Tuyau soudé par fusion électrique (EFW) ASTM A671
Aperçu de base
Une spécification standard pourtube en acier soudé électrique-fusion-fabriqué avecmétal d'apport ajouté, fabriqué à partir deplaques de qualité pour récipients sous pression. ASTM A671 est conçu pourservice à haute-pression à des températures atmosphériques et inférieures, ce qui le rend essentiel pour les canalisations-de grand diamètre dans les applications de production d'électricité, pétrochimiques et d'infrastructures industrielles.
Explication du nom
| Partie | Signification |
|---|---|
| ASTM | ASTM International |
| A671 | Numéro de spécification standard pour les tubes en acier soudés par-fusion-électrique pour températures atmosphériques et basses |
| Soudé par fusion électrique (EFW) | Processus de fabrication – tuyau formé à partir de plaques et soudé longitudinalement ou en spirale par soudage à l'arc électrique avecmétal d'apport ajouté |
| Distinction clé | Différent des restes explosifs des guerres (sans métal d’apport) – utilisations des restes explosifs des guerresmétal d'apportpendant le soudage |
Principales caractéristiques du tuyau ASTM A671 EFW
| Fonctionnalité | Description |
|---|---|
| Source matérielle | Fabriqué à partir deplaques de qualité pour récipients sous pression(par exemple, ASTM A285, A515, A516, A537, A517) |
| Fabrication | Soudé par fusion électrique (EFW)- typiquementSoudé longitudinal à l’arc submergé (LSAW)ouSoudé à double arc immergé (DSAW)avec métal d'apport ajouté |
| Demande principale | Service haute-pression àtempératures atmosphériques et basses |
| Plage de diamètre | 16 pouces (400 mm) et plusnominalement |
| Épaisseur de paroi | 1/4 pouce (6 mm) et plus |
| Longueur | Généralement 6 m et 12 m, réglable selon les exigences du projet |
| Focus sur la température | Spécialement conçu pourténacité à basse température(pas de service à température élevée) |
Terminologie clé : année par rapport à la classe
Comprendre la distinction entreGradeetClasseest essentiel pour ASTM A671 :
| Terme | Définition | Exemples |
|---|---|---|
| Grade | Désigne letype de plaque de récipient sous pression utiliséepour fabriquer le tuyau. La qualité indique la composition chimique et le niveau de résistance du matériau de base. | CA55, CB60, CC60, CC65, CC70 |
| Classe | Désigne trois attributs de fabrication clés :traitement thermique effectué, que ce soit lela soudure est examinée radiographiquement, et si lele tuyau est testé sous pression . | 10, 12, 22, 32, 42, 52 (voir tableau complet ci-dessous) |
Catégories courantes (désignations des matériaux de plaque)
Le « Grade » dans la norme ASTM A671 correspond aux spécifications spécifiques des plaques des récipients sous pression :
| Grade | Spécification de la plaque correspondante | Application typique |
|---|---|---|
| CA55 | ASTM A285 Grade A ou B | Service général de l'acier au carbone |
| CB60 | ASTM A516 niveau 60 | Résistance modérée, bonne ténacité |
| CB65 | ASTM A516 Classe 65 | Résistance supérieure, ténacité améliorée |
| CB70 | ASTM A516 Catégorie 70 | Haute résistance, excellente ténacité |
| CC60 | ASTM A516 Grade 60 (avec exigences supplémentaires) | Service à basse-température |
| CC65 | ASTM A516 Grade 65 (avec exigences supplémentaires) | Service à basse-température |
| CC70 | ASTM A516 Grade 70 (avec exigences supplémentaires) | Le plus courant pour les applications-à basse température |
| CJA115 | Plaque d'acier allié | Applications d'alliages à haute-résistance |
| CJB115 | Plaque d'acier allié | Applications d'alliages à haute-résistance |
| CF65/CF70 | Plaque d'acier au nickel | Résistance améliorée à basse température- |
Désignations de classe – Tableau de référence complet
La « Classe » détermine les exigences en matière de traitement thermique, d'examen radiographique et d'essai de pression. Les classes suivent un système de numérotation logique où lesle premier chiffre indique le type de traitement thermique, et lele deuxième chiffre indique le niveau d'inspection :
| Classe | Traitement thermique | Radiographie | Test de pression | Application typique |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Aucun | Non | Non | Non-critique, basse-pression |
| 11 | Aucun | Oui | Non | Lorsque la vérification de l'intégrité de la soudure est nécessaire sans test de pression |
| 12 | Aucun | Oui | Oui | Le plus courant pour les services-soudés nécessitant une inspection complète |
| 13 | Aucun | Non | Oui | Pression-testée uniquement |
| 20 | Soulagement du stress | Non | Non | Soulagement des contraintes pour la stabilité dimensionnelle |
| 21 | Soulagement du stress | Oui | Non | Détente grâce à l'examen des soudures |
| 22 | Soulagement du stress | Oui | Oui | Le plus courant pour les services de soulagement du stress- |
| 23 | Soulagement du stress | Non | Oui | Détente avec test de pression uniquement |
| 30 | Normalisé | Non | Non | Normalisé pour le raffinement du grain |
| 31 | Normalisé | Oui | Non | Normalisé avec examen des soudures |
| 32 | Normalisé | Oui | Oui | Commun pour un service normalisé |
| 33 | Normalisé | Non | Oui | Normalisé avec test de pression uniquement |
| 40 | Normalisé et trempé | Non | Non | Propriétés mécaniques améliorées |
| 41 | Normalisé et trempé | Oui | Non | Propriétés améliorées grâce à l'examen des soudures |
| 42 | Normalisé et trempé | Oui | Oui | Traitement thermique complet et inspection |
| 43 | Normalisé et trempé | Non | Oui | Propriétés améliorées avec test de pression |
| 50 | Trempé et revenu | Non | Non | Résistance maximale |
| 51 | Trempé et revenu | Oui | Non | Résistance maximale avec examen des soudures |
| 52 | Trempé et revenu | Oui | Oui | Résistance maximale avec inspection complète |
| 53 | Trempé et revenu | Non | Oui | Résistance maximale avec test de pression |
| 70/71/72/73 | Trempé et traité thermiquement par précipitation | Divers | Divers | Aciers alliés spécialisés |
Note:Le système de numérotation des classes fonctionne comme suit :
Premier chiffre(10-70) : Type de traitement thermique (10=tel que soudé, 20=détensionné, 30=normalisé, 40=normalisé et revenu, 50=trempé et revenu)
Deuxième chiffre(0,1,2,3) : niveau d'inspection (0=aucun, 1=RT uniquement, 2=RT + hydrotest, 3=hydrotest uniquement)
Composition chimique (typique pour les nuances d'acier au carbone)
| Grade | Carbone (C) % | Silicium (Si) % | Manganèse (Mn) % | Phosphore (P) % | Soufre (S) % |
|---|---|---|---|---|---|
| CA55 | 0,28 maximum | - | 0,98 maximum | 0,035 maximum | 0,035 maximum |
| CB60 | 0,24 maximum | 0.13-0.45 | 1h30 maximum | 0,035 maximum | 0,035 maximum |
| CB65 | 0,28 maximum | 0.13-0.45 | 1h30 maximum | 0,035 maximum | 0,035 maximum |
| CB70 | 0,31 maximum | 0.13-0.45 | 1h30 maximum | 0,035 maximum | 0,035 maximum |
| CC60 | 0,21 maximum | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 maximum | 0,035 maximum |
| CC65 | 0,24 maximum | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 maximum | 0,035 maximum |
| CC70 | 0,27 maximum | 0.55-0.98 | 0.79-1.30 | 0,035 maximum | 0,035 maximum |
Source:
Propriétés mécaniques
| Grade | Limite d'élasticité (MPa) min | Résistance à la traction (MPa) | Allongement % (longitudinal) |
|---|---|---|---|
| CA55 | 205 | 380-515 | 27 |
| CB60 | 220 | 415-550 | 25 |
| CB65 | 240 | 450-585 | 23 |
| CB70 | 260 | 485-620 | 21 |
| CC60 | 220 | 415-550 | 25 |
| CC65 | 240 | 450-585 | 23 |
| CC70 | 260 | 485-620 | 21 |
Résistance à la traction du point de soudure :Doit atteindre ou dépasser la résistance à la traction minimale de la qualité du métal de base.
Processus de fabrication
Les tuyaux ASTM A671 EFW sont fabriqués selon le processus suivant :
Préparation de l'assiette :Les tôles d'acier de qualité pour appareils sous pression sont sélectionnées en fonction de la nuance requise (A516, A515, A285, etc.).
Formation:Les plaques sont façonnées en forme cylindrique en utilisantCintrage à trois rouleauxou une technologie similaire.
Soudage:Le joint longitudinal est soudé à l'aide deSoudage à l'arc submergé (SAW)processus avecmétal d'apport ajouté– cela distingue les EFW des ERW (qui n’utilisent aucun métal d’apport).
Expansion mécanique :Le tuyau est élargi pour atteindre des tolérances dimensionnelles précises.
Traitement thermique :Appliqué selon la classe spécifiée (détensionnement, normalisation, trempe et revenu).
CND et tests :Examen radiographique, tests hydrostatiques, tests par ultrasons selon les exigences de la classe.
Finition:Préparation des extrémités (biseautée, lisse), application du revêtement comme spécifié.
Tableau de comparaison : ASTM A671 par rapport à ASTM A672
L'ASTM A671 est souvent comparée à l'ASTM A672, car les deux sont des normes de tuyaux EFW provenant de plaques de récipients sous pression :
| Aspect | ASTMA671 | ASTMA672 |
|---|---|---|
| Température de service | Températures atmosphériques et basses | Températures modérées et plus élevées |
| Objectif principal | Résistance aux basses-températures, propriétés aux chocs | Résistance aux températures élevées, résistance au fluage |
| Notes typiques | CC60, CC65, CC70 (basés sur A516) | B60, B65, B70 (plaques similaires mais exigences différentes) |
| Applications courantes | Tuyauterie de procédé à basse-température, GNL, service froid | Tuyauterie externe de la chaudière, conduites de processus-à haute température |
| Tests d'impact | Souvent requis pour le service-à basse température | Généralement non requis, sauf indication contraire |
Exigences en matière de tests et d'inspection
Selon la classe choisie, les canalisations ASTM A671 subissent :
| Type d'essai | But | Applicabilité |
|---|---|---|
| Essai de tension | Vérifier l'élasticité et la résistance à la traction | Tous les niveaux |
| Test de pliage de soudure guidé transversalement | Vérifier la ductilité et l'intégrité de la soudure | Tous les tuyaux |
| Test d'aplatissement | Vérifier la ductilité | Comme spécifié |
| Examen radiographique (RT) | Détecter les défauts de soudure | Obligatoire pour les classes avec « 1 » ou « 2 » comme deuxième chiffre |
| Essai hydrostatique | Preuve de fuite-étanchéité | Obligatoire pour les classes avec « 2 » ou « 3 » comme deuxième chiffre |
| Test d'impact (encoche Charpy V-) | Vérifier la résistance à basse-température | Souvent requis pour le service à basse température-, spécifié comme exigence supplémentaire |
| Examen par ultrasons (UT) | Détecter les défauts laminaires | Exigence supplémentaire |
| Contrôle dimensionnel | Vérifier le diamètre extérieur, l'épaisseur de la paroi, la rectitude | 100% |
Applications courantes
Les tuyaux ASTM A671 EFW sont largement utilisés dans :
| Industrie | Applications |
|---|---|
| Centrales électriques | Conduites d'eau de refroidissement, condenseurs, systèmes d'eau d'alimentation |
| GNL & Pétrochimie | Tuyauterie de processus à basse-température, services cryogéniques |
| Pétrole et gaz | Canalisations basse-à-moyenne pression pour fluides froids, conduites de collecte de gaz |
| Infrastructures industrielles | Systèmes de tuyauterie nécessitant une résistance aux basses températures |
| Raffineries | Tuyauterie hors site, conduites de services publics dans les climats froids |
| Chauffage urbain | Réseaux de distribution (lorsque les températures sont modérées) |
| Traitement de l'eau | Conduites d'eau-de grand diamètre nécessitant une capacité de pression |
Disponibilité de taille typique
| Paramètre | Gamme |
|---|---|
| Diamètre extérieur | 16" (400 mm) à 100" (2500 mm)+ |
| Épaisseur de paroi | 6 mm (0,25") à 75 mm (3") |
| Longueur | 6 m, 12 m ou personnalisé selon les besoins |
| Fin Fin | Extrémités lisses, extrémités biseautées pour le soudage |
Options de finition de surface et de protection
| Type de finition | Application |
|---|---|
| Finition du moulin(tel que-soudé) | Standard, pour traitement ultérieur |
| Apprêt-peint | Protection temporaire contre la corrosion |
| Revêtement époxy | Protection contre la corrosion pour les conduites enterrées/de service |
| Revêtement 3LPE | Pipelines enterrés, environnements difficiles |
| Galvanisé | Moins courant en raison des grands diamètres |
Lignes directrices pour la sélection des classes
La sélection de la classe appropriée dépend des exigences du service :
| Conditions de service | Classe recommandée | Raisonnement |
|---|---|---|
| Non-critique, basse-pression | 10 ou 13 | Coût le plus bas, tests minimes |
| Industriel général, pression modérée | 12 | Comme-soudé avec inspection complète (RT + hydrotest) |
| Appareils à pression, service critique | 22 | Le stress soulagé grâce à une inspection complète –le plus courant pour de nombreuses applications |
| Service à basse-température | 32 ou 42 | Normalisé ou normalisé et revenu pour le raffinement et la ténacité du grain |
| Exigences-de résistance élevées | 52 | Trempé et revenu pour une résistance maximale |
| Conditions de service sévères | 42 ou 52 avec exigences supplémentaires | Traitement thermique complet et inspection |
Avantages du tuyau ASTM A671 EFW
| Avantage | Description |
|---|---|
| Capacité de grand diamètre | Peut produire des tuyaux beaucoup plus grands que les capacités sans soudure ou ERW |
| Murs épais | Convient aux applications à haute-pression nécessitant une épaisseur de paroi importante |
| Flexibilité matérielle | Large gamme de qualités de plaques disponibles pour différentes conditions de service |
| Résistance aux basses-températures | Spécialement conçu pour un service atmosphérique et à basse température |
| Options de contrôle qualité | Le système de classes permet de faire correspondre le niveau d'inspection à la criticité du service |
| Performances éprouvées | Longue histoire dans les applications énergétiques, pétrochimiques et industrielles |
| Fabrication à partir de plaques | Permet l'utilisation de matériaux de qualité pour récipients sous pression avec des propriétés certifiées |
Notes de sélection importantes
1. Sélection des notes
CA55, CB60, CB65, CB70 :Service général de l'acier au carbone
CC60, CC65, CC70 : Idéal pour les applications-à basse températurenécessitant une ténacité accrue
Nombre supérieur = résistance supérieure (60, 65, 70 indiquent une résistance à la traction approximative en ksi)
2. Logique de sélection de classe
Le système de numérotation des classes facilite la sélection :
Premier chiffre= traitement thermique : 10 (tel que-soudé), 20 (détensionnement), 30 (normalisé), 40 (normalisé et revenu), 50 (trempé et revenu)
Deuxième chiffre= inspection : 0 (aucune), 1 (RT uniquement), 2 (RT + hydrotest), 3 (hydrotest uniquement)
Sélections les plus courantes :
Classe 12 :Comme-soudé, entièrement inspecté – pour un service général
Classe 22 :Soulagé, entièrement inspecté –standard pour de nombreuses applications
Classe 32 :Normalisé, entièrement inspecté – pour un service à basse-température
3. Limites de température
ASTM A671 est spécifiquement destinétempératures atmosphériques et basses
For elevated temperature service (>400 degrés F/200 degrés), précisezASTMA672plutôt
Pour des températures très basses (inférieures à -50 degrés F/-45 degrés), vérifiez les exigences des tests d'impact avec des spécifications supplémentaires.
4. Conformité aux codes
Code ASME : Souvent adopté commeSA-671pour les applications du code des chaudières et des appareils sous pression
Consultez les codes de construction applicables (ASME B31.3, B31.1, etc.) pour connaître les facteurs d'acceptation et de conception.
5. Assurance qualité
Certificat d'essai en usine :FR 10204 3.1 ou 3.2généralement requis pour les applications critiques
S'assurer que tous les tests requis (RT, hydrotest, impact) par classe spécifiée sont documentés
À retenir : Tuyau ASTM A671 EFWest lespécification standard pour les tubes en acier soudés par-grand diamètre,-fusion-électriquesfabriqué à partir de plaques de qualité pour récipients sous pression pourservice à haute-pression à des températures atmosphériques et inférieures. Il se distingue par sonGrade(indiquant le matériau de la plaque, par exemple CC70 de A516 Gr.70) etClasse(indiquant le traitement thermique et le niveau d'inspection, par exemple, classe 22 pour les contraintes - soulagées par radiographie et hydrotest). Ce tuyau est indispensable poursystèmes de refroidissement des centrales électriques, installations de GNL, canalisations de processus pétrochimiques et infrastructures industriellesnécessitant de grands diamètres, des parois épaisses et des performances fiables à basse température-. La spécification la plus courante pour le service à basse-température estASTM A671 CC70 Classe 22 .
