Dans l'évaluation de la qualité des tubes en acier soudés, le cordon de soudure a toujours été la partie centrale et la plus concernée. Qu'il s'agisse de tubes en acier soudés à l'arc immergé longitudinal (LSAW) ou de tubes en acier soudés à l'arc immergé en spirale (SSAW), leurs performances globales, leur capacité portante sous pression et leur fiabilité de service sont étroitement liées à la structure du cordon de soudure. Cet article effectuera une comparaison approfondie-entre les tuyaux en acier LSAW et les tuyaux en acier SSAW du point de vue de la forme du cordon de soudure, du mode de portance-de la force, de la difficulté de soudage et d'inspection, aidant les lecteurs à comprendre les différences essentielles entre les deux dans les applications d'ingénierie.
I. L'essentielDifférences de soudureCoutureForme
Tubes en acier LSAWsont constitués de plaques d'acier, avec des cordons de soudure répartis le long de l'axe du tuyau en ligne droite. Selon le processus de formage, ils peuvent présenter une structure de soudure longitudinale simple ou double, mais la longueur totale du cordon de soudure est courte et la position est fixe.
Les tubes en acier SSAW, quant à eux, sont formés par laminage en spirale de bandes d'acier, avec des cordons de soudure répartis en continu en forme de spirale et uniformément autour du corps du tube. À mesure que le diamètre du tuyau augmente, la longueur du cordon de soudure augmente également considérablement.
Cette différence dans la forme du cordon de soudure est à la base des différences de performances et d’applicabilité technique entre les deux types de tubes en acier.
II. L'impact de la longueur de soudure sur le contrôle qualité
Dans les mêmes conditions de diamètre et de longueur de tuyau :
- Les tuyaux en acier LSAW ont des cordons de soudure plus courts.
- Les tuyaux en acier SSAW ont des cordons de soudure plus longs.
Un cordon de soudure plus long signifie une durée de processus de soudage plus longue, des exigences plus élevées en matière de stabilité du soudage et de cohérence du processus, ainsi qu'une probabilité accrue de défauts de soudage potentiels.
Par conséquent, dans les projets de pipelines-de haute qualité, les ingénieurs préfèrent souvent la structure de soudure longitudinale avec une longueur de soudure relativement contrôlable et une inspection plus concentrée.
III. Différences de soudureRépartition des contraintes de couture
Lorsque le pipeline est soumis à une pression interne, l’état de contrainte supporté par le cordon de soudure est particulièrement critique.
Les cordons de soudure des tuyaux en acier LSAW sont parallèles à l'axe du tuyau, supportant principalement des contraintes circonférentielles, avec une direction de force relativement unique, ce qui rend l'analyse des contraintes et la conception structurelle plus intuitives.
Les cordons de soudure des tubes en acier SSAW présentent un certain angle de spirale. Sous pression interne, les cordons de soudure supportent l’action combinée des contraintes circonférentielles et des contraintes axiales. Cet état de force-n'est pas nécessairement dangereux, mais il impose des exigences plus élevées en matière de plasticité, de ténacité du métal soudé et de stabilité de la qualité du soudage.
Dans des conditions de travail à haute{{0}pression ou complexes, la différence dans les modes de roulement de la force de soudure-affecte directement les décisions de sélection technique.
IV. Comparaison de la difficulté de contrôle du processus de soudage
Les tuyaux en acier LSAW adoptent généralement le processus de soudage à l'arc submergé de soudage interne et de soudage externe, avec un chemin de soudage clair, des paramètres de soudage stables et un contrôle facile de la formation de la soudure.
Les tubes en acier SSAW effectuent le soudage pendant le processus de formage continu en spirale, et le processus de soudage est synchronisé avec le formage, ce qui impose des exigences plus élevées en matière de stabilité de l'équipement, de vitesse de réponse du système de soudage et de coordination du processus.
Du point de vue de la fabrication, il n'y a pas d'avantage ou d'inconvénient absolu entre les deux, mais dans les projets de haut niveau-, une trajectoire de soudage plus contrôlable est souvent préférée.
V. Différences de contrôlabilité des tests non destructifs-de soudure
L’inspection des soudures est une étape cruciale pour garantir la qualité des tubes en acier.
La position de soudure des tubes en acier LSAW est fixe et la longueur est concentrée, ce qui est pratique pour :
- Tests par ultrasons
- Tests aux rayons X-
- Analyse automatisée complète des cordons de soudure
Il offre une couverture d’inspection élevée, une localisation intuitive des défauts et est facile à tracer et à réparer.
Les cordons de soudure des tubes en acier SSAW sont répartis en forme de spirale, avec un chemin d'inspection plus long, des exigences plus élevées en matière de continuité et de stabilité des équipements d'inspection et une difficulté de gestion d'inspection relativement accrue.
Dans les projets mettant l’accent sur la « traçabilité totale des soudures », la structure longitudinale des soudures présente un avantage naturel.
VI. L'impact des cordons de soudure sur la durée de vie
Lors d'un service à long terme-, les cordons de soudure sont les pièces les plus susceptibles d'être affectées par les facteurs suivants :
- Chargement cyclique de pression interne
- Fluctuations de température
- Érosion des milieux corrosifs
- Stress environnementaux externes
Plus le cordon de soudure est complexe et long, plus sa stabilité de service à long terme dépend du niveau de contrôle qualité au cours de la phase de fabrication. Par conséquent, dans les projets présentant des exigences de sécurité extrêmement élevées, tels que les conduites principales de pétrole et de gaz et les pipelines sous-marins, les tubes en acier dotés d'une structure de soudure plus simple et plus contrôlable sont souvent privilégiés.
VII. Logique de sélection technique du point de vue des cordons de soudure
Prise en compte globale des facteurs de soudure :
- Pour les projets à haute-pression et-niveau de sécurité-élevé, les tuyaux en acier LSAW sont préférables.
- Pour les applications municipales et structurelles à moyenne et basse pression-, les tuyaux en acier SSAW disposent d'une expérience approfondie en matière d'applications.
La sélection technique n'annule pas un certain produit, mais constitue une correspondance rationnelle basée sur les exigences de la structure de la soudure et des conditions de travail.
Conclusion
Le cordon de soudure est la « bouée de sauvetage » des tubes en acier soudés. Les différences entre les tubes en acier LSAW et les tubes en acier SSAW en termes de forme du cordon de soudure, de longueur, de répartition des contraintes et de contrôlabilité de l'inspection déterminent leur positionnement dans différents scénarios d'ingénierie. Une compréhension approfondie de la logique technique derrière les cordons de soudure est essentielle pour effectuer des sélections de produits éclairées et rationnelles.
En tant que fabricant professionnel spécialisé dans la fabrication de tubes en acier ERW depuis plus de 20 ans, Huayang Steel Pipe a toujours adhéré à des matières premières stables, à des processus de soudage matures et à des procédures d'inspection strictes pour garantir que chaque cordon de soudure a une qualité contrôlable et des performances fiables, fournissant des produits de pipeline fiables pour divers projets d'ingénierie.
