Différences, sélection, avantages et inconvénients des tuyaux en acier inoxydable sans soudure et soudés

L'acier inoxydable présente d'excellentes performances globales et un aspect de surface agréable, ce qui le rend largement utilisé dans diverses industries. Les tuyaux en acier inoxydable ne font pas exception. Les tuyaux en acier inoxydable sont des matériaux en acier creux et sont généralement classés en deux types :tuyaux sans soudure et soudés. Leurs méthodes de traitement et leurs performances diffèrent dans une certaine mesure, comme suit :

 

 

1. Différences dans le processus de fabrication

Les tubes soudés en acier inoxydable sont fabriqués en laminant des plaques ou des bandes d'acier dans un broyeur et une matrice, puis en les soudant. Ils ont généralement un cordon de soudure sur la paroi intérieure. Les tuyaux sans soudure, quant à eux, sont fabriqués à partir de billettes rondes, perforées, puis produites par laminage à froid, étirage à froid ou extrusion à chaud. Il leur manque des soudures.

 

2. Différences d’apparence des tuyaux en acier

Les tubes soudés en acier inoxydable sont fabriqués en laminant des plaques ou des bandes d'acier dans un broyeur et une matrice, puis en les soudant. Ils ont généralement un cordon de soudure sur la paroi intérieure. Les tuyaux sans soudure, quant à eux, sont fabriqués à partir de billettes rondes, perforées, puis produites par laminage à froid, étirage à froid ou extrusion à chaud. Il leur manque des soudures.

 

2. Différences dans les surfaces des tuyaux en acier

Les tubes soudés en acier inoxydable ont des tolérances d'épaisseur de paroi très serrées, ce qui donne une épaisseur très uniforme sur toute la circonférence. Ils offrent une finition haute précision et très brillante sur les surfaces intérieures et extérieures, et peuvent être dimensionnés sur mesure-à n'importe quelle longueur souhaitée. Des tuyaux à paroi mince-sont également possibles. Les tuyaux sans soudure, en revanche, ont une précision moindre, une épaisseur de paroi inégale, une finition peu brillante sur les surfaces intérieures et extérieures, des coûts de dimensionnement élevés et des piqûres et des points noirs sur les surfaces intérieures et extérieures qui sont difficiles à éliminer. Par conséquent, les tuyaux sans soudure sont généralement produits avec des parois plus épaisses.

 

3. Différences de performances et de prix

Les tuyaux sans soudure offrent une résistance à la corrosion, une résistance à la pression- et aux-températures élevées, ainsi que d'autres propriétés que les tuyaux soudés. À mesure que les procédés de fabrication des tubes soudés s’améliorent, leurs propriétés mécaniques se rapprochent progressivement de celles des tubes sans soudure. Cependant, les tubes sans soudure sont plus complexes à fabriquer et sont donc plus chers que les tubes soudés.

Sur la base des caractéristiques et des différences entretuyaux en acier inoxydable sans soudure et soudés, il est important de choisir celui qui convient à votre application afin d'obtenir des résultats économiques, esthétiques et fiables :

1. Pour les tuyaux décoratifs, les tuyaux de produits et les tuyaux d'accessoires, qui nécessitent généralement une bonne finition de surface, les tuyaux soudés en acier inoxydable sont généralement choisis.

2. Pour le transport de fluides à basse-pression, tels que les systèmes d'eau, de pétrole, de gaz, d'air et de chauffage à eau chaude ou à vapeur, des tuyaux soudés en acier inoxydable sont généralement choisis.

3. Pour les tuyaux utilisés dans l'ingénierie industrielle et les équipements à grande-échelle, ainsi que pour les chaudières des centrales électriques et nucléaires nécessitant un transport de fluides à haute-température, haute-pression et haute-résistance, des tuyaux sans soudure en acier inoxydable doivent être choisis.

4. Les tuyaux soudés en acier inoxydable sont généralement utilisés pour transporter des liquides inférieurs à 0,8 MPa, tandis que les tuyaux sans soudure peuvent être utilisés pour transporter des liquides supérieurs à 0,8 MPa. Si la pression requise est faible, les tuyaux soudés sont plus économiques.

 

4. Avantages et inconvénients des tuyaux en acier inoxydable sans soudure

Avantages :
Vitesse de formage rapide, volume de production élevé et possibilité de fabrication dans diverses sections transversales-pour s'adapter aux conditions d'application. Le laminage à froid peut produire une déformation plastique importante de l'acier, augmentant ainsi sa limite d'élasticité. Le laminage à chaud peut briser la structure coulée du lingot d'acier, affiner la taille des grains de l'acier et éliminer les défauts microstructuraux, ce qui se traduit par une structure en acier plus dense et des propriétés mécaniques améliorées.

Inconvénients :
1. Délaminage du métal - Lors du laminage à froid, les inclusions non-métalliques (principalement des sulfures, des oxydes et des silicates) présentes dans l'acier sont comprimées en feuilles minces, provoquant un délaminage (intercalaire). Le délaminage détériore considérablement les propriétés mécaniques de l'acier dans le sens de l'épaisseur et peut provoquer une déchirure interlaminaire lors de l'expansion de la soudure.

2. Épaisseur de paroi inégale - Comme nous le savons tous, les métaux se dilatent et se contractent avec la chaleur. Même si un tube en acier laminé à froid-atteint la longueur et l'épaisseur requises à la fin du processus de laminage, il présentera toujours une certaine différence négative après refroidissement. Plus cette différence négative est grande, moins l’épaisseur de paroi est uniforme. Par conséquent, une précision exacte de l'épaisseur de paroi, de la longueur, de la rectitude et de l'ovalité des tubes en acier sans soudure laminés à froid - n'est pas souhaitable.

3. Contrainte résiduelle - En raison d'un refroidissement inégal, les tuyaux en acier de toutes les sections-présentent des contraintes résiduelles. Plus la section transversale de l'acier-est grande, plus la contrainte résiduelle est élevée. Cela peut avoir un impact négatif sur les performances sous l'effet de forces externes, affectant potentiellement la déformation, la stabilité et la résistance à la fatigue.

4. Mauvaise finition de surface - Les vergetures sur la surface intérieure du tube en acier sont réparties longitudinalement, présentant des plis linéaires symétriques ou simples. Certains surviennent sur toute la longueur, tandis que d'autres sont localisés.

 

Conclusion:
En raison du processus de production complexe, les tuyaux sans soudure présentent une épaisseur de paroi inégale et une mauvaise rugosité de surface sur les parois intérieures et extérieures. Pendant le fonctionnement réel, les substances contenant des ions chlorure (ou soufre)- (telles que la matière organique) peuvent facilement adhérer à la paroi du tuyau en acier inoxydable, créant un environnement localement hypoxique et acide. Cela dissout le film passif de la paroi intérieure, la rendant inefficace pour protéger le métal. En contact direct avec le milieu acide, le métal agit comme une anode, perdant des électrons et formant des hydroxydes avec l'eau. Les hydroxydes contenus dans les hydroxydes sont remplacés par des chlorures, se dissolvant dans l'eau et réduisant l'effet de passivation anodique. Le liant agit comme une cathode, capturant les ions hydrogène générés par la paroi interne pour former de l'hydrogène gazeux, qui est ensuite libéré vers l'extérieur avec les produits de réaction du métal de la paroi interne. Au fur et à mesure que la réaction progresse, la paroi métallique est continuellement corrodée, formant une corrosion par piqûres, qui s'approfondit et s'agrandit progressivement. La corrosion par piqûres s'accélère lorsque la température dépasse 50 degrés, et plus la température est élevée, plus le taux de piqûres est rapide. Dans des conditions de contraintes élevées, une corrosion sous contrainte peut également se produire, présentant les caractéristiques d’une corrosion sous contrainte étendue. De plus, le processus de soudage des tuyaux sans soudure peut introduire diverses instabilités, ce qui rend difficile un soudage sûr et complet.

4. Avantages des tuyaux soudés en acier inoxydable

Tuyaux soudés en acier inoxydable : des bandes d'acier inoxydable avec une épaisseur de paroi uniforme sont soudées en un seul processus de rouleau-à-sous une protection contre les gaz de protection sans ajouter de soudure.

Avantages :
1. Épaisseur de paroi uniforme – Le matériau de base est une bande formée, ce qui donne une épaisseur de paroi constante et une finition de surface élevée, atteignant la qualité industrielle 2B.

2. Faible contrainte résiduelle – Après formage, les tuyaux en acier inoxydable sont recuits brillants à des températures supérieures à 1040 degrés pour soulager les contraintes.

3. Haute résistance de soudure - Le soudage par fusion est utilisé, garantissant que la composition du matériau reste inchangée. Après un traitement thermique à haute -température, la soudure et le métal de base ont la même structure intergranulaire. Les tests destructifs tels que l'aplatissement, le pliage inversé et l'évasement ne montrent aucune fissuration, fissure ou bavure. Des tests par courants de Foucault et des tests hydrostatiques ou de pression de gaz sont également effectués pour garantir la qualité des tuyaux.

4. Haute cohérence - Le diamètre extérieur, l'épaisseur de paroi, la longueur et la rectitude du tuyau sont très cohérents, garantissant une précision d'usinage élevée.