Le redressage des tubes en acier à joint droit est une étape cruciale de leur production. En particulier pour les tubes de cuvelage et les conduites pétrolières et gazières conformes à la norme API, qui exigent une qualité irréprochable, ainsi que pour les tubes spéciaux destinés aux équipements mécaniques, ces tubes doivent répondre à des exigences strictes non seulement en matière de nuance d'acier et de qualité de soudure, mais aussi en matière de rectitude.
L'écart de rectitude est directement lié à l'usinage et à l'assemblage des filetages et des colliers de serrage des tubes de cuvelage et de transport pétroliers, ainsi qu'à la déformation des canalisations en service. Le filetage des tubes peut être réalisé selon deux procédés : la rotation du tube et la rotation de l'outil. La plupart des procédés utilisent la rotation du tube, qui exige une rectitude optimale des tubes en acier.
Alors, pourquoi les tubes en acier se courbent-ils lors de leur fabrication ? Plusieurs facteurs peuvent expliquer ce phénomène, comme l’effet de la chaleur des soudures, l’excentricité lors du formage et le déséquilibre des forces de compression et de flexion. Mais fondamentalement, la flexion résulte des contraintes internes présentes dans les tubes en acier. Autrement dit, la flexion est due à un déséquilibre des contraintes. Un tube en acier droit est-il donc dépourvu de contraintes internes ? Non. Les tubes en acier droits présentent également des contraintes internes, mais celles-ci sont plus faibles.
Qu'est-ce que la contrainte interne ? La contrainte interne est un terme de mécanique physique. Elle correspond à la force d'interaction entre les molécules lorsque le matériau est déformé par la température et des forces extérieures. Lors du formage et du soudage des tubes en acier, ces derniers sont soumis à des forces extérieures telles que la température de soudage et le cintrage induit, ce qui génère des contraintes internes. La section transversale d'un tube en acier est annulaire, et deux types de contraintes principales apparaissent sur cette surface : les forces parallèles à l'anneau et les forces perpendiculaires à celui-ci. Les contraintes parallèles entraînent une déformation de la section transversale, tandis que les contraintes perpendiculaires provoquent une flexion. C'est pourquoi, lors de la fabrication des tubes en acier à joint droit, un processus d'expansion à froid est mis en œuvre afin d'éliminer les contraintes internes et d'accroître la résistance du tube.
Date de publication : 22 octobre 2024