Procédé de fabrication : perçage contre formage et soudage
La principale différence entre les tuyaux en acier sans soudure et les tuyaux soudés réside dans leurs procédés de fabrication fondamentalement distincts. La production de tuyaux sans soudure commence par une billette cylindrique pleine en acier, chauffée à haute température, puis percée au centre à l’aide d’un mandrin afin de créer une enveloppe creuse . Cette enveloppe est ensuite laminée et étirée jusqu’à atteindre la longueur, le diamètre et l’épaisseur de paroi requis, ce qui donne un tuyau dépourvu de soudure longitudinale ou hélicoïdale . Ce procédé se divise globalement en laminage à chaud (pour les grands diamètres et les parois épaisses) et laminage à froid ou étirage (pour une haute précision et des surfaces lisses) en revanche, le tube soudé est fabriqué à partir d’une bande d’acier plate, appelée « skelp », qui est formée en cylindre par laminage. les bords longitudinaux sont ensuite fusionnés à l’aide de divers procédés de soudage. .
Méthodes de soudage : ERW, LSAW et autres
La méthode de soudage spécifique utilisée constitue un autre critère différenciateur essentiel entre les tubes soudés. Soudage par résistance électrique (ERW) est une méthode prédominante pour les diamètres petits à moyens, où un courant électrique haute fréquence est appliqué entre les bords du cylindre formé, provoquant leur fusion et leur soudure sans métal d’apport pour les diamètres plus grands et les parois plus épaisses, Le soudage longitudinal à l’arc submergé (LSAW) est utilisé : une tôle d’acier est formée en cylindre, puis la soudure longitudinale est réalisée à la fois sur la face intérieure et sur la face extérieure. une variante de cette méthode est Le soudage hélicoïdal à l’arc submergé (SSAW) , où une bande continue d'acier est formée en spirale et soudée, ce qui permet la production de diamètres très importants et de longueurs étendues .
Performances, coûts et caractéristiques dimensionnelles
Ces différentes méthodes de fabrication donnent lieu à des profils distincts en termes de performances, de coûts et de dimensions. Les tubes sans soudure, dépourvus de joint soudé, sont perçus comme possédant une structure homogène et aucun point faible potentiel, offrant ainsi de meilleures propriétés mécaniques et une résistance à la corrosion supérieure . Ils constituent généralement le choix le plus sûr pour les applications critiques, à haute pression et à haute température . Toutefois, le procédé de laminage et d'étirage peut entraîner une épaisseur de paroi moins uniforme comparée à l'épaisseur précise des tôles d'acier utilisées pour le soudage . En revanche, les tubes soudés sont généralement moins coûteux à fabriquer (20 à 40 % moins chers) et plus largement disponibles . Les techniques modernes de soudage, notamment le soudage par résistance à haute fréquence (ERW), produisent des joints dont la résistance est égale ou supérieure à celle du métal de base les tubes soudés offrent également des tolérances dimensionnelles plus serrées et une finition de surface plus lisse .
Domaines d'application : haute pression contre service général
Le choix entre tube sans soudure et tube soudé dépend des exigences spécifiques de l'application. Le tube sans soudure est obligatoire ou fortement recommandé pour les applications à haute pression, telles que les raffineries et les vérins hydrauliques, ainsi que pour les services à haute température supérieure à 400 °C , les services à basse température inférieure à -46 °C , et les environnements corrosifs contenant du gaz acide (sour service) . Ils sont idéaux pour les oléoducs et gazoducs, ainsi que pour des composants critiques tels que les tubes de chaudière. Les tubes soudés sont généralement acceptables et souvent privilégiés pour les canalisations de grand diamètre (NPS 24+) , les applications structurelles (conformément aux normes ASTM A500 et EN 10219) , la distribution d'eau et les réseaux de services publics à basse pression , ainsi que pour les projets où le coût et les délais de livraison constituent les critères principaux . Dans les applications structurelles, il n'existe aucune différence de performance entre les tubes en acier soudés par résistance électrique (ERW) et les tubes en acier sans soudure .
En résumé, le choix entre des tubes sans soudure et des tubes soudés nécessite d’évaluer les exigences en matière de pression, de température, de résistance à la corrosion, de dimensions et de budget . Les tubes sans soudure constituent le choix supérieur pour les environnements critiques, à forte contrainte et corrosifs, tandis que les tubes soudés offrent une solution économique et polyvalente pour la grande majorité des applications générales, structurelles et à grand diamètre .
