Principes et considérations concernant le matériau des raccords de tuyauterie soudés bout à bout

Les raccords de tuyauterie soudés bout à bout sont connectés aux pipelines par soudage et présentent les avantages d'une connexion ferme, d'une bonne étanchéité et d'une forte capacité de charge. Cependant, les différents environnements de travail et exigences de processus rendent la sélection des matériaux pour les raccords de tuyauterie soudés bout à bout complexe et diversifiée. Par conséquent, lors de la sélection des matériaux, plusieurs facteurs doivent être pris en compte pour garantir que le matériau sélectionné peut répondre aux besoins réels.

1.Caractéristiques des médias

Médias corrosifs :

Pour les systèmes de canalisations transportant des fluides corrosifs, les matériaux doivent avoir une bonne résistance à la corrosion. Les matériaux couramment utilisés comprennent l’acier inoxydable et les alliages résistants à la corrosion.

Acier inoxydable : tel que l'acier inoxydable 304 et 316L, adapté à la transmission de fluides hautement corrosifs tels que les acides forts et les alcalis forts.

Alliages résistants à la corrosion : tels que les alliages Hastelloy et titane, adaptés aux environnements extrêmement corrosifs et présentent une excellente résistance à la corrosion.

Médias non corrosifs :

Pour les fluides non corrosifs, tels que l'eau, le pétrole, le gaz, etc., des matériaux moins coûteux peuvent être sélectionnés.

Acier au carbone : tel que Q235, A106, adapté aux supports généraux non corrosifs.

Acier faiblement allié : tel que 16Mn, 12CrMo, adapté aux environnements moyennement corrosifs, avec de bonnes propriétés mécaniques et une certaine résistance à la corrosion.

2. Température de fonctionnement

Environnement à haute température :

Dans les environnements à haute température, les matériaux des raccords de tuyauterie doivent avoir une bonne résistance à la chaleur et à l'oxydation.

Acier résistant à la chaleur : comme l'acier Cr-Mo (P11, P22), adapté aux conduites de vapeur et aux conduites de chaudières à haute température.

Alliages à base de nickel : tels que l'Inconel et l'Hastelloy, conviennent aux environnements à températures extrêmement élevées et présentent une excellente résistance aux températures élevées et à l'oxydation.

Environnement à basse température :

Dans les environnements à basse ou ultra-basse température, les matériaux des raccords de tuyauterie doivent avoir une bonne ténacité à basse température pour éviter une rupture fragile à basse température.

Acier à basse température : tel que l'acier 9Ni, adapté aux environnements à basse température, tels que les gazoducs de gaz naturel liquéfié (GNL).

Acier inoxydable austénitique : comme l'acier inoxydable 304 et 316L, qui conviennent aux environnements à basse température et ont une excellente ténacité à basse température.

3. Pression de travail

Environnement haute pression :

Les environnements à haute pression imposent des exigences plus élevées en matière de résistance et de ténacité des matériaux des raccords de tuyauterie.

Acier allié à haute résistance : tel que P91 et P92, adapté aux tuyaux de vapeur à haute pression et aux tuyaux de chaudière.

Acier inoxydable et alliages à base de nickel : utilisés dans des environnements à haute pression et corrosifs pour offrir une résistance élevée et une résistance à la corrosion.

Environnement basse pression :

Les environnements à basse pression ont des exigences relativement faibles en matière de résistance des matériaux, ce qui permet de sélectionner des matériaux moins coûteux.

Acier au carbone et acier faiblement allié : tels que l'A106 et le 16Mn, qui conviennent aux systèmes généraux de canalisations à basse pression et ont une résistance et une ténacité suffisantes.

4. Propriétés mécaniques

Résistance et dureté :

Pour les applications nécessitant une résistance et une dureté élevées, choisissez un acier à haute résistance.

Acier à haute résistance : tel que l'acier allié (42CrMo, 35CrMo), adapté aux environnements à fortes contraintes et à forte usure.

Matériaux résistants : tels que l'acier inoxydable austénitique (304, 316L), adaptés aux occasions nécessitant une haute ténacité, comme les environnements à basse température.

Plasticité et ductilité :

Pour les applications nécessitant une plasticité et une ductilité élevées, choisissez des matériaux ayant de bonnes propriétés de moulage.

Acier doux : tel que l'acier à faible teneur en carbone (Q235), adapté aux occasions nécessitant une plasticité et une ductilité élevées, et facile à former et à souder.

5. Performances de soudage

Facilité de soudage :

Choisir des matériaux faciles à souder peut simplifier le processus de soudage et améliorer la qualité du soudage.

Acier au carbone et acier faiblement allié : tels que le Q235 et le 16Mn, sont faciles à souder et conviennent aux procédés de soudage généraux.

Acier inoxydable austénitique : tel que 304 et 316L, a de bonnes performances de soudage et est largement utilisé dans les occasions nécessitant une qualité de soudage élevée.

Exigences particulières en matière de soudage :

Pour les matériaux difficiles à souder, des procédés de soudage et des matériaux de soudage spéciaux sont nécessaires.

Les aciers fortement alliés et les alliages à base de nickel : tels que l'Inconel et l'Hastelloy, sont plus difficiles à souder et nécessitent des procédés et des matériaux de soudage professionnels.

6. Économique

Contrôle des coûts :

Dans la mesure où ils répondent aux exigences de performance, des matériaux moins coûteux doivent être sélectionnés autant que possible pour contrôler les coûts du projet.

Acier au carbone : tel que le Q235, peu coûteux et adapté à une utilisation à grande échelle.

Acier allié et acier inoxydable : tels que le P91 et le 316L, bien que l'investissement initial soit élevé, ils ont des performances de coût élevées dans certaines circonstances.

Durée de vie :

Compte tenu de la durée de vie et des coûts de maintenance des matériaux, le choix de matériaux ayant une bonne durabilité peut réduire les coûts d'exploitation à long terme.

Matériaux résistants à la corrosion : tels que l'acier inoxydable et les alliages résistants à la corrosion, l'investissement initial est élevé, mais la durée de vie est longue et le coût de maintenance est faible.

7. Autres facteurs

facteur environnemental :

Selon les exigences particulières de l'environnement d'utilisation, sélectionnez des matériaux qui s'adaptent à l'environnement spécifique.

Fragilité à basse température : dans les environnements à basse température, des matériaux présentant une bonne ténacité à basse température doivent être sélectionnés, tels que l'acier inoxydable austénitique.

Oxydation à haute température : Dans les environnements à haute température, des matériaux dotés de propriétés anti-oxydantes doivent être sélectionnés, comme l'acier résistant à la chaleur.

Normes et spécifications :

La sélection des matériaux doit être conforme aux normes et spécifications internationales et nationales pertinentes pour garantir leur sécurité et leur fiabilité pendant leur utilisation.

Normes internationales : telles que les normes ASTM, ASME.

Normes nationales : telles que les normes GB, JB.