Quelles sont les exigences relatives aux tubes en acier sans soudure utilisés pour le transport de fluides dans notre industrie de transformation ? Voici un résumé des exigences de nos spécialistes des canalisations sous pression :
Les tubes en acier sans soudure sont des tubes en acier sans soudure, fabriqués par des procédés de transformation à chaud tels que le laminage à chaud par perforation. Au besoin, ces tubes peuvent être transformés à froid pour obtenir la forme, les dimensions et les performances requises. Actuellement, les tubes en acier sans soudure (DN15-600) sont les plus utilisés dans les équipements de production pétrochimique.
(I) Tuyau en acier sans soudure en acier au carbone
Nuances de matériaux : 10#, 20#, 09MnV, 16Mn, soit 4 types au total
Normes : GB8163 « Tubes en acier sans soudure pour le transport de fluides », GB/T9711 « Conditions techniques de livraison des tubes en acier pour l’industrie du pétrole et du gaz naturel », GB6479 « Tubes en acier sans soudure haute pression pour équipements de production d’engrais », GB9948 « Tubes en acier sans soudure pour le craquage du pétrole », GB3087 « Tubes en acier sans soudure pour chaudières basse et moyenne pression », GB/T5310 « Tubes en acier sans soudure pour chaudières haute pression ».
GB/T8163 :
Nuances de matériaux : 10#, 20#, Q345, etc.
Champ d'application : produits pétroliers, pétrole et gaz, et médias publics avec une température de conception inférieure à 350℃ et une pression inférieure à 10MPa.
GB6479 :
Nuances de matériaux : 10#, 20G, 16Mn, etc.
Champ d'application : produits pétroliers et pétrole et gaz avec une température de conception de -40 à 400℃ et une pression de conception de 10,0 à 32,0MPa.
GB9948 :
Qualités des matériaux : 10#, 20#, etc.
Champ d'application : situations où les tubes en acier GB/T8163 ne conviennent pas.
GB3087 :
Qualités des matériaux : 10#, 20#, etc.
Domaine d'application : vapeur surchauffée et eau bouillante des chaudières basse et moyenne pression, etc.
GB5310 :
Qualités des matériaux : 20G, etc.
Domaine d'application : fluide caloporteur (vapeur surchauffée) des chaudières à haute pression
Inspection : les conduites en acier destinées au transport de fluides doivent subir une analyse de composition chimique, un essai de traction, un essai d'aplatissement et un essai de pression d'eau. Outre ces essais, les normes GB5310, GB6479 et GB9948 exigent également des essais de dilatation et de résilience. Les exigences d'inspection en fabrication de ces trois types de conduites sont relativement strictes. La norme GB6479 impose également des exigences particulières concernant la résilience à basse température des matériaux. En plus des essais généraux requis pour les conduites en acier destinées au transport de fluides, celles conformes à la norme GB3087 doivent également subir des essais de pliage à froid. Enfin, celles conformes à la norme GB/T8163 doivent, en plus des essais généraux requis, subir des essais de dilatation et de pliage à froid, conformément à l'accord. Les exigences de fabrication pour ces deux types de conduites sont moins strictes que pour les trois premières.
Fabrication : Les tubes en acier conformes aux normes GB/T8163 et GB3087 sont majoritairement fondus dans des fours ouverts ou des convertisseurs, ce qui entraîne une teneur relativement élevée en impuretés et en défauts internes. Les tubes conformes à la norme GB9948 sont majoritairement fondus dans des fours électriques. La plupart de ces tubes subissent un affinage hors four, ce qui réduit considérablement leur composition et leur taux de défauts internes. Les normes GB6479 et GB5310 imposent elles-mêmes les exigences d’affinage hors four ; leurs tubes présentent ainsi les taux d’impuretés et de défauts internes les plus faibles, et la qualité du matériau est optimale.
Les niveaux de qualité de fabrication des tubes en acier conformes aux normes ci-dessus sont classés comme suit, du plus faible au plus élevé : GB/T8163
Sélection : De manière générale, les tubes en acier conformes à la norme GB/T8163 conviennent au transport de produits pétroliers, de pétrole et de gaz, ainsi qu’aux fluides publics, pour une température de service inférieure à 350 °C et une pression inférieure à 10 MPa. Pour le transport de produits pétroliers et de pétrole et de gaz, lorsque la température de service dépasse 350 °C ou que la pression est supérieure à 10 MPa, il convient de choisir des tubes en acier conformes aux normes GB9948 ou GB6479. Pour les canalisations fonctionnant en présence d’hydrogène ou dans un environnement sujet à la corrosion sous contrainte, les normes GB9948 ou GB6479 sont également recommandées. Tous les tubes en acier au carbone utilisés à basse température (inférieure à -20 °C) doivent être conformes à la norme GB6479, seule norme spécifiant les exigences de résilience à basse température. Les normes GB3087 et GB5310 sont spécifiques aux tubes en acier pour chaudières. Le règlement relatif à la surveillance de la sécurité des chaudières stipule que toutes les canalisations raccordées à la chaudière sont soumises à un contrôle, et que leurs matériaux et normes doivent être conformes à ses dispositions. Par conséquent, les canalisations de vapeur du réseau public (alimentées par le système) utilisées dans les chaudières, les centrales électriques, les installations de chauffage et les équipements de production pétrochimique doivent respecter les normes GB3087 ou GB5310. Il convient de noter que le prix des canalisations en acier de haute qualité est relativement élevé. Par exemple, le prix des canalisations conformes à la norme GB9948 est près de cinq fois supérieur à celui des canalisations conformes à la norme GB8163. Ainsi, le choix des normes relatives aux matériaux des canalisations en acier doit prendre en compte l'ensemble des conditions d'utilisation, en veillant à concilier fiabilité et coût. Il convient également de noter que, selon les normes GB/T20801 et TSGD0001, les tuyaux en acier conformes aux normes GB3087 et GB8163 ne doivent pas être utilisés pour les pipelines GC1 (à moins qu'ils ne soient testés par ultrasons un par un et que leur qualité ne soit pas inférieure à L2.5, ils peuvent être utilisés pour les pipelines GC1(1) avec une pression de conception ne dépassant pas 4,0 MPa).
(II) Tube en acier sans soudure faiblement allié
Dans le domaine des équipements de production pétrochimique, les normes couramment utilisées pour les tubes sans soudure en acier au chrome-molybdène et en acier au chrome-molybdène-vanadium sont les suivantes : GB9948 « Tubes sans soudure pour le craquage du pétrole », GB6479 « Tubes sans soudure haute pression pour équipements de production d’engrais » et GB/T5310 « Tubes sans soudure pour chaudières haute pression ». Les nuances d’acier au chrome-molybdène incluses dans la norme GB9948 sont : 12CrMo, 15CrMo, 1Cr2Mo, 1Cr5Mo, etc. Les nuances d’acier au chrome-molybdène incluses dans la norme GB6479 sont : 12CrMo, 15CrMo, 1Cr5Mo, etc. Les nuances d’acier au chrome-molybdène et en acier au chrome-molybdène-vanadium incluses dans la norme GB/T5310 sont : 15MoG, 20MoG, etc. 12CrMoG, 15CrMoG, 12Cr2MoG, 12Cr1MoVG, etc. Parmi eux, le GB9948 est le plus couramment utilisé, et les conditions de sélection sont celles indiquées ci-dessus.
(III) Tubes sans soudure en acier inoxydable
Les normes courantes pour les tubes sans soudure en acier inoxydable sont les suivantes :
Les normes GB/T14976, GB13296, GB9948, GB6479 et GB5310 constituent un total de cinq normes. Parmi celles-ci, les trois dernières ne recensent que deux ou trois nuances d'acier inoxydable, et il s'agit de nuances peu courantes. C'est pourquoi, pour le choix des normes relatives aux tubes sans soudure en acier inoxydable dans le domaine de l'ingénierie, ce sont les normes GB/T14976 et GB13296 qui sont privilégiées.
GB/T14976 « Tubes sans soudure en acier inoxydable pour le transport de fluides » :
Nuances de matériaux : 304, 304L, etc., soit un total de 19 types adaptés au transport général de fluides.
GB13296 « Tubes sans soudure en acier inoxydable pour chaudières et échangeurs de chaleur » :
Nuances de matériaux : 304, 304L, etc., soit un total de 25 types.
Parmi eux, l'acier inoxydable à très faible teneur en carbone (304L, 316L) présente une excellente résistance à la corrosion. Dans certaines conditions, il peut remplacer l'acier inoxydable stable (321, 347) pour résister à une corrosion moyenne. L'acier inoxydable à très faible teneur en carbone possède de faibles propriétés mécaniques à haute température et n'est généralement utilisé qu'à des températures inférieures à 525 °C. L'acier inoxydable austénitique stable présente à la fois une bonne résistance à la corrosion et d'excellentes propriétés mécaniques à haute température, mais le titane qu'il contient s'oxyde facilement et se perd lors du soudage, ce qui réduit sa résistance à la corrosion et explique son prix relativement élevé. Ce type de matériau est généralement utilisé pour des applications plus exigeantes. Les aciers 304 et 316 offrent une résistance à la corrosion standard et sont économiques, ce qui explique leur large utilisation.
Date de publication : 17 juin 2024