité de la coulée, des dimensions et des résultats des tests

Les variations entre les coulées de production peuvent créer des problèmes lors du cintrage automatisé, du soudage ou de l'assemblage d'équipements de procédé.

La traçabilité des matériaux peut donc être maintenue depuis l'acier entrant jusqu'à la production ERW, la normalisation, l'inspection et l'identification du tuyau fini.

La documentation d'inspection peut inclure :

• Numéro de coulée

• Analyse chimique

• Propriétés de traction

• Diamètre extérieur

• Épaisseur de paroi

• Inspection de rectitude

• État de traitement thermique

• Résultats d'examen non destructif

Cela permet aux équipes d'achat et de contrôle qualité de vérifier la conformité du matériau par rapport au bon de commande avant utilisation en production.

Normes d'exécution

Application

Tuyau de transfert d'eau de procédé pour Skid de dosage chimique

Une application représentative est le tuyau de transfert d'eau de procédé installé à l'intérieur d'un skid de dosage chimique.

Ces ensembles nécessitent souvent un routage de tuyauterie compact, des raccords formés, des dérivations soudées et des extrémités de tuyauterie positionnées avec précision dans un espace d'équipement limité.

Les tuyaux ERW ASTM A587 conviennent à ce type de ligne de procédé fabriquée car leur chimie contrôlée à faible teneur en carbone, leur état normalisé, leur allongement minimum de 40% et leurs performances de bridage et d'aplatissement spécifiées supportent le cintrage et la fabrication ultérieurs.

La compatibilité réelle avec le produit chimique transporté doit être vérifiée séparément car ASTM A587 définit la construction du tuyau en acier et les exigences mécaniques, mais n'établit pas de résistance universelle à la corrosion pour tous les milieux chimiques.

Composition chimique

Propriétés mécaniques

Référence dimensionnelle

Inspection de qualité

L'inspection de production typique ASTM A587 comprend la vérification dimensionnelle, l'identification du matériau, les essais mécaniques, l'évaluation du formage et l'examen de la soudure.

Les éléments de contrôle critiques comprennent :

• Traçabilité du numéro de coulée

• Vérification de la composition chimique

• Mesure du diamètre extérieur

• Mesure de l'épaisseur de paroi

• Inspection de rectitude

• Essais de traction

• Essais d'aplatissement

• Essais d'aplatissement inversé

• Essais de bridage

• Inspection de la zone de soudure

• Examen non destructif

• Inspection visuelle finale

Les tuyaux en acier à faible teneur en carbone ERW ASTM A587 sont donc plus appropriés lorsqu'un projet de tuyauterie de procédé chimique nécessite une combinaison de chimie contrôlée à faible teneur en carbone, d'état de soudure normalisé, d'une ductilité élevée, de performances de formage fiables et d'une qualité de soudure ERW vérifiable, plutôt que seulement une capacité de transport de fluide de base.