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Les raccords en acier au carbone dans la construction des installations

31 Janvier 2022
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La construction des installations débute avant tout par une bonne planification de celle-ci et par-dessus tout par le choix des composants. Aujourd'hui nous parlons des raccords en acier au carbone qui doivent garantir certains objectifs primaires.
  • La tenue et la sécurité
  • Les prestations
  • La qualité des matériaux
  • La versatilité des formes
  • La certification

Pour obtenir ceci, il faut au départ choisir une technique de construction des raccords adéquate afin d'avoir la forme finale désirée conservant les caractéristiques mécaniques requises. Ceci garantit les prestations nécessaires, ensemble bien sûr au choix du matériel le mieux adapté aux conditions d'utilisation, en termes de pression et de température.
La flexibilité dépend du bon choix des formes disponibles, le tout répondant aux normes et certificats selon les standards de références.
 

La technique de fabrication des raccords en acier carbone


La point de départ pour la production des raccords en acier au carbone sont des tubes en acier soudé ou tôles de l'épaisseur désirée qui selon l'objectif à réaliser seront traités de différentes façons.
  1. HYDROFORMAGE:  un procédé utilisé particulièrement dans la réalisation des tés  normaux ou réduits, c'est-à-dire la mise en forme de la branche latérale du tuyau au moyen de l'action d'un liquide en pression, généralement de l'huile.
     
  2. EMBOUTISSAGE: un procédé effectué sur tôle par l'action d'une presse, réalisé généralement à froid, servant à donner aux raccords une plus grande résistance à l'écoulement.
     
  3. FORGEAGE: réalisé à chaud le forgeage est semblable à l'emboutissage mais rend le produit finit plus ductile par rapport à un produit emboutit, généralement ces deux techniques de traitement sont utilisées pour des produits ouverts comme les fonds bombés.   
     
  4. DÉFORMATION  À  CHAUD:  après avoir porté le tube à la température souhaitée, on procède à l'aide de poinçons façonnés à la déformation du matériel afin de réaliser les détails particuliers comme les courbes normales ou celles plus amples.  C'est un des procédés les plus consolidés en absolu. En effet l'expérience et le know how développés durant des années ont permis d'atteindre la réalisation de composants dont la constance de l'épaisseur est un «plus» important, rappelons par exemple que dans les courbes la taille effectuée pour réaliser un angle inférieur à 90° porte de toute façon à avoir une section de tête circulaire d'épaisseur constante.
 
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Les normes de références dans les secteur

Si nous parlons de raccords en acier au carbone pour les soudures de têtes les normes de références mondiales sont deux et elles doivent être respectées afin de pouvoir affronter le marché se référant aussi bien aux mesures anglo-saxonnes qu'aux mesures métriques.

*UNI  EN  10253-2: 2008 Raccords pour tuyaux à souder en tête – Partie 2: Acier s non alliés et aciers ferreux alliés avec conditions particulières de contrôle, ceci est la transposition italienne de la norme européenne correspondante qui indique les conditions de fournitures des raccords à souder en tête utilisés pour le transport de liquides et gaz que ce soit à basse ou haute température.

*ASME  B16.9  raccords à souder en tête en acier au carbone, également dans ce cas devront être définis les dimensions et les tolérances pour la construction des raccords, mais également  leur étiquetage et les conditions des tests. Peuvent être utilisés les aciers carbone alliés aussi bien pour les hautes ou basses températures.


Les matériaux


Pour les aciers au carbone regardant la construction des raccords à souder, il y a un vaste choix  selon l'utilisation a laquelle ils seront destinés. Les nouvelles normes ISO divisent principalement les matériaux en deux catégories, d'une part les aciers désignés en fonction de leurs caractéristiques mécaniques et d'autre part ceux désignés en base à leur composition chimique.

Dans la fabrication des raccords, du premier groupe on utilise les matériaux avec le suffixe P qui indique des matériaux adaptés pour une utilisation en pression, généralement avec des charges d'écoulement partant de 235 Mpa à température ambiante.
Dans le second groupe, nous trouvons par contre des aciers classés selon leur composition chimique généralement avec une teneur significative de Molybdène qui améliore la résistance des matériaux à la chaleur.

Pour les raccords devant être utilisés à température très basse on emploi l'acier au carbone non allié P235NL ou P265NL; si les températures sont au-delà de la température ambiante jusqu'à des conditions particulièrement élevées on peut choisir entre des aciers non alliés comme le P235GH ou l'acier allié contenant du molybdène et autres composés chimiques comme le 13CrMo4-5 ou encore l'X10CrMoVNb9.

En ce qui concerne la normative anglo-saxonne la classification est différente mais conceptuellement semblable.


Les formes disponibles

La normative en la matière ne laisse pas beaucoup d'espace à la créativité pour la réalisation des raccords, le point fort est la disponibilité immédiate dans les magasins des modèles nécessaires à la mise en œuvre des installations.

Les formes que nous pouvons trouver sont similaires pour les deux normes de règlements principaux et sont:
  • COURBES: l'objectif est le changement de direction du liquide, ils existent soit en version normale ou avec un rayon de courbure plus ample, généralement égal à 5 fois le diamètre, capable de réduire les pertes de charge là ou la compacité de l'installation n'est pas indispensable.
    Courbe en acier au carbone sans soudure
    Courbe en acier au carbone sans soudure ASME B16,9

     
  • RÉDUCTIONS  CONCENTRIQUES  OU  EXCENTRIQUES: nécessaires pour effectuer un changement de diamètre dans l'installation limitant ainsi l'incidence des pertes de charge.
    Réductions excentriques et concentriques sans soudure
    Réductions en acier au carbone sans soudure ASME B16,9

     
  • TÉS  ÉGAUX  ET  RÉDUITS: le but de ce raccord est la création de branches latérales dérivées de l'installation principale. Dans certaines situations particulières la branche latérale du té peut être prolongée en soudant un morceau de tube afin de faciliter les opérations successives de connexion.
    Tés égaux et réduits sans soudure
    Tés égaux et réduits en acier au carbone sans soudure

     
  • FONDS  BOMBÉS: qui peuvent être utilisés à la fin des branches de l'installation, leur forme particulière permet de réduire les efforts d'extrémité en les répartissant d'une façon optimale sur la soudure.
    Fonds bombés EN 10253-1
    Raccords au carbone: fonds bombés norme EN 10253-1

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