Les tubes en acier trouvent de nombreuses applications dans divers secteurs industriels et dans le domaine de la construction. Certains servent à acheminer de l'eau, du gaz ou de la vapeur. D'autres sont utilisés pour soutenir des bâtiments et des ponts de grande envergure construits à grande profondeur sous terre. Ces utilisations étant différentes, les fabricants de tubes appliquent des normes distinctes pour leur production.
ASTM International a élaboré des normes destinées à aider les constructeurs à choisir le tuyau le mieux adapté à chaque application. Les spécifications ASTM A53 et ASTM A252 comptent parmi les plus courantes pour les tuyaux en acier au carbone.
En général, les tuyaux se ressemblent. Cependant, chaque norme correspond à une fonction différente. Choisir la mauvaise norme peut entraîner une baisse des performances, une augmentation des coûts ou des problèmes d'installation.
Cet article décrit les principales différences entre les normes ASTM A53 et ASTM A252.
Qu'est-ce que la norme ASTM A53 ?
ASTM A53 Il s'agit d'une norme relative aux tubes en acier au carbone destinés à des applications sous pression et mécaniques. Cette norme couvre à la fois les versions en acier noir et celles zinguées, adaptées à différentes conditions climatiques.
Ces tuyaux sont utilisés pour des applications à basse et moyenne pression. Ils sont également cintrés, soudés, filetés et bridés par les ouvriers lors de leur installation.
La norme ASTM A53 se divise en deux catégories : la catégorie A et la catégorie B.
Qu'est-ce que la norme ASTM A252 ?
ASTM A252 Il s'agit d'une norme relative aux tubes en acier au carbone destinés à la réalisation de pieux. Les pieux sont de longues colonnes en acier enfoncées profondément dans le sol pour soutenir des ouvrages.
Ces tuyaux servent à soutenir des structures lourdes telles que des bâtiments, des ponts et des quais. Dans certains chantiers, les ouvriers coulent du béton à l'intérieur du tuyau après sa mise en place.
Les tubes conformes à la norme ASTM A252 sont disponibles en trois nuances : nuance 1, nuance 2 et nuance 3.
Fonction principale de chaque tuyau
La principale différence entre les normes ASTM A53 et ASTM A252 réside dans leur domaine d'application.
Les tuyaux ASTM A53 sont utilisés pour le transport de l'eau, de la vapeur, du gaz et de l'air. Ils sont employés dans des installations où la pression augmente pendant le fonctionnement.
Les tubes ASTM A252 servent à assurer le soutien inférieur d'une structure. Ils sont enfoncés dans le sol par les constructeurs à l'aide de gros engins. Ces tubes permettent de répartir le poids sur des couches de sol plus résistantes.
Différences de fabrication
Ces deux normes autorisent les tubes sans soudure et les tubes soudés, bien que leurs règles de fabrication diffèrent.
Les méthodes de fabrication courantes de l'ASTM A53 comprennent :
- Tuyau sans soudure (type S)
- Tuyau ERW (type E)
- Tuyau soudé bout à bout au four (type F)
Les méthodes de fabrication courantes de l'ASTM A252 comprennent :
- Tube sans soudure
- Tube ERW
- Tuyau soudé par flash
- Tuyau soudé par fusion
- Tuyau soudé en spirale
Les tubes à soudure hélicoïdale sont couramment utilisés dans les projets de pieux conformes à la norme ASTM A252, car leurs grands diamètres sont particulièrement adaptés aux travaux de fondation.
Composition chimique
Composition chimique de la norme ASTM A252
La norme ASTM A252 prévoit des exigences simplifiées en matière de composition chimique lorsque la ténacité est jugée plus importante que l'utilisation à haute pression. La teneur en phosphore (P) ne doit pas dépasser 0,050% afin de préserver la ténacité. La composition des autres éléments peut varier.
Composition chimique de la norme ASTM A53
Les exigences chimiques applicables aux tubes ASTM A53 sont plus strictes, car les conduites sous pression doivent garantir des performances constantes et ne peuvent tolérer aucune fuite. Le tableau ci-dessous présente les valeurs maximales des éléments pour toutes les nuances.
| Type / Élément | C | Mn | P | S | Cu | Ni | Cr | Mo |
| Type S/E – Catégorie A | 0.25 | 0.95 | 0.05 | 0.045 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.15 |
| Type S/E – Catégorie B | 0.30 | 1.20 | 0.05 | 0.045 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.15 |
| Type F – Catégorie A | 0.30 | 1.20 | 0.05 | 0.045 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.15 |
Résistance mécanique
Ces deux types de tubes présentent de bonnes caractéristiques de résistance, mais la norme ASTM A252 Grade 3 offre une résistance supérieure pour les travaux de fondations lourdes.
Résistance mécanique de la norme ASTM A53
La norme ASTM A53 porte principalement sur la résistance à la pression et le bon écoulement du fluide.
| Grade | Limite d'élasticité minimale (ksi) | Résistance minimale à la traction (ksi) |
| Grade A | 30 ksi | 48 ksi |
| Note B | 35 ksi | 60 ksi |
La classe B est plus courante, car elle résiste à des pressions plus élevées.
Résistance mécanique de la norme ASTM A252
La norme ASTM A252 porte principalement sur la capacité de supporter les charges dans les bâtiments et de résister aux chocs liés au battage des pieux.
| Grade | Limite d'élasticité minimale | Résistance minimale à la traction |
| Première année | 30 ksi (205 MPa) | 50 ksi (345 MPa) |
| CE1 | 35 ksi (240 MPa) | 60 ksi (415 MPa) |
| Niveau 3 | 45 ksi (310 MPa) | 66 ksi (455 MPa) |
La classe 3 supporte les charges les plus lourdes.
Dimensions des tuyaux
Les tubes ASTM A53 sont généralement des tubes de petit diamètre. Les diamètres les plus courants vont de 1/8 à 26 pouces.
Le diamètre des tubes conformes à la norme ASTM A252 est nettement plus grand. Le diamètre de ces tubes peut varier de 6 pouces à 120 pouces, voire plus.
Exigences en matière d'essais
Les règles d'essai varient en fonction de la fonction de la canalisation.
La norme ASTM A53 impose la réalisation d'essais de pression. Les essais ASTM A53 les plus couramment utilisés sont les suivants :
- Essais hydrostatiques
- Contrôle électrique d'étanchéité
- Essais d'aplatissement
- Contrôles électriques non destructifs
- Essai de flexion
La norme ASTM A252 prévoit des essais structurels. Parmi les essais types prévus par la norme ASTM A252, on peut citer :
- Essai de traction
- Essais de limite d'élasticité
- Essai d'allongement
- Contrôle des soudures
Ces essais peuvent être réalisés afin de vérifier la capacité d'un tuyau à résister à des chocs violents et à la pression du sol.
Revêtements de surface
Les revêtements présentent certaines similitudes dans les deux normes, mais leur utilisation diffère.
Revêtements de surface pour la norme ASTM A53
| Type de revêtement | Application |
| FBE (époxy lié par fusion) | Canalisations souterraines, réseaux d'eau et de gaz |
| 3LPE / 3LPP | Conduites enterrées, tronçons de conduites offshore, zones de sol à forte usure |
| Galvanisation à chaud | Tuyaux exposés à l'extérieur, tubes de structure et zones présentant une légère corrosion |
| Revêtements à base de goudron de houille / époxy | Canalisations anciennes, systèmes de protection peu coûteux |
Revêtements de surface pour la norme ASTM A252
| Type de revêtement | Application |
| Epoxy fusionné (FBE) | Pieux marins, pieux souterrains |
| Polyéthylène à trois couches (3LPE) | Pieux de fondation souterrains |
| Polypropylène à trois couches (3LPP) | Enfoncement de pieux en mer, enfoncement de pieux en eaux profondes |
| Époxy à base de goudron de houille (CTE) | Pieux marins, appuis de ponts |
| Revêtement galvanisé | Pieux de fondation, usage général |
Soudabilité
Dans des conditions normales, le soudage peut être effectué sur les deux types.
L'ASTM A53 Grade B est un acier à faible teneur en carbone et à composition contrôlée, ce qui en fait une nuance présentant une bonne soudabilité. Il peut être soudé facilement à l'aide de méthodes courantes telles que le SMAW, le GMAW, le GTAW et le SAW dans la plupart des cas.
La norme ASTM A252 Grade 3 est également soudable et principalement utilisée dans les pieux de construction. Par conséquent, lors du soudage, la résistance des joints soudés soumis à des forces d'enfoncement élevées prime sur la facilité de fabrication. Les méthodes de soudage courantes comprennent le SMAW, le FCAW, le GMAW et le SAW.
Applications courantes
Applications de la norme ASTM A53
La norme ASTM A53 s'applique au transport de l'eau dans les habitations, les bâtiments, les installations et autres ouvrages. Les canalisations doivent être étanches et garantir un débit continu. Les professionnels les utilisent dans :
- Conduites d'eau
- Systèmes à vapeur
- Conduites de gaz
- Conduites d'air
- Systèmes de plomberie
- Pièces de machines
Applications de l'ASTM A252
La norme ASTM A252 s'applique aux éléments destinés à supporter des charges dans le sol. Les tubes doivent être capables de résister aux charges structurelles, à la pression du sol et au battage des pieux sur une longue période. Ils sont généralement utilisés :
- Fondations de ponts
- Pieux marins
- Ouvrages portuaires
- Fondations des immeubles de grande hauteur
- Murs de soutènement
- Structures offshore
Différences de coûts
Les tuyaux ASTM A53 sont généralement moins chers pour les réseaux de tuyauterie de petite et moyenne taille. Ils respectent les dimensions standard utilisées en plomberie et dans l'industrie.
Des parois plus épaisses, des diamètres plus importants, des longueurs plus grandes et des revêtements spécifiques sont des critères couramment pris en compte dans les projets utilisant la norme ASTM A252. Le projet s'avère coûteux en raison des frais supplémentaires liés au transport et aux engins de battage.
Conclusion
Les normes ASTM A53 et A252 s'appliquent toutes deux à l'acier au carbone, mais leurs applications diffèrent. La norme ASTM A53 convient aux applications dans les systèmes à haute pression. Ce type de tuyau est couramment utilisé au quotidien dans les usines, les bâtiments et les installations de services publics. La norme ASTM A252 est utilisée pour renforcer les chantiers souterrains. Il est utilisé par les entrepreneurs pour les fondations profondes, les structures de tours, la construction portuaire et les ponts. Le choix dépendra d’une question simple : le tuyau sert-il à transporter des fluides ou à supporter un poids ? Les tuyaux ASTM A53 sont conçus pour acheminer de l’eau et du gaz. En revanche, la norme ASTM A252 convient aux applications souterraines.