mercredi 31 mars 2010

Une analyse sur l'interaction entre le soudage d'un pipeline et son environnement

Avertissement :

Ce document technique difficile à comprendre dans un premier plan, nous indique les différentes complexités d'accidents autour du soudage d'un oéloduc.

J'ai surligné quelques passages à lire sur les enjeux des soudures face aux intempéries et au vieillisement.

Qui a dit que nous ne comprenions pas comment fonctionne un oléoduc..

donc je souris vert

Laurent



18 Congrès Français de Mécanique Grenoble, 27-31 août 2007

Analyse tendancielle et différentielle des interactions entre le procédé de

soudage d'assemblage de gros tubes et son environnement

R. BOUZID, E. BOUALI, M. GACEB

Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, Université de Boumerdès

Laboratoire de Fiabilité des Equipements Pétroliers et Matériaux

35000 Boumerdès – Algérie -

r_bouz@yahoo.fr


source : http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/handle/2042/16140/CFM2007-0601.pdf

Résumé:

L'ouverture de nouveaux champs de production sont de nature à entretenir l'expansion des

pipelines qui se fera en fonction des augmentations des prix des hydrocarbures, des aciers des

tubes, des progrès technologiques et technique en sidérurgie et en construction des pipelines.

Les pipelines traversent les déserts, les montagnes les zones marécageuses, les rivières et les

mers; cela se traduit par des déformations et contraintes qui créent des conditions, complexes et

sévères, de travail des joints de soudure des tubes; dont la capacité portante dépend de

l'hétérogénéité des propriétés mécaniques des différentes zones du joint, de la qualité du cordon

et autres. La capacité portante des joints de soudure de tubes diminue d'avantage en présence de

concentration de contraintes et des déformations qui dépendent à leur tour de l'existence des

défauts technologiques d'assemblage et de forme du cordon. D'autre part se posent les

problèmes de soudabilité des aciers, de composition chimique de plus en plus complexe

auxquelles s'ajoutent les tendances actuelles à l'emploi des tubes de gros diamètre et de forte

épaisseur. C'est ainsi que les efforts doivent être dirigés vers l'industrialisation, la mécanisation

et l'automatisation des processus de soudage sur chantier. Pour que ces efforts soient fructueux,

il faut prendre en compte les progrès de l'industrie sidérurgique, les besoins des constructeurs et

les exigences des exploitants. C'est dans ce contexte que la présente étude est consacrée à

l'analyse tendancielle et différentielle des interactions entre le procédé de soudage d'assemblage

des tubes et son environnement, faisant un état des lieux du soudage de pipelines.

Abstract:

The opening of new production fields are of a nature to entertain the pipelines extension in

terms of price increase of hydrocarbons pipelines steels, of the technological progress in steel

manufacture and pipeline construction. The pipelines cross deserts, mountains, swampy zones,

rivers and seas which induce strains and stresses which create complex and severe working

conditions of the welded joints in pipes whose bearing capacity depends on the heterogeneity of

the mechanical properties of the joint’s different zones, on the capacity of the weld bead and on

other factors. The bearing capacity of the welded joints of pipes decrease further with the

presence of stress and strain concentrations which depend on the existence of assembling and

welded bead technological defects. On another hand problems are encountered like the

weldability of the steels, on the more and more complex chemical composition as well as on the

actual tendencies towards the use of bigger diameter and thicker pipes. For these efforts to bear

their fruits, the steel manufacturing progress, the constructors' needs and the user needs must be

taken into account. It is in this context that the present study is conducted and which considers

the tendency and differential analysis of the interactions between the assembling of the pipes by

welding processes and its environment.


1

Introduction

Le transport par pipelines s'impose depuis le début du siècle dernier, reconnu comme le

moyen le plus sûr et économique, il se développe d'avantage suite à l'accroissement continu du

besoin mondial en énergie et l'apparition de nouveaux consommateurs d'hydrocarbures sur le

marché: Agiraud et al (1987). La partie conduite d'un pipeline est une construction mécano-

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soudée, ainsi la soudabilité des aciers des tubes a des répercutions sur le coût de réalisation et

sur la fiabilité de la conduite: Tiratsoo. (1992). Il faut noter qu'il s'agit de centaines de

kilomètres de soudures réalisées sur les chantiers de construction de conduites. Ainsi, toute

modification importante au niveau de la composition de l'acier ou des dimensions des tubes

nécessite de nouvelles mesures technique, technologique et beaucoup de précaution afin

d'obtenir des joints de soudure fiables. Au delà de la soudabilité locale ou métallurgique, la

recherche de nouveaux aciers pour les conduites doit être entreprise par d'autres aspects qui

intègrent le procédé de soudage et son environnement opératoire suivant le schéma de la

figure1. Les défauts des joints de soudure constituent la deuxième cause de défaillances des

conduites, après la corrosion. C'est ainsi que durant la fabrication des tubes en usine et la

construction des conduites, le soudage est une étape très importante et décisive. Le

développement du réseau mondial des canalisations de transports des hydrocarbures doit suivre

l'accroissement des besoins énergitique mondiale. La préoccupation primordiale du constructeur

doit être la définition des assemblages soudés qui permettent de faire passer les efforts avec un

maximum de sécurité et réaliser la soudure au moindre coût, tout en prenant en considération

l'accroissement de la quantité du métal à déposer en fonction de l'augmentation des dimensions

des conduites, l'emploi de nouveaux aciers à composition chimique de plus en plus complexe et

les conditions difficiles d'exécution des soudures d'assemblage des tubes sur chantier: Macro-

économiy. (2001). Ainsi l'évolution de la technologie et des techniques de soudage doit suivre

l'évolution des caractéristiques mécaniques des aciers des tubes et des dimensions des conduites

afin de répondre aux besoins des constructeurs et aux exigences des utilisateurs. C'est dans ce

contexte que nous présentons une analyse tendancielle et différentielle des interactions entre le

procédé de soudage d'assemblage des tubes et son environnement, faisant un état des lieux du

soudage des pipelines.


2 Interaction : " Soudage-Tubes "

Sur chaque kilomètre de conduite de diamètre 1420 mm, la longueur des soudures exécutées en

usine est de 2 Km et celle de leur assemblage est de 0,4 Km. C'est pourquoi, il n'est pas toujours

possible d'assurer la stabilité et la bonne qualité des joints de soudure, il y a toujours la

possibilité qu'une partie des défauts des joints, non détectés par les contrôles, constitue un

danger potentiel pour l'intégrité de la conduite. Les joints de soudure sont sollicités par des

chargements complexes durant le transport, le bardage des tubes, la construction et l'exploitation

de la conduite. D'autre part, la demande croissante en tubes impose des vitesses de soudage qui

atteignent plus de 180 m/h en usine et l'emploi de soudage à multi arcs sous flux. Les

modifications les plus importantes de la structure et des propriétés du métal de base résultant de

l'échauffement et du refroidissement dans la zone adjacente au cordon sont : la diminution de la

plasticité, de la résilience et l'accroissement de la tendance à la formation des fissures à froid et

à chaud: Linert. (1997). Les matériaux de soudage et les processus de thermo-déformations

ayant lieu lors du soudage des tubes provoquent l'hétérogénéité des propriétés mécaniques de la

ZAT, où plus de 85% des ruptures des oléoducs sont observées. La capacité portante des joints

dépend de l'hétérogénéité des propriétés mécaniques, de la qualité de la forme du cordon, de

l'épaisseur relative des sous couches. A cette hétérogénéité s'ajoutent les concentrations de

contraintes et les déformations qui réduisent d'avantage la capacité portante des joints de

soudures. Ces concentrations dépendent de la présence des défauts technologiques, des formes

insatisfaisantes des cordons et d'assemblages incorrects des tubes. Notons que presque 20% des

défaillances enregistrées lors des essais hydrauliques sont des ruines des joints de soudure

circulaires, exécutées sur les chantiers de construction des conduites. Les valeurs et le caractère

des contraintes qui agissent dans la section transversale d'un joint de soudure d'une conduite,

sont déterminés par les variations de la température des parois des tubes, l'existence des

contraintes de flexion et la valeur courante de la pression intérieure. Dans les gazoducs de

diamètre inférieur ou égal à 1020 mm, les variations de la température des parois des tubes sont

déterminées par la température du sol à la profondeur de pose de la conduite, le sol dans ce cas

absorbe plus vite la chaleur du gaz comprimé à la sortie des stations de compression. Dans le

cas des conduites de diamètre supérieur à 1020 mm, l'action du sol est insuffisante et la

température des parois des tubes est déterminée par le régime de fonctionnement du système de

refroidissement du gaz à la sortie des stations de compression. Les contraintes dues aux

variations de la température des parois des tubes, ajoutées aux contraintes résiduelles peuvent

conduire sur certains tronçons de conduite à l'accumulation des déformations plastiques dans les

soudures circulaires de tubes de mauvaise qualité et provoquer la rupture. De telles ruptures sont

observées sur presque toutes les conduites en service à partir de la dixième année d'exploitation,

jusqu'à la trentième année et plus particulièrement dans les régions froides. D'où l'importance de

la qualité des cordons de soudure des tubes, la technologie et le régime de soudage mis en place,

ainsi que les propriétés de plasticité du métal du cordon. D'autre part la condition d'égale

résistance de la soudure est satisfaite par le choix judicieux de la technologie de soudage, du

matériel de soudage et des régimes de préchauffage. La soudabilité en construction des pipelines

doit être considérée sous deux aspects. Le premier est caractérisé par la soudabilité lors de la

réalisation de la conduite et est lié aux opérations technologiques et techniques, d'exécution des

joints de soudure, respectant certaines normes. Le deuxième est caractérisé par le comportement

des joints de soudure en service. Ainsi la soudabilité en construction des pipelines est une

caractéristique complexe, qui reflète la réaction de l'acier des tubes au processus de soudage.

Elle dépend de la technologie de réalisation de la construction et détermine l'aptitude d'un

matériau étudié pour la réalisation d'une conduite destinée à fonctionner dans des conditions

données. Les matériaux des tubes sont en général des aciers améliorés par traitement thermique,

dont la soudabilité est évaluée par un ensemble d'indices, les plus importants sont : la réaction

de l'acier au cycle thermique de soudage, la ténacité des joints de soudure à la formation de

fissures à froid et la ténacité à la rupture fragile. L'action du cycle thermique du soudage est

accompagnée par des modifications de la structure et des propriétés du métal soudé. La chute

importante des températures maximales conduit à l'apparition, dans la ZAT, des hétérogénéités

structurales et mécaniques. L'échauffement dû au soudage conduit au développement des

processus qui font équilibrer la structure et modifier les propriétés mécaniques. En même temps,

se déroulent des processus de grossissement du grain, de ségrégation d'éléments additifs et leur

redistribution par diffusion entre les diverses phases. La position de la partie où il y a plus de

changement de résistance dans la ZAT est déterminée par la composition chimique et la classe

structurale de l'acier amélioré par traitement thermique. Pour les aciers des tubes à structure

ferrito-perlétique, cette partie coïncide avec la partie de recristallisation incomplète du métal de

base. Les paramètres du cycle thermique de soudage ayant une influence importante sur le degré

de modification de la structure et des propriétés du métal de base sont, pour la partie adjacente

du cordon de soudure : la température maximale d'échauffement, la vitesse d'échauffement, le

temps durant lequel le métal reste à la température d'accroissement intensif de grain lors de

l'échauffement et le refroidissement, ainsi que le temps sommaire d'échauffement et de

refroidissement, la vitesse de refroidissement du métal dans l'intervalle de température de faible

stabilité de l'austénite. Les éléments additifs qui entre dans la composition chimique des aciers

des tubes (Mo, Nb, Ti) durant le soudage s'associent avec le carbone et donnent des carbures du

type F3C, Mn3C et du type Mo2C, TiC, VC, NbC. Le premier type de carbures se diffère du

deuxième type par leur dissolution plus difficile dans l'austénite et leur faible influence sur le

degré de changement de résistance. Il faut noter que les éléments additifs Mn, Cr, Mo, V et la

vitesse de refroidissement lors du soudage ont aussi une influence sur la ténacité à la rupture

fragile des joints de soudure. Suivant le cycle de soudage, avec l'augmentation de la vitesse

d'échauffement varie la cinétique de formation d'austénite de l'acier lors du soudage. La zone de

température de formation d'austénite s'élargie et se déplace dans la zone des hautes

températures. Cette tendance dépend de la composition chimique de l'acier. On note que la

technologie de soudage des aciers à structure ferrito-perlétique est basée sur la vitesse de

refroidissement admissible dans l'intervalle des températures de faible stabilité de l'austénite. Ce

paramètre détermine l'énergie et les régimes électriques du soudage des tubes d'une épaisseur

donnée. La particularité caractéristique des aciers des tubes des conduites magistrales est la

tendance à la formation de fissures à froid lors du soudage. Ces fissures se forment le plus

souvent sur la partie adjacente au cordon de soudure à des températures inférieures à 300 °C.

Avec l'augmentation de l'épaisseur des parois, la tendance à la fissuration à froid augmente et

cela nécessite l'augmentation de la température de préchauffage. L'augmentation de cette

dernière est dans ce cas fonction de la composition chimique, de la catégorie de résistance et de

l'épaisseur des parois des tubes.

3 Evolution des dimensions des tubes et des conduites

L'amélioration de l'efficacité du transport par canalisation est possible par l'accroissement de la

capacité de transport en augmentant les diamètres des conduites, la pression de service, par le

refroidissement du gaz transporté, la diminution de la rugosité de la surface interne des tubes et

enfin par l'amélioration de la fiabilité de fonctionnement. Ainsi, tous les facteurs améliorant

l'efficacité du transport du gaz naturel par canalisation d'une manière ou d'une autre sont liés à

l'évolution de la technique et la technologie de soudage employées lors de la construction des

pipelines. De nombreuses études montrent que les facteurs ayant une influence maximale sur la

capacité portante des gazoducs sont par ordre décroissant : le diamètre, la pression de service,

les distances entre les stations de compression, les taux de compression et la température

moyenne du gaz transporté. Alors ce n'est pas par hasard que ces trente dernières années, on

était témoin de la construction des gazoducs magistraux de grand diamètre de plus de 1420 mm

et le passage de la pression de service de 7,5 MPa à 100 MPa et même 120 MPa. La dépense

spécifique en métal des tubes diminue avec l'accroissement du diamètre à la puissance 0,6 et est

proportionnelle à l'augmentation de la limite de rupture des aciers selon le matériau. Si l'on

considère qu'actuellement on atteint le diamètre limite des gazoducs (1420 mm), alors la

tendance principale pour réaliser une économie de métal est l'amélioration des propriétés

mécaniques des aciers des tubes. L'augmentation des caractéristiques de résistance de l'acier,

seule permet de garder le niveau actuel des épaisseurs des tubes et éviter les problèmes liés au

soudage et montage de la conduite sur le tracé. D'autre part, l'augmentation de la capacité de

transport des gazoducs est réalisable par l'augmentation de la fiabilité structurelle des tubes et

leurs joints de soudure. Le passage à la construction des gazoducs pour des pressions plus

élevées est réalisable par la conception des tubes à construction spéciale : tubes à parois épaisse,

à multicouches et à bandage.

On conclue qu’avec l’organisation de la production en masse des aciers moderne de laminage

contrôlé pour la fabrication des tubes, l’intérêt des tubes de construction spéciale a brusquement

chuté. Il semble que dans l’avenir proche, il ne faut pas s’attendre à des constructions nouvelles

de tubes, vu que les paramètres réels des pipelines sont déjà proches de leur valeur optimale.

Cependant, le développement de la production des tubes sera déterminé par les indices technico-

économiques du transport par canalisation des hydrocarbures et aussi par les réserves de gaz et

de pétrole qui sont loin d’être inépuisables.

4 Evolution des caractéristiques mécaniques des tubes

Le développement des transports à grande distance de quantités importantes d'hydrocarbures a

nécessité l’emploi des tubes de grand diamètre, exploités à des pressions plus élevées. Pour

éviter d'atteindre des épaisseurs difficiles à souder et faire des économies d'acier, on a eu

recours à de nouvelles nuances à caractéristiques mécaniques améliorées. C'est ainsi qu'on a vu

apparaître les grades X60, X65, X70, X80 et même X100. Les aciers des tubes peuvent être

divisés en deux groupes : aciers au carbone faiblement alliés et aciers à faible teneur en carbone

faiblement alliés. Dans le premier groupe on trouve les aciers ferrito–perlitique X42 à X52

(selon API) renfermant jusqu'à 0,3 % C, 1,6 % Mn, 0,7 % Si. Dans le deuxième groupe on

trouve les aciers ferrito–perlitiques faiblement alliés à basse teneur en carbone X56, X50, X65,

X70 renfermant 0,12 % C, 0,45 % Si, 0,25 % S, 1,9 % Mn, 0,1 % V, 0,1Nb, 0,015 % Al. Pour

les conduites de diamètre supérieur à 1020 mm, destiné à fonctionner sous des pressions

élevées, on utilise généralement des tubes en acier de laminage contrôlé. Les propriétés

mécaniques des structures ferrito–perlitique peuvent être modifiées, entre autre par l'affinement

des grains ferritiques. C'est le seul procédé qui permet d'améliorer à la fois les caractéristiques

de traction Re et/ou R et la température de transition TK. L’objectif est l’obtention d’une

structure ferrito–perlitique à grains fin des produits plats laminés. Ces dernières années le

laminage contrôlé a été complété par le refroidissement accélérer par arrosage à l'eau afin

d'améliorer les caractéristiques mécaniques des tôles. Cela a permis d'accroître la résistance de

l'acier de laminage contrôlé, jusqu'à 700 MPa, sans modifier pratiquement la ténacité à la

rupture et la tenue au froid. A des vitesses de refroidissement suffisamment élevées les éléments

perlitiques de la structure sont remplacés par une structure bénitque. Dans les aciers ferritiques,

de telles vitesses font augmenter la quantité de bénite à basse teneur en carbone. Les meilleures

améliorations des propriétés mécaniques sont réalisables dans les aciers de classe bénitique à

teneur en carbone particulièrement basse. De tels aciers ont une grande perspective pour

l'emploi dans la fabrication des tubes pour la réalisation des gazoducs de grand diamètre et

haute pression de service. Des études récentes montrent que l'efficacité de l'emploi de l'acier

bénitique de composition chimique : 0,03 %C, 0,15 % Si, 1,90 % Mn, 0,04 Ni, 0,02 % Ti, dans

la fabrication des tubes de dimensions 1420 x 18,7 mm. De tels tubes ont une ténacité élevée à

la rupture ductile, à des températures proches de – 30° C, avec une tenue au froid suffisante et

des limites de résistance à la rupture σR = 644 MPa et à l’écoulement σ0,2 = 600 MPa:British

eteel.(1995).

5 Evolution de la composition chimique des aciers des tubes

Le carbone est un élément d'insertion et fait accroître la teneur en perlite. S'il fait augmenter la

résistance des aciers, fait diminuer sa ductilité et dégrade leur soudabilité. Le manganèse agit à

la fois par durcissement de solution, augmentation de la quantité de perlite, affinement du grain

ferritique, par conséquent, il améliore la ductilité de l'acier dans les limites déterminées. Ses

effets positifs sont amplifiés par l’insertion dans l’acier des éléments comme le titane ou le

niobium qui dans des concentrations déterminées améliorent la résistance et la ductilité. Comme

élément de substitution le phosphore provoque un durcissement de solution accompagné d’une

très forte fragilisation. L’azote est un élément d’insertion, exerçant une influence néfaste sur la

température de transition. Cet effet est neutralisé par la présence d’aluminium, qui en se

combinant avec l’azote forme un nitrure. Mais d’autre part la précipitation sous forme de

nitrures fins, qui se produit au cours du laminage, ou bien au cours du chauffage avant 6

normalisation dans le domaine des températures allant de 600°C à 700°C, affine par la suite les

grains qui en sont issus. La réduction de la teneur en soufre dans les aciers de laminage contrôlé

de 0,05 à 0,004% fait augmenter la résilience selon Charpy pratiquement de deux fois. Le

Niobium, le Vanadium et le Titane forment des précipités durcissant mais affinent également le

grain. Ces deux effets s’ajoutent pour améliorer les propriétés de résistance de l’acier, mais ils

ont des effets antagonistes en ce qui concerne la température de transition TK. L'utilisation du

Vanadium fait augmenter la résistance des aciers faiblement alliés et améliore leur soudabilité.

Par contre le Niobium est un modificateur d'acier qui améliore le travail de l'acier durant la

production et améliore la soudabilité. Les effets les plus favorables du Niobium apparaissent à

de faibles teneurs (0,02 à 0,03%), particulièrement lorsqu'il est combiné à l'Aluminium (au

voisinage de 0,02%). Dans ce cas il fait augmenter les caractéristiques de résistance de l'acier

sans dégrader sa ductilité. L'Aluminium à la différence des modificateurs comme le Titane, le

Niobium et le Vanadium, ne forment pas de carbides. Les nitrites d'Aluminium contribuent à

l'accroissement du grain austénitique et conduit à la formation d'une structure secondaire à

grains fins. La désoxydation par l'Aluminium abaisse la température de transition à l'état fragile,

augmente la résistance et améliore la soudabilité des aciers. L'avantage principal de la

désoxydation est que dans ce cas le coût de l'acier n'augmente pratiquement pas. Dans la

composition chimique des aciers des tubes, on trouve aussi les métaux rares dont l'influence sur

les propriétés des aciers est peu étudié. Mais leur influence positive sur la forme des inclusions

non métalliques, sur la soudabilité des aciers est sans doute. Le Nickel affine le grain et

améliore la température de transition TK de la résilience. Le Chrome a une action bénéfique sur

la résistance à la corrosion et c'est aussi un élément de substitution qui adoucit la ferrite dans

laquelle il entre en solution, mais augmente la quantité de perlite. Le Molybdène a une influence

favorable après revenu à basses températures (≤ 600 °C), il améliore la limite d'élasticité et la

température de transition. L'un des problèmes les plus importants pour l'intégrité des gazoducs,

est la résistance à la fissuration par hydrogène. C'est pourquoi les efforts doivent être penchés

vers la réduction de la teneur en soufre dans les aciers des tubes et au contrôle de la

morphologie des inclusions résiduelles: Recent developments.(2000).

6 Réalités et perspectives du soudage en construction des pipelines

Le développement des techniques et technologies de soudage en construction des pipelines a

pour objectif primordial la mise au point des méthodes avancées assurant plus de productivité et

de qualité des joints de soudure des tubes. On utilise actuellement le procédé de soudage à l'arc

électrique. Les électrodes utilisées se diffèrent par leurs particularités technologique, le type et

l'épaisseur de l'enrobage, la composition chimique de l'âme et de l'enrobage, le caractère de

laitiers, les propriétés mécaniques du métal du cordon et le moyen l'adhérence de l'enrobage à

l'âme de l'électrode. La matière composant l'enrobage assure trois fonction : métallurgique,

électrique et physique. En construction des pipelines, on utilise plus particulièrement les

électrodes à enrobage cellulosique pour la soudure dite : méthode descendante. Elles permettent

d'obtenir une bonne pénétration. Les électrodes à enrobage rutile se distinguent par leur aptitude

à réaliser des soudures par la technique montante sur des tubes de petits diamètres. Enfin les

électrodes basiques présentent de meilleures qualités mécaniques et notamment la résilience. Il

existe des tentatives d'emploi, en construction des pipelines d'autres procèdes comme le

soudage par faisceaux d'électrons, par laser, par friction et par explosion. Le soudage par

faisceaux d'électrons, permet pratiquement de réaliser des joints de soudure des tubes, quelque

soit l'épaisseur des parois et le diamètre des tubes. Le soudage par faisceaux d'électrons se

réalise sous vide, les expériences montent que le volume nécessaire de la chambre à vide est

d'environ 1,6m3 pour assembler deux tubes de diamètre 1420 mm. Le temps global pour réaliser

un joint de soudure des tubes de diamètre 1420 mm est de l'ordre de 15 à 20 minutes. D'autre

part ce procède contribue à la purification du métal du cordon et provoque de faibles

modifications structurelles de la ZAT. Il améliore les propriétés de résistance et de plasticité des

18ème Congrès Français de Mécanique Grenoble, 27-31 août 2007

7

joints de soudure. Par rapport au procédé de soudage à l'are électrique, il a l'avantage de réduire

considérablement le volume de métal déposé, la largeur de la ZAT et les déformations. Le

procédé de soudage par laser est relativement récent, mais les succès de la technique et la

technologie du laser permettent actuellement de souder les éléments de grande épaisseur en

acier. A l'échelles de laboratoires, ce procède est déjà essayé sur les tubes de grand diamètre

(1420 mm). Les propriétés mécaniques des joints de soudure réalisés sont meilleurs que celles

du métal de base. Mais à l'échelle de construction sur chantier se pose actuellement le problème

de traitement des bords des tubes. Le soudage par friction est caractérise par une productivité

élevée, par une énergie de soudage relativement très faible, une qualité meilleur et plus stable

des joints de soudure, une préparation simple des bords des tubes. La zone affectée est très

étroite et la grosseur des grains y est plus petite que dans le métal de base et les caractéristiques

mécaniques du joint soudé par friction sont supérieures à celles du métal de base. Malgré

qu'actuellement, il existe des schémas élaborés du soudage par friction, qui ne nécessitent pas la

rotation des tubes à sondés, et prévoient la rotation d'un troisième corps placé entre les tubes à

soudés, l'utilisation de ce procédé de soudage pour l'assemblage des tubes de grand diamètre

nécessite la création d'un équipement mobile, spécialisé qui peut concurrencer les méthodes

futures du soudage. Enfin, le soudage par explosion a déjà trouvé sa place dans la réparation des

conduites. Les efforts dans les domaines de mécanisation et automatisation des processus de

soudage, doivent conduire à la création d'équipements de soudage d'un niveau élevé

d'automatisation et à l'apparition sur les traces des constructions des pipeline des ensembles

robotisés qui exécutent le processus de soudage selon un programme donnée. Le plus

intéressant est la création de systèmes robotiques automatisés avec des liaisons inverses qui

durant le processus de soudage sélectionnent les régimes correspondant à toutes les

modifications des conditions initiales et qui peuvent aussi changer le régime du soudage en

fonction des défauts détecter afin d'éviter leur apparition sur la partie restante du joint.

7 Conclusion

Le soudage est l'un des processus d'avant-garde des processus technologiques de

construction des pipelines, c'est un facteur déterminant du coût de construction, de la fiabilité

d'exploitation des conduites et du progrès général de la construction des pipelines de nouvelle

génération. Pour répondre aux besoins des utilisateurs des pipelines, le développement des

sciences techniques est axée sur la perfection de la technologie et des équipements de travaux de

soudage et sur la mise en œuvre de nouvelles méthodes de soudage plus perfectionnées,

productives et assurant une meilleur qualité de joint de soudure.

Références

A. GIRAUD, X. BOY , " Géopolitique du Pétrole et du Gaz", Ed. Technip. 1987

A. LAPOINTE, et H. TAGAVAI, "L'Industrie des Hydrocarbures Défis et Opportunités", Ed.

Technip, 1995

A.P.I .1104, "Standard sur le Soudage des Pipelines", USA, 1999

ASTME. E164, "Pratique Courante pour l'Examen Ultrasonique par Contact d'Assemblages

Soudés.

British Steel Tubes and Pipes, Corby, Northants, UK.1995

G.E. LINERT, "Welding Metallurgy of Carbon and Alloy Steel", AWS, New-York, 1997

J.N.H. TIRATSOO, "Pipeline Pigging Technology", 2nd Ed. 1992

Macro- economy and Sectoral Value Added by the Production and Application of Welding

Technology. Rheinisch-Westfülisches – Institut für Wirtshaftsforchung, Essen 2001 (in

German)

Recent Developments and Futures trends : "Weldability of Components Made of Metallic

Material", Killing, R, der praktiker, 9-2000 (in German)

voir aussi le site
http://www.pdfqueen.com/pdf/ma/matériaux-de-pipeline/8/

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