Avez-vous déjà remarqué que l'eau du robinet qui coule tous les jours, l'eau chaude qui circule dans les tuyaux de chauffage en hiver, le gaz naturel qui brûle dans votre cuisinière lorsque vous cuisinez et les grands bâtiments que vous voyez dans la rue reposent tous sur la même chose ? Il ne s'agit pas de barres d'acier, ni de ciment, mais de tuyaux d'acier d'apparence ordinaire, des tuyaux en acier au carbone. Que sont exactement les tuyaux en acier au carbone ? Pourquoi sont-ils si largement utilisés ? Comment choisir le bon tuyau en acier au carbone ? Aujourd'hui, parlons de cet extraordinaire tuyau en acier au carbone.

1. Qu'est-ce qu'un tube en acier au carbone ?

Tube en acier au carbone, Comme son nom l'indique, il s'agit d'un tube d'acier fabriqué à partir d'acier au carbone, dont le carbone et le fer sont les principaux composants. La teneur en carbone des tuyaux en acier au carbone est généralement comprise entre 0,05% et 0,50%. En fonction de la teneur en carbone, on distingue grossièrement l'acier à faible teneur en carbone (C≤0,25%), l'acier à teneur moyenne en carbone (C≈0,25-0,50%) et l'acier à haute teneur en carbone (C>0,50%). Lorsque le fer et le carbone se combinent, les atomes forment des microstructures de différentes compositions et leurs propriétés varient en fonction de la quantité de carbone ajoutée. Plus la teneur en carbone est élevée, plus l'acier est dur et cassant.

2. Tube en acier au carbone : sans soudure ou soudé ?

Les tubes en acier au carbone peuvent être classés en deux types en fonction de leur processus de fabrication : les tubes sans soudure et les tubes soudés.

2.1 Tube en acier sans soudure

Les tubes en acier sans soudure n'ont pas de cordons de soudure et sont fabriqués en chauffant un lingot ou une billette d'acier entier et en le perçant pour former un tube creux. Ce processus élimine les points faibles des cordons de soudure, ce qui leur confère une plus grande résistance à la pression. Ils sont généralement utilisés dans des environnements à haute température et à haute pression, tels que les oléoducs, les centrales électriques et les usines chimiques.

2.2 Tubes d'acier soudés

Les tubes soudés sont fabriqués en enroulant des tôles d'acier plates dans un cylindre, puis en les soudant le long du joint. Les tubes soudés sont plus économiques et peuvent être produits dans des diamètres plus importants que les tubes sans soudure. Il en existe deux types :

Soudage par résistance électrique (ERW) : utilise un courant à haute fréquence pour former une soudure solide. Il s'agit d'un procédé précis et peu coûteux, principalement utilisé pour les canalisations d'approvisionnement en eau, etc.

Soudure longitudinale à l'arc submergé (LSAW) : Produit en pressant une plaque d'acier en forme de U ou de O et en la soudant à l'aide d'un seul joint droit. Il est connu pour sa grande résistance et ses parois épaisses, ce qui en fait le premier choix pour les oléoducs et gazoducs à haute pression et l'ingénierie structurelle lourde.

Soudure à l'arc submergé en spirale (SSAW) : La plaque d'acier est laminée à un angle et la soudure ressemble à un filet. Elle convient à la fabrication de tuyaux de transport de grand diamètre et de longue distance, principalement utilisés pour les tuyaux d'alimentation en eau des municipalités, les pipelines industriels, etc.

3. Pourquoi les tubes en acier au carbone sont-ils si populaires ?

La popularité des tubes en acier au carbone dans les industries du monde entier n'est pas due à la chance, mais à leurs performances intrinsèques.

Haute résistance

L'acier au carbone est très résistant et peut supporter des pressions élevées et des températures extrêmes. Prenons l'exemple du tube en acier sans soudure 20# le plus courant : sa limite d'élasticité est ≥245MPa, ce qui signifie qu'il peut résister à une force de traction d'environ 24 kg par millimètre carré. Si une résistance encore plus élevée est nécessaire, il existe également des options d'acier de qualité supérieure telles que X70 et X80, dont la limite d'élasticité est supérieure à 555 MPa.

Bonne soudabilité

Les tubes en acier au carbone couramment utilisés ont généralement une bonne soudabilité, en particulier l'acier à faible teneur en carbone, qui est naturellement facile à souder et peut être soudé avec des baguettes de soudage ordinaires sur le chantier.

Economique

Par rapport aux tuyaux en acier inoxydable, en cuivre ou en plastique, les tuyaux en acier au carbone sont moins chers, conviennent aux grands projets et leur faible coût ne sacrifie pas la qualité des tuyaux en acier au carbone.

Multifonctionnalité

Les tubes en acier au carbone peuvent être coupés, soudés, pliés et filetés, ce qui permet de répondre à toutes les exigences en matière de conception et d'installation. Les tubes en acier au carbone sont faciles à transformer en raccords, en brides, en supports, etc. Ils peuvent donc être utilisés non seulement pour le transport par pipeline, mais aussi pour les machines et les structures de bâtiments.

4. Où se trouvent les tuyaux en acier au carbone ?

Les tubes en acier au carbone sont utilisés plus largement que vous ne l'imaginez ; ils sont pratiquement partout.

Pétrole et gaz naturel : Des pipelines de gaz naturel dans les villes aux champs de pétrole, les principaux tuyaux sont des tuyaux en acier au carbone, en particulier pour les pipelines de longue distance de plusieurs centaines de kilomètres, qui utilisent des tuyaux soudés en spirale X70 et X80 de haute qualité.

L'infrastructure urbaine : L'eau qui coule du robinet, l'eau chaude pour le chauffage de la maison en hiver et le gaz naturel pour le poêle à gaz sont tous acheminés par des tuyaux en acier au carbone.

Gratte-ciel : les gratte-ciel de plusieurs dizaines d'étages nécessitent d'abord l'enfoncement de pieux en acier à des dizaines de mètres de profondeur dans le sol, et la plupart de ces pieux sont constitués de tubes en acier au carbone.

Fabrication mécanique : Utilisés dans les machines, les pièces automobiles et les équipements industriels, tels que les cylindres hydrauliques pour les excavateurs, les arbres de transmission pour les automobiles et les rouleaux de convoyeurs dans les usines.

5. Tube en acier au carbone ou tube en acier inoxydable : lequel choisir ?

Vous vous posez les questions suivantes lorsque vous choisissez des tuyaux en acier : l'acier au carbone est moins cher, l'acier inoxydable est plus résistant à la rouille, lequel est le meilleur ? Comparons maintenant les tuyaux en acier au carbone et les tuyaux en acier inoxydable, en les analysant l'un après l'autre sous l'angle du coût, de la performance et de l'application, afin que vous sachiez comment choisir.

Caractéristique Tube en acier au carbone Tube en acier inoxydable Recommandations de sélection
Coûts des matériaux Faible élevé Si le budget est serré, les tuyaux en acier au carbone doivent être envisagés en premier lieu.
Propriétés mécaniques Haute résistance, résistant à la pression Résistance légèrement inférieure, mais bonne ténacité. Acier au carbone haute tension
Résistance à la corrosion Faible, nécessite un traitement anticorrosion. Excellente, intrinsèquement résistante à la corrosion Tubes en acier inoxydable pour les environnements chimiques, marins ou acides/alcalins
Soudabilité Bon Bon, mais le coût de la soudure est élevé et nécessite un fil de soudure spécial. Le projet nécessite un grand nombre de tuyaux soudés en acier au carbone.
Capacité de traitement Facile à couper, à plier, à border, à fileter Le traitement est difficile et nécessite un équipement spécialisé. Tubes en acier au carbone pour traitement structurel ou raccords personnalisés
Durée de vie S'il est bien conservé, il peut durer de 15 à 30 ans. Longue durée de vie, résistant à la corrosion, pouvant durer jusqu'à 50 ans ou plus. L'acier inoxydable convient mieux aux environnements fortement corrosifs.
Domaines d'application Oléoducs et gazoducs, bâtiments et structures mécaniques Produits chimiques, alimentaires, pharmaceutiques, transport d'eau de mer, environnements hautement corrosifs Choisissez celui qui convient le mieux en fonction de l'environnement.

6. Jusqu'où les tubes en acier au carbone peuvent-ils aller ?

D'aucuns pourraient se demander si, avec tous les nouveaux matériaux disponibles aujourd'hui, les tuyaux en acier au carbone deviendront obsolètes.

La réponse est non : La raison en est simple : les tuyaux en acier au carbone sont robustes et durables, abordables et largement utilisés. En outre, les tuyaux en acier au carbone sont constamment améliorés, avec des qualités d'acier plus élevées, une meilleure résistance à la corrosion et des émissions de carbone plus faibles.

Des immeubles sous nos pieds aux champs pétrolifères lointains, des robinets de nos maisons aux lignes de production des usines, ce modeste tuyau en acier au carbone a toujours été présent. Les tubes en acier au carbone restent un élément clé dans de nombreuses industries modernes et dans la vie de tous les jours. L'avenir des tubes en acier au carbone évoluera : une plus grande résistance, passant de X80 à X100 et X120, utilisant moins d'acier pour supporter une plus grande pression ; et une plus grande résistance à la corrosion, prolongeant sa durée de vie d'une douzaine d'années à plusieurs décennies grâce à des revêtements haute performance (3PE, FBE).

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