En un sens,tuyau en acier à joint droitLe soudage à joint droit est un procédé de soudage de tubes en acier opposé au soudage spiralé. Ce procédé est relativement répandu sur le marché en raison de sa simplicité et de son faible coût, permettant une production à haut rendement. Le tube à joint droit étant un produit largement utilisé, quels sont ses avantages pratiques ? Ce type de tube est soudé parallèlement à son axe longitudinal. À diamètre et longueur égaux, la longueur de soudure est bien moindre pour un tube à joint droit que pour un tube spiralé, qui peut augmenter de plus de 30 %. Cependant, le rendement et la production sont relativement faibles pour des raisons techniques. Néanmoins, à partir d'une même ébauche, le soudage spiralé permet généralement d'obtenir des tubes de différents diamètres, ce qui n'est pas possible avec le soudage à joint droit.
La popularité des tubes en acier à joint droit s'explique par leurs caractéristiques. Le coût relativement faible du soudage, la possibilité de les fabriquer par forgeage, extrusion, laminage et étirage, et la définition précise des spécifications, offrent un large éventail d'applications. Face à la difficulté croissante de lutter contre la pollution atmosphérique, les principaux producteurs d'acier ont dû faire face à de multiples crises environnementales. De ce fait, certains analystes estiment que la gouvernance environnementale de l'industrie sidérurgique est entrée dans sa phase de mise en œuvre. À terme, grâce à la progression continue des mesures de gouvernance environnementale, l'industrie des tubes en acier à joint droit sera reconnue comme verte et respectueuse de l'environnement.
Lors de la production de tubes en acier, des problèmes techniques liés à la machine de pompage des noyaux peuvent survenir. Améliorer la qualité des tubes et accélérer la production constitue un enjeu majeur. Les expériences en laboratoire ne permettent pas de résoudre ces problèmes, et les essais en atelier sont trop coûteux et peu fiables. Tirer des conclusions après une ou deux expériences seulement est donc insuffisant. Il est par conséquent crucial d'utiliser la simulation numérique pour étudier le processus de laminage des tubes en acier à joint droit. Actuellement, dans notre secteur, la vitesse de laminage et l'écartement des cylindres, facteur clé influençant le laminage continu MPM à 5 cages, font l'objet de recherches. Un plan de simulation numérique, basé sur la méthode de description de la charge relative, est établi afin d'étudier les paramètres d'ajustement essentiels (écartement des cylindres). Un modèle par éléments finis du processus de laminage des tubes en acier à joint droit a été créé via le canal MARC, et son influence sur la force de laminage et l'épaisseur de paroi a été analysée.
Dans mon pays, les industries pétrochimique, hydraulique, de construction urbaine, de production d'énergie électrique, etc., ont toutes besoin de tubes en acier à joint droit. L'élargissement de ces tubes est un procédé de traitement sous pression qui utilise des moyens hydrauliques ou mécaniques pour appliquer une force sur la paroi interne du tube et l'élargir radialement vers l'extérieur. La méthode mécanique est plus simple que la méthode hydraulique et requiert un équipement simple et efficace. Plusieurs procédés d'élargissement de tubes à joint droit de grand diamètre sont utilisés dans le monde. Le procédé en détail est décrit ci-dessous.
L'expansion mécanique du tube en acier à joint droit utilise le bloc sectoriel divisé à l'extrémité de la machine d'expansion pour s'étendre radialement, permettant ainsi à l'ébauche de tube de se dilater progressivement dans le sens de la longueur et de réaliser la déformation plastique sur toute la longueur du tube. Ce processus se divise en 5 étapes :
1. Étape d'arrondi préliminaire. Les blocs en forme d'éventail sont ouverts jusqu'à ce qu'ils soient tous en contact avec la paroi intérieure du tube en acier. À ce stade, le rayon de chaque point de la circonférence intérieure du tube en acier, compte tenu de la taille du pas d'arrondi, est quasiment identique, et le tube en acier est initialement arrondi.
2. Étape du diamètre intérieur nominal. Le bloc en forme d'éventail commence à réduire sa vitesse de déplacement depuis la position avant jusqu'à atteindre la position requise, qui correspond à la circonférence intérieure requise du tuyau fini.
3. Étape de compensation de répétition. Le bloc en forme d'éventail commence à réduire davantage sa vitesse à partir de la position de l'étape 2 jusqu'à atteindre la position requise, qui correspond à la position de la circonférence intérieure du tube en acier avant le rebond requis par la conception du processus.
4. Phase de maintien de la pression stable. La circonférence intérieure du tube en acier reste immobile pendant un certain temps avant que le bloc sectoriel ne reprenne sa position initiale ; il s’agit de la phase de maintien de la pression et de stabilité requise par l’équipement et le processus d’expansion.
5. Étape de retour du déchargement. Le bloc en forme d'éventail se rétracte rapidement de la circonférence intérieure du tube en acier avant le rebond jusqu'à atteindre la position d'expansion du diamètre initial, qui correspond au plus petit diamètre de retrait du bloc en forme d'éventail requis par le processus d'expansion.
Date de publication : 31 octobre 2022