En tant que matériau fondamental de l'industrie moderne, l'intégration profonde detuyau sans soudure en acier au carboneLes technologies de fabrication et leurs applications sont à l'origine de la transformation et de la modernisation d'industries telles que l'énergie, la chimie et la mécanique. Formés par laminage à chaud ou étirage à froid, ces tubes, grâce à leurs caractéristiques physiques sans soudure et à leurs propriétés mécaniques stables, sont le matériau de prédilection pour les applications à haute pression et haute température. Des unités de craquage du pétrole aux centrales électriques supercritiques, des oléoducs et gazoducs sous-marins aux systèmes hydrauliques des engins spatiaux, les tubes sans soudure en acier au carbone sont utilisés dans tous les aspects des grands projets nationaux et de la production industrielle quotidienne.
Premièrement, caractéristiques des matériaux et innovation des procédés de fabrication des tubes sans soudure en acier au carbone
Les performances supérieures des tubes sans soudure en acier au carbone proviennent principalement de leur procédé de fabrication unique. Le laminage à chaud consiste à chauffer la billette d'acier à plus de 1 200 °C, à la faire passer dans un laminoir à poinçonnage pour former une billette creuse, puis à laminer à plusieurs reprises dans un laminoir continu afin d'homogénéiser la paroi du tube. Ce procédé permet d'obtenir des tubes sans soudure présentant une résistance à la traction supérieure à 480 MPa, soit une capacité de charge de 4,8 tonnes par centimètre carré. Le tréfilage à froid, quant à lui, consiste à réaliser une seconde opération sur les tubes laminés à chaud à température ambiante. Par étirage à la filière, les tubes atteignent une précision dimensionnelle de ±0,05 mm et une rugosité de surface Ra inférieure à 0,8 µm, ce qui les rend particulièrement adaptés aux composants de transmission de précision dans les systèmes hydrauliques. Les récentes avancées en matière de microalliage ont considérablement amélioré les performances des tubes. L'ajout de 0,02 % à 0,05 % de niobium aux aciers faiblement alliés tels que le Q345B affine la taille des grains à 5-8 microns et augmente l'énergie de résilience Charpy de plus de 40 %. Une entreprise sidérurgique spéciale du Shandong produit de l'acier pour pipelines de qualité X70 en utilisant le procédé de laminage et de refroidissement contrôlés (TMCP), atteignant une ténacité à basse température de 220J à -40°C et l'appliquant avec succès aux gazoducs extrêmement froids.
Deuxièmement, les applications industrielles des tubes sans soudure en acier au carbone
Énergie : Les tubes en acier sans soudure conformes à la norme API 5L constituent l’épine dorsale du transport moderne de l’énergie. Le projet de gazoduc Ouest-Est III utilise des canalisations en acier de Φ1219×26,4 mm X80, avec une pression de service de 12 MPa et une capacité de transport annuelle de 30 milliards de mètres cubes de gaz. Plus important encore, le tubage utilisé pour l’exploitation du gaz de schiste doit répondre à la double exigence d’une résistance élevée à l’écrasement (par exemple, l’acier TP140V présente une résistance à l’écrasement de 140 MPa) et d’une résistance à la corrosion par le sulfure d’hydrogène (norme NACE MR0175), ce qui représente un défi majeur pour la conception des matériaux.
- Équipements chimiques : Les exigences relatives aux tubes en acier sans soudure sont encore plus strictes. Les collecteurs de gaz internes d'un réacteur d'hydrogénation, au sein d'un complexe de raffinage et de chimie d'une capacité de 10 millions de tonnes, sont fabriqués en acier 12Cr2Mo1VR (P11), qui conserve des propriétés de fluage stables sous des conditions de fonctionnement de 450 °C et 18 MPa. Un exemple encore plus extrême est celui des tubes de réaction de synthèse du carbonyle dans une unité de conversion du charbon en éthylène glycol. Du fait de leur contact avec un milieu mixte de monoxyde de carbone et de nitrates, ces tubes doivent être fabriqués en acier inoxydable austénitique composite à très faible teneur en carbone, avec une pureté de paroi interne exigée de 99,99 %. – L'industrie de la construction mécanique a mis en avant les applications de précision des tubes en acier sans soudure. Les tubes de vérins hydrauliques pour engins de chantier (tels que l'acier 27SiMn) subissent un étirage à froid et un rodage, permettant d'atteindre une erreur de circularité inférieure à 0,02 mm et une dureté superficielle comprise entre 28 et 32 HRC. Les tubes en acier sans soudure destinés aux bogies de trains à grande vitesse utilisent l'acier spécial EA4T. Après trempe ultrasonique, leur durée de vie en fatigue dépasse 5 millions de cycles, soit plus de trois fois celle des matériaux traditionnels.
Troisièmement, les frontières technologiques et la transformation écologique des tubes sans soudure en acier au carbone
1. La fabrication intelligente remodèle le modèle de production des tubes en acier sans soudure.
2. La réglementation environnementale oblige le secteur à adopter des pratiques plus écologiques.
Quatrièmement, évolution du marché et de la chaîne d'approvisionnement des tubes sans soudure en acier au carbone
Le marché mondial des tubes en acier sans soudure est caractérisé par une concurrence différenciée. La production annuelle de mon pays dépasse les 30 millions de tonnes, soit 65 % de la production mondiale, mais les produits haut de gamme restent tributaires des importations. Par exemple, 80 % des tubages en alliage à base de nickel utilisés pour le forage en eaux profondes sont importés du Japon par Sumitomo Metal. Les données d'une enquête antidumping ont révélé qu'en 2024, le prix unitaire moyen des tubes pour puits de pétrole exportés par mon pays vers l'UE était de 1 560 USD/tonne, tandis que celui de produits importés similaires atteignait 4 870 USD/tonne. Cet écart de prix met en évidence le fossé technologique.
Date de publication : 31 juillet 2025