Guide complet des tubes en acier inoxydable

Introduction

Les tubes en acier inoxydable sont utilisés dans presque toutes les grandes industries aujourd'hui. On les trouve dans l'industrie de la construction, les systèmes automobiles, les avions, les usines, les usines chimiques, les usines de transformation des aliments et dans le domaine médical. De nombreuses raisons expliquent sa popularité :

• Excellente combinaison de qualités
• La force
• Résistance à la corrosion
• Longue durée de vie
• Aspect moderne

Les fabricants se concentrent sur les propriétés qui ont fait des tubes en acier inoxydable l'un des matériaux les plus stables pour les applications structurelles et de manipulation des fluides. Ce document contient tous les détails que vous devez connaître sur les tubes en acier inoxydable. Vous devez savoir ce que c'est et connaître la procédure de fabrication. Les qualités et les dimensions disponibles, son type et les nombreuses industries qui l'utilisent.

Comprendre les tubes en acier inoxydable

Le fabricant a produit des tubes en acier inoxydable, en particulier des tubes creux en acier inoxydable. Le métal doit contenir au moins 10.5% La masse de chrome est suffisante pour que l'on puisse parler d'acier inoxydable. Ce chrome dépose une fine couche d'oxyde invisible. L'utilisateur préfère les tubes en acier inoxydable parce que leur surface se referme lorsqu'elle est rayée, ce qui explique pourquoi l'acier inoxydable est si résistant à la rouille. Cela signifie que le revêtement d'oxyde de chrome sur le tube en acier inoxydable en fait un choix parfait pour une utilisation dans des endroits où il est exposé à l'eau ou à des produits chimiques.

Ces utilisateurs d'oxyde de chrome dispersé peuvent utiliser des tubes en acier inoxydable.

• Transport des fluides
• Soutien structurel
• Construction de machines
• Équipement sanitaire
• Applications à haute pression

Chacun d'entre eux utilise des tubes en acier inoxydable. Il résiste aux températures élevées et basses ainsi qu'aux produits chimiques. En raison de ses nombreux avantages, le tube en acier inoxydable est devenu un composant essentiel dans de nombreux secteurs à travers le monde.

Grades courants de tubes en acier inoxydable

L'acier inoxydable se décline en plusieurs qualités qui offrent des résistances différentes, une résistance à la corrosion et une résistance à la chaleur.

Notes	Compositions	Propriétés	Applications
Grade 304	18% chrome et 8% nickel	Résistance à la corrosion Abordable Non-megnatique	Appareils de cuisine La construction
Garde 316	2-3% Molybdène 16-18% Chrome 10-14% Nickel	Résistance aux chlorures	Construction marine et côtière
Garde 430	16-18% Chrome Faible teneur en carbone	Magnétique	Décoration architecturale
Garde 410	Teneur en carbone plus élevée	Haute résistance Traitements thermiques	Pièces de machine résistantes à l'usure
Grade 2205	22% Chrome 5-6% Nickel 3% Molybdène	Haute ténacité	Systèmes de traitement chimique
17-4 PH	3-5% Nickel Ajouts de cuivre	Stabilité dimensionnelle	Pièces mécaniques nécessitant une grande résistance

1. Aciers inoxydables austénitiques de la série 300

Il s'agit de la famille la plus répandue. Elle comprend des nuances résistantes à la corrosion, hautement formables et non magnétiques. Presque 70% de tubes en acier inoxydable est fabriqué à partir de cette famille.

- Grade 304

Le tube en acier inoxydable est Acier inoxydable 18/8. Le ratio montre qu'il a 18% chrome et 8% nickel. Il est également équilibré en termes de solidité, de résistance à la corrosion et d'économie.

- Grade 316

L'acier inoxydable est de qualité 316, ce qui signifie qu'il contient davantage de molybdène. Il comprend 2-3% molybdènequi améliore la résistance aux chlorures. Il peut être utilisé dans les bâtiments maritimes et côtiers, les applications chimiques et les machines médicales.

2. Aciers inoxydables ferritiques (série 400)

Il s'agit d'aciers magnétiques et d'aciers à faible teneur en carbone. Il s'agit de tubes en acier inoxydable, qui sont très ductiles et rentables. Ils ne sont pas aussi résistants que les nuances de la famille austénitique.

- Note 430

Cette qualité de tube en acier inoxydable est une solution économique. Il s'agit d'un matériau général standard, peu corrosif et de qualité inférieure.

3. Aciers inoxydables martensitiques

Les aimants en acier inoxydable de la série 400 sont similaires à l'acier inoxydable ferritique. Ces tubes sont traités thermiquement lors de la fabrication de l'acier inoxydable martensitique.

- Note 410

Il s'agit d'une bonne qualité avec une résistance modérée à la corrosion. Elle est utilisée sur les pales de turbines, les couteaux et dans d'autres domaines exigeant une grande résistance à l'usure.

4. Aciers inoxydables duplex

Ils sont composés d'acier inoxydable austénitique et ferritique. Ils sont deux fois plus résistants que les aciers inoxydables traditionnels. Ils sont très résistants à la fissuration et à la corrosion.

- Grade 2205

Il s'agit de tubes en acier inoxydable duplex régulièrement utilisés. Ils sont utilisés dans les usines pétrolières et gazières, les usines chimiques, les équipements offshore et les usines de dessalement.

5. Aciers inoxydables durcissant par précipitation (PH).

Le traitement thermique augmente la résistance très élevée de ces aciers.

- 17-4 PH

Le 17-4 PH se caractérise par un bon équilibre entre haute résistance mécanique et résistance à la corrosion. Ces tubes sont utilisés dans les vannes, les composants aérospatiaux et les systèmes à haute pression.

Types de tubes en acier inoxydable

- Tubes sans soudure

Le tube lisse ne nécessite pas de soudure. Il se présente d'abord sous la forme d'une billette ronde solide, qui est chauffée et piquée pour former un tube creux. Le tube est ensuite laminé et mis aux dimensions souhaitées.

Caractéristiques principales

• Ces tubes n'ont pas de ligne de soudure.
• Ils ont un fonctionnement sous pression supérieur
• Les tubes ont une structure uniforme
• Applications à très haute pression, à haute température et critiques

- Tubes soudés

La tôle d'acier inoxydable est laminée et les bords sont soudés. On obtient ainsi le tube soudé souhaité. Les soudures sont aplanies pour obtenir une finition propre. Le courant de soudure permet d'obtenir des tubes robustes et solides.

Caractéristiques principales

• Moins coûteux que les tubes lisses.
• Les tubes soudés ont une précision de taille exquise.
• Ils sont disponibles en grandes longueurs et dans de nombreuses tailles.
• Convient aux applications à basse et moyenne pression.

- Formes rondes, carrées et rectangulaires

Les tubes en acier inoxydable sont disponibles sous plusieurs formes :

- Tubes ronds

Utilisé pour l'écoulement des fluides, le soutien structurel, les composants automobiles et l'assainissement.

- Tubes carrés

Il est utilisé dans la construction, les charpentes et l'architecture. Facile à souder et à assembler.

- Tubes rectangulaires

Ils sont utilisés lorsqu'une forme plate doit être résistante. Il s'agit notamment de cadres, de garde-corps et d'équipements.

Dimensions et épaisseur des parois

Il existe une excellente variété de tubes en acier inoxydable de différentes tailles. Les deux dimensions clés sont :

• Diamètre extérieur (OD)
• Épaisseur de la paroi (WT)

Le diamètre intérieur (DI) et l'épaisseur de la paroi sont interdépendants. Habituellement, le diamètre intérieur varie de 6 mm à 508 mmet l'épaisseur de la paroi varie de 0,5 mm à 50 mmen fonction de l'utilisation. Les parois des tubes sans soudure sont généralement plus épaisses et de plus petit diamètre. Les tubes peuvent être soudés avec un grand diamètre et des parois plus fines.

Le choix de la taille et de l'épaisseur a une influence :

• Pressions nominales
• La force
• Capacité de débit
• Poids
• Coût

Dans les applications structurelles, les ingénieurs choisissent souvent des tubes pour supporter des charges. Dans les systèmes de fluides, la bonne taille est définie par le débit et la pression nominale.

Processus de fabrication des tubes en acier inoxydable

Les deux principaux types de production sont le sans soudure et le soudé.

- Processus de fabrication des tubes sans soudure

- Préparation des baguettes

Une bonne billette d'acier inoxydable est examinée, lavée et chauffée à une température supérieure à 1,200 °C.

- Piercing

Une tige de perçage creuse avec une procédure rotative forme une coquille à parois épaisses.

- Allongement et laminage

La coquille est soufflée et dimensionnée avec précision.

- Dessin à froid

Améliore l'état de surface et réduit la précision.

- Recuit

Le traitement thermique permet de réduire les tensions et d'améliorer la ductilité des tubes en acier inoxydable.

- Redressement et coupe

La dernière modification permet d'obtenir les longueurs et la qualité souhaitées.

Processus de fabrication des tubes soudés

- Refendage

Un énorme fil d'acier inoxydable est découpé en fines bandes de l'épaisseur voulue.

- Formation

La bande est pliée en tube à l'aide de rouleaux.

- Soudage

Les bords sont soudés au TIG, au laser ou à haute fréquence.

- Retrait des perles

Les perles de soudure sont aplaties à l'intérieur et à l'extérieur.

- Recuit et calibrage

Le tube est chauffé, formé et tranché.

Tous deux sont soumis à des tests rigoureux, notamment des tests hydrostatiques, des tests par courants de Foucault, des contrôles dimensionnels et des contrôles de surface.

Principaux avantages des tubes en acier inoxydable

Les tubes en acier inoxydable présentent de nombreux avantages essentiels :

• Une couche d'oxyde de chrome empêche la rouille de s'installer. Cela rend le tube en acier inoxydable non corrosif.
• Résistant aux produits chimiques, aux acides, à l'eau salée et à l'humidité.
• Le tube en acier inoxydable est très résistant à la traction.
• Ils peuvent résister à la déformation et à la surcharge de poids.
• Ils sont utilisés dans des systèmes à haute pression et à haute température par des fabricants de l'industrie.
• La résistance thermique moyenne se situe entre -196 °C et plus de 800 °C.
• Plus approprié pour les chaudières, les fours, les lignes cryogéniques et les lignes d'échappement.
• Les tuyaux en acier inoxydable sont lisses et non poreux. Ils n'abritent pas de bactéries. Ils peuvent être stockés dans des installations pharmaceutiques, laitières, alimentaires et hydrauliques.
• Le tuyau en acier inoxydable est contemporain et sanitaire. Il est disponible en finition brossée, mate, polie ou miroir.
• Ils réduisent également le coût de remplacement à long terme.
• Ces tubes sont durables. Ils offrent une capacité de recyclage de 100 %.

Tubes en acier inoxydable et autres matériaux

Les tubes en acier inoxydable présentent des avantages et des limites. D'autres matériaux peuvent être utilisés pour fabriquer des tubes. Voici le tableau comparatif des différents matériaux pouvant être utilisés dans la fabrication.

Matériaux	Avantages de l'acier inoxydable	Limites des autres matériaux
Acier au carbone	Les tubes en acier inoxydable ont une meilleure résistance à la corrosion. Ils ont une meilleure apparence. Les tubes en acier inoxydable ne nécessitent pas de revêtement.	Les tubes en acier au carbone sont sujets à la corrosion. Ils nécessitent généralement un revêtement ou une couche protectrice pour résister à la corrosion. Leur durée de vie est plus courte.
Cuivre	Les tubes en acier inoxydable sont fermes et rigides. Applications à haute pression.	Les tubes en cuivre sont faciles à plier mais ont tendance à se corroder rapidement.
Aluminium	Plus fort et plus résistant Les tuyaux en acier inoxydable sont plus performants dans les environnements à haute température.	Les tuyaux ou tubes en aluminium se déforment très facilement. Ils sont mous et ne peuvent supporter une pression élevée.
Plastique (PVC)	Résistance à la chaleur et à la pression Haute performance et durabilité	Rentabilité Ne résiste pas aux températures et pressions élevées.

Applications

Les tubes en acier inoxydable sont utilisés dans plus de 30 industries principales. Parmi les utilisations les plus courantes, on peut citer

1. Industrie du pétrole et du gaz

Les tubes en acier inoxydable sont utilisés pour les applications de fond de puits dans l'industrie pétrolière et gazière. Ces tubes sont chimiquement résistants, ce qui permet de les utiliser dans les lignes d'injection de produits chimiques et les échangeurs de chaleur. Ils peuvent être utilisés dans un environnement où la pression et la température sont élevées.

2. Chimie et pétrochimie

Ces tubes en acier inoxydable trouvent des applications dans les lignes de traitement. Ils peuvent être utilisés dans les équipements de distillation et de transport d'acides. Les entreprises les utilisent dans les réacteurs à haute température.

3. Aliments, produits laitiers et boissons

Une application importante dans l'industrie alimentaire est celle des conduites de lait. Ils peuvent être utilisés dans les équipements de brasserie et les tuyauteries sanitaires. Les systèmes de nettoyage en place (NEP) de l'industrie alimentaire utilisent des tubes en acier inoxydable.

4. Produits pharmaceutiques et biotechnologie

Les tubes d'instrumentation et les systèmes de bioréacteurs sont fabriqués en acier inoxydable. Les lignes WFI et les circuits de fluides stériles sont équipés de cette tubulure pour de meilleurs résultats.

5. Urbanisme et technologie de la construction

Les tubes en acier inoxydable peuvent être utilisés pour

• Mains courantes
• Garde-corps
• Cadres structurels
• Éléments de façade

6. Automobile

Les tuyaux d'échappement, de carburant et de freinage d'une automobile sont en acier inoxydable.

7. Aérospatiale et défense

La tubulure pourrait être utilisée dans

• Conduites hydrauliques
• Systèmes d'alimentation en carburant
• Matériaux de construction ultralégers

8. Production d'électricité

L'industrie utilise des tubes en acier inoxydable dans :

• Tubes de chaudière
• Tubes du condenseur
• Échangeur de chaleur pour centrales nucléaires

9. Génie maritime et côtier

En raison de leur résistance élevée aux chlorures, ils peuvent être utilisés dans :

• Cadres de bateaux
• Quais et docks
• Tuyauterie d'eau de mer

Sélection du tube en acier inoxydable approprié

Le choix de la tubulure appropriée doit être fait à partir d'un examen minutieux de multiples faits :

• Dans un premier temps, évaluer l'environnement. Il s'agit de l'utilisation de produits chimiques, de leur concentration et de la température de fonctionnement. Ensuite, il faut déterminer la pression du système pour sélectionner la qualité de tube appropriée.

La qualité des tubes en acier inoxydable est sélectionnée en fonction des exigences.

• 304 est utilisé lorsqu'une résistance générale est requise.
• 316 est utilisé lorsqu'un Chlorure plus fort protection est nécessaire.
• Le duplex est utilisé lorsqu'une résistance élevée est nécessaire.

La sélection des tubes d'acier soudés ou sans soudure implique

• Pour les applications à très haute pression, choisissez des tubes sans soudure.
• Pour des applications rentables, précises et bien polies, choisissez les tubes soudés.

La taille, l'épaisseur de la paroi, le diamètre intérieur, la longueur et les tolérances acceptables sont des facteurs clés dans la sélection d'un tube approprié. Les clients disposent d'une gamme d'options de finition de surface pour les tubes en acier inoxydable. Ils peuvent recevoir des finitions décoratives, industrielles, brossées, polies ou électropolies, ainsi que des finitions ornementales, sanitaires ou architecturales.

• Ne pas violer ASTM, ASME, EN, et commander un MTC.

Conclusion

Les tubes en acier inoxydable sont un élément essentiel de l'ingénierie et de la conception modernes. La combinaison de caractéristiques telles que :

• Résistance à la corrosion
• La force
• Capacité à travailler à des températures élevées
• Propriétés hygiéniques

Les professionnels choisissent les bons tubes en fonction de leur connaissance des qualités, des formes et des dimensions. Ils se concentrent toujours sur les techniques de fabrication et les performances requises. En ayant une idée claire de tous ces facteurs, ils seront en mesure de sélectionner un tube qui fonctionne de manière sûre, efficace et fiable dans n'importe quelle application. Les tubes en acier inoxydable destinés à la construction, aux machines, au transport ou à l'assainissement constituent un investissement à long terme. Il s'agit d'un investissement judicieux pour le présent et l'avenir en raison de sa durabilité, de ses faibles exigences en matière d'entretien et de sa recyclabilité de haute qualité.