Introduction
Saviez-vous que l'acier doux est l'un des matériaux les plus utilisés dans l'industrie manufacturière ? Les fabricants font souvent l'éloge de sa polyvalence, de sa maniabilité, de sa résistance et de son coût. Il n'est donc pas étonnant que les tubes en acier doux figurent parmi les types de tubes les plus courants sur le marché.
Les tubes en acier doux sont durables, légers et malléables, une combinaison idéale pour de nombreuses entreprises. C'est la raison pour laquelle ils sont très présents dans les usines, les structures, les installations pétrolières et gazières, ainsi que dans les utilisations domestiques. Cet article aborde tout ce que vous devez savoir sur les tubes en acier doux et sur la manière dont ils peuvent constituer le pain et le beurre de votre entreprise.
Qu'est-ce qu'un tube en acier doux ?
L'acier doux est identique à l'acier à faible teneur en carbone, composé de fer et de faibles quantités de carbone. Le pourcentage global de carbone en masse se situe entre 0,05% et 0,25%. Vous vous demandez quelle différence une si petite quantité peut faire ? L'ajout de seulement 1% de carbone dans l'acier lui confère des propriétés telles que la résistance, la ductilité et la robustesse. La teneur en carbone permet aux tuyaux en acier doux de bien fonctionner dans les applications lourdes qui impliquent beaucoup de contraintes physiques.
En outre, ils sont faciles à fabriquer et se prêtent bien au travail à chaud et à froid. Bien qu'ils soient encore plus faibles que les tuyaux en acier à haute teneur en carbone - qui peuvent contenir jusqu'à 3% de carbone - ils sont renforcés par la cémentation. L'acier doux est principalement composé de fer, ce qui lui confère un fort pouvoir magnétique. Sa facilité d'accès en fait l'un des matériaux industriels les plus utilisés.
Caractéristiques
La première préoccupation du tuyauteur est de choisir le bon type de tuyau pour une application donnée. Les tuyaux en métal à faible teneur en carbone se caractérisent par une résistance modérée, une grande durabilité et une excellente soudabilité. Vous savez qu'ils contiennent principalement du fer et du carbone, mais aussi des traces de soufre, de phosphore et de silicium.
Les tubes en acier doux possèdent en outre plusieurs propriétés qui leur permettent de s'adapter à de nombreux environnements. Ils se prêtent à la galvanisation et au traitement thermique. Les tubes en acier doux sans soudure ont une immense résistance à la traction en raison de l'absence de joints de soudure. Les tubes soudés sont plus polyvalents - leur nature modulaire leur permet de se combiner avec différentes dimensions de tubes et de composants. Alors que l'acier au carbone est sensible à la corrosion, le processus de galvanisation des tuyaux en acier peut prolonger leur durée de vie.
Grades de tubes en acier doux
Vous êtes-vous déjà demandé comment sont classés les centaines de tubes d'acier existants ? Chaque pays a sa propre façon de classer les alliages métalliques en fonction de leurs propriétés et de leurs applications. Les qualités les plus courantes relèvent des normes américaines, indiennes, britanniques, européennes, japonaises et australiennes. La norme américaine ASTM est le système de classification le plus largement reconnu. Voici quelques qualités de tuyaux en acier doux selon la norme ASTM :
- ASTM A53 : Cet alliage d'acier doux n'est pas très rigide mais possède une excellente usinabilité. Il est souvent utilisé dans les applications structurelles et les canalisations domestiques.
- ASTM A135 : L'acier doux A135 présente une remarquable tolérance à la température, ce qui le rend utile pour l'ignifugation. En outre, il est utilisé pour transporter du gaz, de la vapeur et d'autres liquides.
- ASTM A795 : On les trouve souvent sous la forme de tuyaux zingués noirs. Ils sont couramment utilisés dans l'industrie, la mécanique et les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation en raison de leur haute pression.
- ASTM A523 : Utilisé pour les tuyaux à haute pression et le confinement des câbles électriques. Il peut être traité thermiquement et supporte une peinture anticorrosive.
D'autres normes de tuyauterie sont couramment utilisées :
- Le BS 1387 est un type de tuyau britannique souvent utilisé dans les bâtiments et les structures. Une autre catégorie britannique est la BS 3601, un tuyau en acier au carbone polyvalent.
- En Europe, c'est la norme EN qui prévaut. La norme EN 10255 est une qualité de tube polyvalente qui se prête au soudage et au filetage.
- Le Japon utilise la norme JIS pour les tuyaux. La norme JIS G 3444 couvre les tubes en acier doux sans soudure et soudés utilisés dans les applications de génie civil.
Dimensions et normes des tubes en acier doux
Outre les qualités et les propriétés des métaux, les spécifications des tuyaux constituent également un aspect très important. Souvent, la réussite d'un projet dépend de la connaissance de la norme à suivre. Si vous vous procurez des tuyaux incompatibles, vous vous heurterez rapidement à plusieurs obstacles. C'est pourquoi il est essentiel de connaître les spécifications NPS des tuyaux. Le NPS est une méthode mondialement reconnue de classification des tuyaux en fonction de leurs dimensions. Lorsque l'on parle de chiffres, on rencontre souvent des termes tels que OD, ID et schedule. Expliquons la signification de ces termes.
- OD (Diamètre extérieur) : Le diamètre extérieur d'un tuyau est la distance diamétrale d'une extrémité de la surface à l'autre. Il s'agit d'une information essentielle, surtout pour les petits projets, car elle détermine l'espace occupé par le tuyau.
- ID (diamètre intérieur) : Tout comme le diamètre extérieur mesure un tuyau d'un bout à l'autre depuis l'extérieur, le diamètre intérieur le mesure depuis l'intérieur. Il s'agit de la distance diamétrale d'une extrémité à l'autre de la surface intérieure. Cette information, apparemment minime, peut déterminer des éléments importants tels que le volume transporté et la pression nominale.
- Programme de tuyauterie : Il décrit l'épaisseur des parois du tube. Le plan de tuyauterie avec le diamètre extérieur et le diamètre intérieur donne une image complète de la dimension de la tuyauterie.
En général, les alésages des tuyaux en acier doux peuvent varier de 1/8 à 6 pouces. Le diamètre extérieur des tuyaux peut être aussi petit que 0,406 pouce et aussi grand que 6,5 pouces. Il est essentiel de consulter un tableau des spécifications des tuyaux pour déterminer la taille de tuyau appropriée à votre application.
Caractéristiques des tubes en acier doux
L'aspect le plus remarquable des tubes en acier doux est leur polyvalence. Alors que l'acier à faible teneur en carbone est généralement moins durable que l'acier à teneur moyenne ou élevée en carbone, les tuyaux en acier doux peuvent être traités thermiquement pour augmenter la dureté de leur surface. Ils sont très résistants aux intempéries et durables, et offrent une longue durée de vie avec un entretien adéquat. La soudabilité des tuyaux en acier doux les différencie des tuyaux à haute teneur en carbone. Alors que ces derniers sont difficiles à travailler, les tuyaux en acier doux fonctionnent de manière diversifiée avec un succès énorme.
Lorsqu'ils sont fabriqués sans soudure, ils offrent une résistance à la traction supplémentaire. La résistance à la température des tuyaux en acier doux leur permet en outre d'être utilisés dans des environnements difficiles tels que les pipelines extérieurs, les usines chimiques et les chaudières. Le faible coût d'approvisionnement joue également un rôle clé dans leur adaptabilité. Les tuyaux en acier doux coûtent quatre fois moins cher que les tuyaux en acier inoxydable et peuvent les surpasser dans certains cas.
Applications des tubes en acier doux
La polyvalence des tubes en acier doux permet à de nombreuses industries d'en bénéficier. Ils constituent un élément essentiel pour les petits et les grands fabricants. Parmi les principales entreprises qui utilisent les tubes en acier doux, on peut citer
- Construction : Les tubes en acier doux sont solides et robustes, parfaits pour les pièces structurelles dans les projets de construction. Ils sont couramment utilisés comme cadres de construction, échafaudages, tiges de soutien, etc. Les tubes en acier doux sont utilisés dans la construction de ponts, de navires, de mâts et d'autres grandes structures.
- Plomberie : Les tuyaux en acier doux sont souvent utilisés pour la plomberie intérieure et extérieure. Leur gamme de dimensions leur permet de s'adapter à un large éventail d'applications. Ils sont les piliers des systèmes d'égouts, de drainage et d'approvisionnement en eau.
- Pétrole et gaz : L'industrie du pétrole et du gaz repose en grande partie sur des tuyaux en acier doux. Il existe deux types distincts de réseaux de canalisations. D'une part, il y a les oléoducs lourds qui circulent au-dessus ou en dessous de la terre et qui couvrent d'énormes distances. D'autre part, il existe des réseaux de canalisations plus petits pour transporter le gaz dans des environnements intérieurs. Les tuyaux en acier doux peuvent servir d'outils efficaces dans les deux cas.
- CVC : Les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation nécessitent des réseaux de tuyauterie efficaces et complexes pour transporter le gaz, l'eau et la vapeur. Les nuances d'acier doux telles que A135 conviennent au transport des gaz à haute pression dans les systèmes de chauffage et de ventilation. Elles sont efficaces pour transporter l'eau chaude et froide qui circule dans ces réseaux de tuyauterie.
- L'agriculture : Les exploitations agricoles, les étables et les poulaillers ont besoin de canalisations pour l'irrigation, l'approvisionnement en eau et le drainage. Les tuyaux en acier doux répondent à ces exigences en offrant une solution robuste et rentable pour les petites et grandes exploitations agricoles.
- Industrie automobile et aérospatiale : Les tubes en acier doux jouent un rôle essentiel dans les réseaux de tuyauterie complexes nécessaires aux automobiles et aux avions. Leur niveau de pression et de tolérance élevé leur permet de répondre aux exigences uniques de ces industries. Ils sont utilisés dans les échappements des moteurs, les systèmes d'alimentation en gaz et les chambres d'allumage.
Quelle est la différence entre les tubes en acier à haute teneur en carbone et les tubes en acier doux ?
L'acier à haute teneur en carbone est un alliage de fer et de carbone contenant un pourcentage plus élevé de carbone, entre 0,5 et 3%. Cette différence apparemment minime rend ses propriétés physiques très différentes de celles de l'acier à faible teneur en carbone. L'acier à haute teneur en carbone offre une résistance à la traction et une durabilité supérieures à celles de l'acier doux. C'est pourquoi il est principalement utilisé dans les secteurs de la construction, de la fabrication, du pétrole et du gaz.
L'acier à haute teneur en carbone présente une plus grande résistance à la chaleur que l'acier à faible teneur en carbone, puisqu'il peut supporter des températures allant jusqu'à 1 000 degrés Celsius. Cependant, l'acier à haute teneur en carbone présente certains inconvénients par rapport à l'acier doux, ce qui signifie qu'il ne peut pas remplacer ce dernier. Il est plus difficile à façonner et ne peut pas être soudé.
En raison de son extrême dureté, il est également plus fragile que l'acier doux. Son approvisionnement est plus coûteux que celui de l'acier doux et il est susceptible de rouiller. Cela limite les possibilités de fabrication avec de l'acier à haute teneur en carbone.
En fin de compte, l'acier à haute teneur en carbone et l'acier à faible teneur en carbone sont tous deux d'excellents matériaux de fabrication, avec leurs propres avantages et inconvénients. Le choix du matériau dépendra de votre application spécifique.
Conclusion
La polyvalence et la valeur des tubes en acier doux en font un pilier des applications industrielles. Les nombreuses qualités de tubes en acier doux offrent aux fabricants et aux prestataires de services des outils efficaces pour atteindre leurs objectifs. Les tubes en acier doux sont solides, durables, ductiles et bon marché - ils offrent une valeur incroyable aux petites et grandes entreprises.
Cependant, en raison de la disponibilité de nombreux types de tuyaux sur le marché, il est nécessaire de connaître leurs spécifications avant de les acheter. Une bonne compréhension des normes, des qualités et des matériaux des tuyaux est nécessaire pour que toute entreprise soit rentable. Une conception efficace des réseaux de canalisations permet de réduire les dépenses liées aux déchets et aux matériaux incorrects.
Avec les informations correctes, vous pouvez créer le réseau de tubes parfait pour votre application, ce qui est possible grâce à la puissance des tubes en acier doux.