Un guide complet pourTuyau en acier SSAW(tuyau soudé en spirale) - couvrant le processus de soudage à l'arc submergé hélicoïdal, les qualités disponibles, les normes, la gamme de tailles, les applications et les conseils d'approvisionnement pour les projets de tuyaux-de grand diamètre.
1. Introduction
Tuyau en acier SSAW(Tuyau soudé à l'arc submergé en spirale), également appelé tuyau soudé en spirale ou tuyau soudé en hélice, est la solution la plus économique pour les applications de tuyaux de grand-diamètre. Le processus de formage en spirale permet d'obtenir des diamètres allant jusqu'à 120 po (3 048 mm) à partir de largeurs de bobines relativement étroites, offrant une flexibilité inégalée pour les projets de transmission d'eau, de pilotis structurels et de ventilation.
Ce guide couvre le processus de fabrication SSAW, les options de matériaux, les normes et les principales considérations pour la spécificationtuyau soudé en spiralepour votre prochain projet.
2. Qu'est-ce que les tuyaux en acier SSAW ?
Tuyau en acier SSAWest fabriqué en enroulant hélicoïdalement une bande d'acier (bobine) et en soudant le joint en spirale à l'aide de soudage à l'arc submergé (SAW) à la fois à l'intérieur et à l'extérieur du tuyau. Le joint hélicoïdal répartit les contraintes plus uniformément autour de la circonférence du tuyau par rapport à une soudure longitudinale, ce qui constitue un avantage structurel dans certaines applications.
Caractéristiques clés
- Diamètres extrêmement grands- 20" à 120", hors de portée des tuyaux sans soudure ou LSAW
- Production flexible- une largeur de bobine peut produire une gamme de diamètres (en ajustant l'angle d'hélice)
- Rentable--coût par-tonne le plus bas pour les tuyaux de grand-diamètre
- Processus continuLa production - alimentée en bobines- permet des tirages longs et des délais de livraison courts.
- Équilibre entre force et coût- idéal pour les applications à faible-à-pression moyenne
3. Processus de fabrication des tuyaux SSAW
Étape 1 : Déroulage et préparation de la bobine
La bobine d'acier est déroulée et passée dans un niveleur pour aplatir la bande. Les bords sont fraisés pour préparer le biseau de soudure et garantir une largeur de bande constante.
Étape 2 : Formage hélicoïdal
La bande plate est introduite selon un angle précisément contrôlé dans un ensemble de rouleaux de formage qui la plient pour former un cylindre hélicoïdal (en spirale). L'angle d'hélice détermine le diamètre final du tuyau -, un angle plus raide produit un diamètre plus petit et un angle moins profond produit un diamètre plus grand.
Étape 3 : Soudage interne à l’arc submergé
Au fur et à mesure que la spirale se forme, la soudure interne est appliquée en premier. La tête de soudage est positionnée à l’intérieur du tuyau et l’arc est immergé sous une couche de flux granulaire. Le flux protège le bain de fusion de l'oxydation et façonne le cordon de soudure.
Étape 4 : Soudage externe à l’arc submergé
Immédiatement après (ou simultanément avec) la soudure interne, la soudure externe est appliquée depuis l'extérieur. Le processus SAW interne + externe crée une soudure à pénétration totale avec d'excellentes propriétés mécaniques.
Étape 5 : Test par ultrasons
100 % du cordon de soudure en spirale est inspecté par contrôle ultrasonique automatisé (AUT). Les sondes UT scannent à la fois les surfaces de soudure internes et externes pendant la rotation du tuyau pendant la production. Tout défaut déclenche une alarme et la zone défectueuse est découpée et réparée.
Étape 6 : Tests hydrostatiques
Chaque longueur de tuyau fini est soumise à un test de pression hydrostatique à la pression d'essai spécifiée (généralement 1,5 × la pression de conception) et maintenue pendant au moins 10 secondes.
Étape 7 : Fin de la préparation et du revêtement
Les tuyaux sont coupés à longueur, les extrémités sont biseautées pour le soudage sur site et des revêtements externes/internes sont appliqués selon les besoins (3LPE, FBE, bitume ou béton).
4. Qualités des matériaux
| Grade | Standard | Limite d'élasticité (min) | Résistance à la traction (min) |
|---|---|---|---|
| API 5L Gr. B | API 5L PSL1 | 245 MPa | 415 MPa |
| API 5L X42 | API 5L PSL1/PSL2 | 290 MPa | 415 MPa |
| API 5L X52 | API 5L PSL1/PSL2 | 360 MPa | 460 MPa |
| API 5L X60 | API 5L PSL2 | 415 MPa | 520 MPa |
| API 5L X65 | API 5L PSL2 | 450 MPa | 535 MPa |
| API 5L X70 | API 5L PSL2 | 485 MPa | 570 MPa |
| ASTM A252 Gr. 2 | ASTMA252 | 240 MPa | 415 MPa |
| ASTM A252 Gr. 3 | ASTMA252 | 310 MPa | 455 MPa |
| ASTMA36 | ASTMA36 | 250 MPa | 400-550 MPa |
5. Normes applicables
| Standard | Portée |
|---|---|
| API 5L PSL1/PSL2 | Tuyau de conduite pour le transport de pétrole et de gaz |
| ASTMA252 | Pieux en tubes d'acier soudés pour applications structurelles |
| EN 10219 | Profilés creux structurels soudés formés à froid- (européens) |
| AWWAC200 | Conduite d'eau en acier de 6 po et plus (American Water Works Association) |
| JIS A5525 | Pieux en tubes d'acier (japonais) |
| GB/T 9711 | Tubes en acier pour les industries du pétrole et du gaz naturel (chinois) |
| ASTMA139 | Tuyaux en acier soudés par fusion électrique (arc) (pour SSAW à paroi mince-) |
6. Gamme de tailles
| DO (po) | Diamètre extérieur (mm) | Épaisseur de paroi (mm) | Poids typique (kg/m) |
|---|---|---|---|
| 20" | 508 | 5 – 16 | 185 – 595 |
| 24" | 610 | 5 – 18 | 225 – 720 |
| 36" | 914 | 6 – 20 | 405 – 1,345 |
| 48" | 1,219 | 6 – 22 | 540 – 1,805 |
| 60" | 1,524 | 6 – 25 | 675 – 2,590 |
| 72" | 1,829 | 8 – 25 | 1,080 – 3,110 |
| 96" | 2,438 | 8 – 25 | 1,440 – 4,150 |
| 120" | 3,048 | 10 – 25 | 2,240 – 5,180 |
7. SSAW vs LSAW vs ERW : lequel choisir ?
| Facteur | Choisissez SSAW quand… | Choisissez LSAW quand… | Choisissez les restes explosifs des guerres quand… |
|---|---|---|---|
| Diamètre | 24" à 120" | 16" à 60" | 1/2" à 24" |
| Pression | Faible à moyen (eau, empilage) | Élevé (transmission de pétrole et de gaz) | Moyen (service général) |
| Budget | Le plus économique pour les gros diamètres extérieurs | Modéré | Coût le plus bas |
| Épaisseur de paroi | Fin à modéré (5-25 mm) | Épais (6-40 mm) | Mince à modéré |
| Service critique | Non-critique | Critique | Standard |
| Type d'acier | Bobine (grades limités) | Plaque (toute qualité) | Bobine (grades limités) |
Avantages de la soudure en spirale
Le cordon de soudure en spirale dans les tuyaux SSAW offre un avantage structurel : comme la soudure forme un angle par rapport à la direction de la contrainte circonférentielle, la composante de contrainte effective perpendiculaire à la soudure est réduite par rapport à une soudure longitudinale. Cela signifie qu'une soudure en spirale subit environ 30 % de contraintes en moins dues à la pression interne qu'une soudure longitudinale de même épaisseur de paroi. Certains codes de tuyauterie reconnaissent cela avec une contrainte admissible plus élevée pour les tuyaux soudés en spirale.
8. Applications des tuyaux en acier SSAW
Transmission de l'eau et irrigation
Les tuyaux SSAW-de grand diamètre constituent la solution la plus rentable-pour les conduites d'eau municipales, les canaux d'irrigation et les systèmes d'eau de refroidissement. Le tuyau AWWA C200 SSAW avec revêtement en mortier et revêtement bitumineux offre des décennies de durée de vie dans les applications hydrauliques.
Pieux structurels
Les pieux tubulaires ASTM A252 SSAW sont largement utilisés pour les fondations profondes des ponts, des ports, des immeubles de grande hauteur et des structures offshore. La soudure en spirale offre une excellente résistance à la torsion lors du battage des pieux.
Dragage et transport de boues
Les opérations de dragage marin et les pipelines de boues minières utilisent les tuyaux SSAW pour leur grand diamètre (supportant des débits élevés) et leur résistance à l'abrasion (parois épaisses à faible coût).
CVC et ventilation
Les tuyaux SSAW à paroi mince-sont un choix économique pour les conduits CVC, les cheminées d'échappement et les systèmes de ventilation de grand-diamètre dans les bâtiments industriels et commerciaux.
Énergie hydroélectrique et renouvelable
Les conduites forcées pour les centrales hydroélectriques, les fondations de tours d'éoliennes et le tubage de puits géothermiques bénéficient tous du grand diamètre et de l'avantage en termes de coût des conduites SSAW.
9. Questions fréquemment posées
Q : Que signifie SSAW ?
R : SSAW signifie Spiral Submerged Arc Welding -, le processus de soudage d'un joint en spirale (hélicoïdal) en utilisant le soudage à l'arc submergé sur les surfaces internes et externes.
Q : Quelle est la différence entre les tuyaux SSAW et LSAW ?
R : SSAW a un cordon de soudure hélicoïdal (en spirale) et est formé à partir de bobines, atteignant des diamètres allant jusqu'à 120". Le LSAW a un seul cordon de soudure longitudinal, est formé à partir de plaques et varie généralement de 16" à 60". LSAW offre des pressions nominales plus élevées et des parois plus épaisses ; SSAW propose des diamètres plus grands et un coût inférieur.
Q : Quelles tailles les tuyaux SSAW sont-ils disponibles ?
R : Les tuyaux SSAW sont généralement fabriqués à partir d'un diamètre extérieur de 20" (508 mm) jusqu'à 120" (3 048 mm). Les épaisseurs de paroi varient de 5 mm à 25 mm, selon le diamètre et la qualité.
Q : Les tuyaux SSAW sont-ils adaptés à un service à haute-pression ?
R : Le tuyau SSAW convient aux applications à moyenne-pression (généralement l'équivalent de classe 150-300). Pour le transport de gaz à haute pression (classe 600+), les tuyaux LSAW ou sans soudure sont généralement préférés en raison de leur capacité de paroi plus épaisse et de leurs propriétés de soudure plus cohérentes.
Q : Quel est l’avantage d’une soudure en spirale ?
R : La soudure en spirale forme un angle par rapport à la direction de la contrainte du cerceau, ce qui réduit la contrainte effective sur la soudure. Cela signifie qu'une soudure en spirale subit environ 30 % de contraintes de traction en moins dues à la pression interne par rapport à une soudure longitudinale de même épaisseur de paroi. De plus, la soudure hélicoïdale continue répartit les contraintes plus uniformément qu’une seule couture droite.
Q : Les tuyaux SSAW peuvent-ils être recouverts ?
R : Oui. Les tuyaux SSAW peuvent être recouverts de 3LPE, de FBE, de bitume (émail asphaltique), d'un revêtement en béton ou d'un revêtement interne en mortier de ciment, selon l'application.
Q : Shuangzhong fournit-il des tuyaux SSAW pour les pilotis ?
R : Oui, nous fournissons des tuyaux SSAW conformes à la norme ASTM A252 de grades 2 et 3 pour les applications de pieux structuraux, avec des plaques d'extrémité, des raidisseurs et des revêtements en option pour le battage de pieux.
10. Pourquoi choisir Shuangzhong pour les tuyaux en acier SSAW ?
Fournitures de ShuangzhongTuyau en acier SSAWà des clients internationaux à des prix-directs usine compétitifs. Nos capacités comprennent :
- Diamètres de 20" à 120"
- Certifié API 5L PSL1/PSL2 et ASTM A252
- Options de revêtement complet - 3LPE, FBE, bitume, revêtement en béton
- Inspection tierce-disponible (SGS, Bureau Veritas)
- Délais de livraison courts pour la production-alimentée en bobines
- Conditions d'expédition flexibles : FOB, CIF, CNF
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E-mail:sarah@manufacturerpipe.com
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