La technologie des tubes de soudage par différentes

Dans cet article, nous examinerons la technologie de soudage de tuyaux de grand diamètre à l'aide d'équipements modernes. Le sujet de l'article présente un intérêt considérable, car partout, de temps à autre, des travaux de réparation-restauration ou de construction sont effectués avec le remplacement des systèmes d'assainissement, de plomberie et de chauffage.

Lorsque vous travaillez avec des canalisations principales, vous ne pouvez pas vous passer de méthodes de soudage de joints réalisés sur de grands diamètres. Encore une fois, le sujet qui sera abordé dans l'article est intéressant, car parallèlement aux tuyaux en métal traditionnels, des analogues de polymères sont apparus, dont la combinaison présuppose l'utilisation d'autres méthodes.

Par conséquent, avant d’examiner les principales méthodes de soudage de tuyaux, nous examinerons les principales modifications des conduites de grand diamètre pouvant être soudées.

Caractéristiques de construction des pipelines de grand diamètre

Les instructions pour les travaux de soudage dépendent en grande partie du diamètre des tuyaux utilisés. Les gros tuyaux comprennent des produits d’un diamètre extérieur de 530 mm et plus.

Ces produits sont utilisés dans le processus de construction de conduites principales destinées à transporter du pétrole, du gaz, de l’eau, du liquide de refroidissement à partir d’un système de chauffage centralisé et des eaux usées.

Tous les tuyaux de grand diamètre, adaptés au raccordement par soudage, peuvent être divisés en deux grandes catégories:

• Produits métalliques, qui comprennent les tuyaux en acier longitudinaux et en spirale ronds soudés électriques;
• Produits polymères, qui comprennent une large gamme de produits en polyéthylène (PE), polypropylène (PP) et polychlorure de vinyle (PVC).

Chacune des catégories de tuyaux énumérées est raccordée à l'aide de méthodes et d'équipements appropriés.

Méthodes d'assemblage de pipelines métalliques

Peu importe ce que vous devez faire, qu'il s'agisse de souder des tuyaux à la lumière ou d'utiliser des méthodes plus avancées sur le plan technologique, il est supposé que le métal est chauffé pour former un joint presque homogène et fiable. Par conséquent, dans tous les cas, vous devrez travailler avec des équipements spéciaux, dont l'utilisation nécessite le professionnalisme et l'expérience nécessaires pour effectuer les travaux de soudage.

Considérez les méthodes de soudage les plus courantes couramment utilisées lors de l’installation de pipelines en métal à diverses fins.

Applications de soudage au gaz

Le soudage des tuyaux de gaz est une méthode éprouvée et éprouvée de jonction de pièces métalliques afin d’obtenir une soudure de haute qualité, solide et durable.

Le principe de la soudure à gaz est le suivant:

• le bord des sections transversales soudées est chauffé au moyen d'une flamme gaz-oxygène;
• l'espace entre les deux surfaces chauffées est rempli d'une barre de métal qui fond pendant le soudage.

Important: les caractéristiques de résistance du joint obtenues en soudage au gaz sont inférieures à celles obtenues en soudage à l'arc électrique. Le choix du joint soudé au gaz est justifié dans le cas où il est nécessaire de travailler avec des tuyaux à paroi mince (jusqu'à 3,5 mm).

Lors du travail de laminage des métaux avec utilisation d'une torche à gaz, les matériaux suivants sont appliqués:

• L'acétylène est un gaz responsable de la combustion.
• L'oxygène est un gaz qui fournit la température de combustion requise et la stabilité de la flamme.

Important: dans certains cas, l'acétylène peut être remplacé par d'autres gaz inflammables, tels que le propane ou le méthane. La seule condition à remplir est de maintenir une température plus élevée de la flamme du brûleur par rapport au point de fusion du métal.

• Un matériau de remplissage est nécessaire pour remplir la soudure. Ce matériau est sélectionné en fonction des propriétés chimiques et physiques des métaux traités.
• Le flux est utilisé pour empêcher l'oxydation du métal pendant le chauffage. Les flux sous forme de pâte ou de poudre, déposés sur les bords chauffés des tuyaux, forment un film protecteur empêchant l’oxygène de pénétrer dans la structure du joint.

L'utilisation de flux est nécessaire lorsque vous travaillez avec la plupart des métaux, à l'exception des aciers au carbone.

Soudage à l'arc électrique

Le soudage à l'arc électrique est une technologie basée sur le chauffage des surfaces métalliques à la température de fonctionnement au moyen d'une décharge à l'arc électrique et d'une fusion ultérieure pour produire une soudure solide et fiable.

La technique de l’arc électrique étant connue depuis longtemps, de nombreux moyens plus ou moins efficaces de réaliser un tel joint soudé ont été mis au point.

Quand on travaille avec des tuyaux de gros et moyen diamètre, le soudage bout à bout a la plus grande popularité, lorsque les deux joints transversaux se rapprochent et sont centrés, après quoi la formation d'un joint se produit.

En fonction de la longueur, les coutures interrompues et solides sont distinguées. Faire bouillir un métal de haute qualité avec une couture continue nécessite un spécialiste hautement qualifié et une expérience impressionnante dans la réalisation de tels travaux.

Le développement technologique de la technologie manuelle à l'arc électrique est devenu le soudage orbital de tubes, qui trouve une large application dans la formation de joints non rotatifs sur des pipelines de diamètre moyen et grand.

Le procédé repose sur le soudage à l'arc avec des électrodes sous gaz inerte. L'utilisation d'un gaz protecteur, tel que l'argon, peut empêcher la fusion de l'électrode.

L'utilisation de certains mélanges de gaz peut augmenter la vitesse et la profondeur de pénétration. En règle générale, un mélange inerte d'argon et d'hélium permet d'obtenir un cordon de soudure très propre.

Le soudage orbital de tubes en acier inoxydable ou de leurs homologues en acier conventionnels implique l’utilisation de deux composants essentiels:

• La source de courant à partir de laquelle le courant est alimenté et l'alimentation en courant, la rotation des électrodes, l'alimentation en gaz inerte et le fil sont surveillés. Le plus souvent, la source de courant utilisée est l'inverseur, car son utilisation est simple et efficace.
• La tête orbitale, au moyen de laquelle l'électrode tourne autour du tuyau et tout le cycle de travail se produit.

Grâce au fonctionnement conjoint de ces deux composants, il devient possible de mécaniser l'utilisation de cet équipement pour obtenir la qualité optimale du joint.

Le soudage de tubes orbitaux présente un certain nombre d'avantages importants par rapport au processus manuel:

• prix raisonnable du résultat final;
• moins laborieux du processus et, par conséquent, des délais courts pour l'accomplissement de la tâche;
• consommation économique d'électrodes;
• la capacité de travailler avec différentes épaisseurs de paroi avec des résultats de haute qualité;
• couture lisse et serrée sur toute la circonférence, ce qui n'est pas facile à réaliser en opérant manuellement.

L'utilisation de la soudure au laser

La soudure au laser est une technique de haute technologie basée sur la fusion du métal par faisceau lumineux. Le rayonnement utilisé pour chauffer une surface métallique est monochromatique et sa longueur d'onde dépend de la nature du corps de travail de l'émetteur laser.

L'efficacité du soudage au laser est déterminée par des paramètres tels que:

• puissance de rayonnement;
• diamètre et configuration du point focal;
• la vitesse de déplacement de la pièce par rapport au faisceau laser.

Parmi les avantages de la technologie, notons les suivants:

• chauffage ponctuel à haute intensité du tuyau métallique jusqu'à ce que la température de fusion soit atteinte.
• refroidissement rapide de l'articulation traitée à la fin de l'exposition aux rayonnements.
• largeur minimale du joint sans compromettre la résistance du joint.

Cependant, il existe des inconvénients, notamment:

• coût élevé de l'équipement en raison de la nouveauté et de la faible diffusion de la technologie;
• la possibilité de travailler avec du matériel dont l'épaisseur de paroi ne dépasse pas 1-1,5 mm.

Une machine de soudage au laser standard comprend des éléments clés tels qu'un milieu actif et un générateur de pompe.

Par type d’environnement actif, les appareils sont répartis dans les catégories suivantes:

• gaz;
• à l'état solide;
• semi-conducteur.

Chacune des modifications énumérées peut être appliquée lors de l'assemblage de canalisations domestiques de haute qualité, mais pas plus, car la paroi des systèmes de tronc est le plus souvent d'une épaisseur supérieure à 2 mm.

Soudure des joints tournants, rotatifs et horizontaux

Le soudage à tube rotatif est nécessaire lors de l'assemblage de la plupart des pipelines de grande et moyenne taille.

Le soudage est effectué en trois couches:

• au stade initial, l'articulation est divisée de manière conditionnelle en quatre segments;
• puis on fait bouillir les deux premiers segments, après quoi on effectue un virage à 180 degrés;
• puis les deux segments restants sont soudés;
• le tuyau est tourné à 90 degrés et la deuxième couche est en cours de cuisson;
• à la dernière étape, le tuyau fait demi-tour et le joint est finalement soudé.

Le soudage des joints non rotatifs est également effectué en trois couches. Les joints fixes sont bouillis d'avant en arrière. Il utilise un arc court (pas plus de 2 mm).

Le soudage des joints horizontaux est effectué avec des électrodes d'un diamètre de 4 mm. Comme dans le cas précédent, l'électrode fait des va-et-vient lors de la formation du joint. Le résultat est un rouleau dont la hauteur n'excède pas 1,5 mm.

L'articulation est bouillie en trois ou quatre couches. Lors de la formation des derniers rouleaux, le diamètre des électrodes utilisées est porté à 5 mm sous un courant pouvant atteindre 300 A.

Conseil: S'il ne s'agit pas d'assembler un nouveau système d'alimentation en eau, mais de réparer une fuite dans l'ancien système, il peut être utile de souder à froid les tuyaux de chauffage ou l'alimentation en eau. En fait, il s’agit d’une sorte de colle époxy dans laquelle sont dissous des fragments de métal. L'élimination des fuites de vos propres mains ne peut s'effectuer que sur du sec, préalablement nettoyé des tuyaux.

Bien entendu, l’utilisation de la soudure à froid dans ce cas n’est qu’une mesure temporaire, après laquelle une réparation de qualité du tuyau endommagé doit être effectuée.

Méthodes de soudage de tuyaux en polymère

La technologie de travail avec des tuyaux en polymère est fondamentalement différente de la soudure de produits métalliques.

Lors de l’assemblage de canalisations polymères, les deux méthodes les plus demandées sont appliquées:

• La technologie des joints bout à bout implique le chauffage et la fusion ultérieure des extrémités des tuyaux à la température de fonctionnement, ainsi que la compression jusqu'à la formation d'un joint hermétique. Le processus de soudage est effectué à l'aide d'un équipement spécial comprenant un cadre, des centralisateurs et un élément chauffant.

Les dispositifs de raccordement bout à bout de tuyaux en polymère sont multifonctionnels et permettent d’ajuster simultanément et ensuite de centrer la coupe des extrémités jointes avant le chauffage ultérieur. Chauffé à la température de fonctionnement du tuyau déplacé par un système mécanisé de vérins.

L'utilisation de machines spéciales vous permet d'effectuer des travaux de soudage, à la fois stationnaires et sur le terrain, avec une qualité de joint évidemment élevée.

• La technologie de connexion par électrofusion permet de se passer d'équipements complexes, puisque l'élément chauffant fait partie de l'accouplement pour les tubes à souder.

Un manchon en polymère avec une bobine fusionnée est placé sur le raccord des tuyaux à assembler, après quoi la bobine est mise sous tension et le plastique est fondu, formant un joint fiable et étanche.

Conclusion

Nous avons donc examiné les caractéristiques des joints soudés utilisés dans l’assemblage de divers pipelines de grand diamètre, en métal et en polymère. Vous avez encore des questions auxquelles vous ne pouvez pas répondre? Dans ce cas, vous pouvez trouver des informations plus utiles en visionnant la vidéo présentée dans cet article.