Tuyaux en acier soudés à l'arc submergé en spirale BS EN 10217-2 (SSAW)
Aperçu de base
Tuyau en acier BS EN 10217-2 SSAW (Spiral Submerged Arc Welded)est un tube soudé en acier au carbone/allié fabriqué selon la norme européenne pour des applications sous pression avecpropriétés spécifiées à température élevée. Cette norme est spécifiquement conçue pour les tubes soudés utilisés dans les applications sous pression à des températures élevées, telles que dans les chaudières, les échangeurs de chaleur, les surchauffeurs et les canalisations à haute température.
Le procédé SSAW-également connu sous le nom de soudage à l'arc submergé hélicoïdal (SAWH)-est une méthode de soudage à haute-méthode de soudage dans laquelle des soudures intérieures et extérieures sont appliquées, formant unun seul pépite de soudure de haute-qualité. Ce procédé est particulièrement adapté pourtuyaux à paroi-de grand-diamètre et à paroi épaisse-utilisé dans les applications exigeantes à haute-pression et température.
Explication du nom
| Partie | Signification |
|---|---|
| BS EN | Norme britannique adoptée à partir de la norme européenne |
| 10217-2 | Norme européenne pour les tubes en acier soudés destinés à des applications sous pression – Partie 2 : Tubes en acier non alliés et alliés soudés électriquement avec des propriétés spécifiées à température élevée |
| SSAW | Soudage à l'arc submergé en spirale : tuyau formé à partir d'une bobine d'acier avec un cordon de soudure continu en spirale ; également connu sous le nom de SAWH (couture hélicoïdale) |
| Grades GH | Le suffixe « GH » indique l'aptitude à un service à température élevée (gaz, haute température) |
Spécifications clés
| Attribut | Description |
|---|---|
| Standard | BS EN 10217-2 :2019 – "Tubes en acier soudés à des fins sous pression - Conditions techniques de livraison - Partie 2 : Tubes en acier non allié et allié soudés électriquement avec des propriétés spécifiées à température élevée" |
| Demande principale | Service de pression à température élevée– chaudières, échangeurs de chaleur, surchauffeurs, conduites de vapeur |
| Types de tuyaux couverts | Tubes électrosoudés – y comprissoudage continu longitudinal (SAWL) et hélicoïdal (SAWH/SSAW) |
| Nuances d'acier (série GH) | P235GH(le plus courant),P265GH, 16Mo3(alliage),P195GH |
| Plage de température | Conçu pour un service à température élevée jusqu'à400 degréspour les grades GH |
| Gamme de tailles (SSAW) | 219 mm à 4064 mm(environ . 8" à 160") OD |
| Épaisseur de paroi | 5 mm à 40 mm (jusqu'à 60 mm pour applications spéciales) |
| Longueur | norme 6 m à 12 m ; jusqu'à 18 m disponibles |
Nuances d'acier pour EN 10217-2 SSAW
| Grade | Limite d'élasticité minimale (t inférieure ou égale à 16 mm) | Résistance à la traction | Impact Charpy (0 degré) | Application typique |
|---|---|---|---|---|
| P195GH | 195 MPa | 320-440 MPa | 40 J | Chaudières basse-pression, échangeurs de chaleur |
| P235GH | 235 MPa | 360-500 MPa | 40 J | Applications générales de chaudières, tuyauterie de centrale électrique |
| P265GH | 265 MPa | 410-570 MPa | 40 J | Tubes de chaudière haute-pression, surchauffeurs |
| 16Mo3 | 280 MPa | 450-600 MPa | 40 J (20 degrés) | Service à haute-température jusqu'à 500 degrés |
Remarque : les grades GH nécessitent un test d'impact Charpy obligatoire à 0 degré (40 J min longitudinal) .
Composition chimique (P235GH - typique)
| Élément | % maximum | Remarques |
|---|---|---|
| Carbone (C) | 0.16% | Faible teneur en carbone pour une bonne soudabilité |
| Silicium (Si) | 0.35% | Désoxydant |
| Manganèse (Mn) | 1.20% | Fournit de la force |
| Phosphore (P) | 0.025% | Contrôlé pour la soudabilité |
| Soufre (S) | 0.020% | Contrôlé pour la ténacité |
| Aluminium (Al) | Supérieur ou égal à 0,020% | Acier entièrement calmé, grain fin |
| Cuivre (Cu) | 0.30% | Résiduel |
Remarque : P235GH est la qualité la plus courante pour les applications générales à température et pression élevées.
Propriétés mécaniques (P235GH)
| Propriété | Valeur à température ambiante |
|---|---|
| Limite d'élasticité (t inférieure ou égale à 16 mm) | 235 MPa min. |
| Limite d'élasticité (16 |
225 MPa min. |
| Résistance à la traction | 360-500 MPa |
| Allongement (longitudinal) | Supérieur ou égal à 25% |
| Impact Charpy (0 degré) | Supérieur ou égal à 40 J (longitudinal) |
Limite d'élasticité à température élevée (P235GH)
| Température | Limite d'élasticité minimale (Rp0,2) |
|---|---|
| 100 degrés | 198 MPa |
| 150 degrés | 187 MPa |
| 200 degrés | 170 MPa |
| 250 degrés | 150 MPa |
| 300 degrés | 132 MPa |
| 350 degrés | 120 MPa |
| 400 degrés | 112 MPa |
Processus de fabrication SSAW pour EN 10217-2
Les tubes soudés à l'arc submergé en spirale sont produits selon le procédé suivant :
| Étape | Description |
|---|---|
| 1. Sélection de bobine | Bobines d'acier laminées à chaud-répondant aux exigences chimiques P235GH/P265GH (acier entièrement calmé à grains fins avec une teneur en Al supérieure ou égale à 0,020 %) |
| 2. Préparation des bords | Les bords des bandes sont fraisés pour un soudage correct |
| 3. Formation en spirale | La bande d'acier est façonnée en continu pour lui donner une forme cylindrique selon un angle d'hélice spécifique à température ambiante. |
| 4. Soudage à l'arc submergé | Soudage automatique à l'arc submergé double-(intérieur et extérieur) crée la couture en spirale avec pénétration complète |
| 5. Traitement thermique | Le cordon de soudure peut être normalisé pour affiner la structure du grain |
| 6. Inspection CND | Contrôle 100% ultrasonique (UT) ou radiographique (RT)de la totalité du cordon de soudure – obligatoire selon EN 10217-2 |
| 7. Essais hydrostatiques | Chaque tuyau testé individuellement (supérieur ou égal à 1,5 × pression de conception, supérieur ou égal à 10 secondes) |
| 8. Finition | Traitement final (uni ou biseauté), revêtement et marquage |
Exigences de test et d'inspection (EN 10217-2)
| Type d'essai | Exigence | Remarques |
|---|---|---|
| Analyse chimique | Par lot de chaleur | Vérifie les limites de composition selon EN 10217-2 |
| Essai de traction | Par lot | À température ambiante (et élevée lorsque spécifié) |
| Essai d'impact | Obligatoire pour les grades GH | Charpy V-encoche à0 degré(40J min longitudinal) |
| Test d'aplatissement | Requis | Vérifie la ductilité |
| Essai de pliage | Requis | Vérifie l’intégrité de la soudure |
| Essai hydrostatique | Chaque tuyau | Supérieur ou égal à 1,5 × pression de conception, Supérieur ou égal à 10 secondes |
| Inspection par ultrasons (UT) | 100 % du cordon de soudure | Obligatoire – détecte les défauts de soudure |
| Inspection radiographique (RT) | Pour les applications critiques | Disponible sur demande |
| Contrôle dimensionnel | 100% | Tolérances selon EN 10217-2 |
| Certificat d'essai en usine | EN 10204 Type 3.1B | Fourni avec les résultats complets des tests |
Conformité à la DESP
La norme EN 10217-2 estharmonisé avec la directive européenne sur les équipements sous pression (DESP) 2014/68/UE. Les tuyaux fabriqués selon cette norme sont adaptés aux équipements sous pression marqués CE-en Europe.
Catégories PED: Convient aux équipements des catégories I, II, III ou IV
Conformité AD2000: Aligné sur AD2000 Merkblatt W4
Tolérances dimensionnelles
| Paramètre | Tolérance |
|---|---|
| Diamètre extérieur (D inférieur ou égal à 219,1 mm) | ±1 % ou ±0,5 mm (selon la valeur la plus élevée) |
| Diamètre extérieur (D > 219,1 mm) | ±0,75 % ou ±6 mm (selon la valeur la plus élevée) |
| Épaisseur de paroi (t inférieure ou égale à 5 mm) | ±10 % ou ±0,3 mm (selon la valeur la plus élevée) |
| Épaisseur de paroi (t > 5 mm) | ±8% |
| Rectitude | Inférieur ou égal à 0,15% de la longueur totale (max 3 mm/m) |
| Longueur (L inférieur ou égal à 6000 mm) | 0 – +10 mm (D < 406,4 mm) ; 0 – +25 mm (D supérieur ou égal à 406,4 mm) |
| Longueur (6000 < L Inférieur ou égal à 12000 mm) | 0 – +15 mm (D < 406,4 mm) ; 0 – +50 mm (D supérieur ou égal à 406,4 mm) |
Applications courantes
| Application | Plage de température | Catégorie typique |
|---|---|---|
| Tubes de chaudière | Jusqu'à 400 degrés | P235GH, P265GH |
| Échangeurs de chaleur | Jusqu'à 400 degrés | P235GH, P265GH |
| Tubes de surchauffeur | Jusqu'à 400 degrés | P265GH |
| Tuyauterie de vapeur | Jusqu'à 400 degrés | P235GH |
| Tuyauterie de centrale électrique | Jusqu'à 400 degrés | P235GH, 16Mo3 |
| Conduites d'eau d'alimentation | Jusqu'à 300 degrés | P235GH |
| Chauffage urbain | Jusqu'à 150 degrés | P235GH |
| Tuyauterie de processus industriel | Jusqu'à 400 degrés | P235GH, P265GH |
Comparaison avec les normes connexes
| Standard | Application | Différence clé |
|---|---|---|
| EN 10217-1 | Objectifs de pression à température ambiante | Aucune propriété à température élevée (grades TR) |
| EN 10217-2 | À des fins de pression de température élevée (grades GH) | Spécifie les propriétés à température élevée |
| EN 10217-5 | Tubes soudés à l'arc submergé avec des propriétés à température élevée | Couvre également SAW ; La partie 5 est spécifiquement destinée à SAW |
| EN 10219 | Profilés creux structurels | Pas pour les applications sous pression |
| API 5L | Transport de pétrole et de gaz | Système de désignation de qualité différent |
| ASTMA106 | Tuyaux en acier au carbone sans soudure pour un service-à haute température | Équivalent à la norme américaine |
Avantages clés du tuyau SSAW EN 10217-2
| Avantage | Description |
|---|---|
| Performances à température élevée | Spécialement conçu pour un service à haute-température jusqu'à 400 degrés |
| Robustesse garantie | Les tests d'impact Charpy obligatoires à 0 degré (40 J min) garantissent des performances à basse-température. |
| Capacité de grand diamètre | SSAW produit des tuyaux de 8" à 160" OD – idéal pour les applications de grand-diamètre à haute-température |
| Intégrité élevée des soudures | Le soudage double-face crée un seul pépite de soudure de haute-qualité avec une inspection UT à 100 % |
| Conformité à la DESP | Harmonisé avec la directive sur les équipements sous pression 2014/68/UE pour le marquage CE |
| Traçabilité complète | Certificats d'usine selon EN 10204 Type 3.1 avec résultats de tests complets |
| Rentable- | Le procédé SSAW permet une production économique pour les grands diamètres |
Considérations importantes
1. Partie 2 contre partie 5
EN 10217-2: Couverturesélectrique soudétubes (y compris SAWH) – généralement les mêmes exigences s’appliquent à SAWH
EN 10217-5: Couvre spécifiquementsoudé à l'arc submergétubes (SAWL et SAWH) – les deux sont applicables aux tuyaux SSAW
2. Exigences de qualité GH
Les grades GH nécessitenttest d'impact Charpy obligatoire à 0 degré(40J min longitudinal)
Les propriétés à température élevée sont spécifiées et doivent être documentées
Acier à grain fin-entièrement calmé avec une teneur minimale en aluminium (supérieure ou égale à 0,020 %)
3. Température des tests d'impact
Standard:27J à 0 degrépour les grades GH
Pour des températures plus basses (Arctique, offshore), précisezOption 5pour tester à -10 degrés ou -20 degrés
4. Limites de taille des SSAW
La fabrication SSAW pour EN 10217-2 est généralement disponible auprès de8" à 160" DE
Les diamètres plus petits (moins de 8") sont généralement produits par des restes explosifs des guerres ou par des méthodes sans soudure.
5. Catégories de tests
CT1 : Catégorie de test standard pour les tubes en acier non-alliés
CT2: Catégorie d'essai améliorée avec CND supplémentaire du corps du tuyau ; obligatoire pour les tubes en acier allié
6. Soudabilité
La faible teneur en carbone (inférieure ou égale à 0,16 %) assure une excellente soudabilité
Convient à toutes les méthodes de soudage standard
Un préchauffage peut être nécessaire pour les sections plus épaisses (100-150 degrés)
7. Approximations internationales
| Norme américaine | Equivalent européen |
|---|---|
| ASTM A106 Gr. B | P235GH (force similaire) |
| ASTM A106 Gr. C | P265GH (force similaire) |
| ASME SA-106 | P235GH, P265GH |
Résumé
Tuyau en acier soudé à l'arc submergé en spirale (SSAW) BS EN 10217-2est la norme européenne pour les tubes soudés-de grand diamètre utilisés dansapplications à température et pression élevées. Avec des notesP235GH(le plus courant) etP265GH, ces tuyaux offrent une résistance garantie à haute-température jusqu'à 400 degrés et une résistance aux chocs Charpy obligatoire à 0 degré.
Principales caractéristiques :
Norme matérielle: EN 10217-2 – tubes soudés pour applications sous pression avec propriétés à température élevée
Notes: P195GH,P235GH(le plus courant), P265GH, 16Mo3
Suffixe GHindique l'aptitude à un service à température élevée
Tests d'impact obligatoiresà 0 degré (40J min)
Propriétés à température élevéespécifié et garanti
Fabrication SSAWproduit des tuyaux à partir de8" à 160" DEavec une épaisseur de paroi allant jusqu'à40 millimètres
Soudage double-facecrée un seul pépite de soudure de haute-qualité
Inspection 100% par ultrasonsde soudure obligatoire
Conforme à la DESP 2014/68/UEpour les équipements sous pression marqués CE-
Certificats d'usineselon EN 10204 Type 3.1B
Les applications courantes incluent :
Tubes de chaudière et surchauffeurs
Échangeurs de chaleur
Conduites de vapeur dans les centrales électriques
Conduites d'eau d'alimentation
Systèmes de chauffage urbain
Tuyauterie de processus industriels à températures élevées
Lors de votre commande, précisez :BS EN 10217-2, qualité P235GH (ou P265GH), SAWH (soudé en spirale), catégorie de test (TC1/TC2), taille (OD x WT), longueur, finition d'extrémité (uni/biseautée), exigences de revêtement et certificat de test d'usine selon EN 10204 Type 3.1B. Pour les équipements sous pression marqués CE, préciser la conformité DESP.
