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Comment se déroule la fabrication de tuyaux soudés en spirale ?

Jun 16, 2026

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Lefabrication de tubes soudés en spiraleprocessus qui crée des tuyaux-de grand diamètre à partir de bobines d'acier continues. Cette méthode très efficace plie la bande d’acier selon un angle d’hélice en spirale et soude en continu le joint à l’intérieur comme à l’extérieur.

 
Spiral Welded Pipe Making Machine

 

1. Pré-Traitement

  • Déroulement et mise à niveau :Un dérouleur robuste-alimente la bobine d'acier en rouleaux de nivellement pour éliminer tout enroulement, courbure ou irrégularité.

  • Fraisage des bords :Les bords de la bande d'acier sont fraisés ou meulés pour garantir une largeur précise et préparer la surface au soudage.

     

2. Formage et laminage

  • Soudage continu :Lorsque la queue d'un rouleau de matériau atteint l'extrémité, elle sera soudée à la tête du rouleau suivant, formant ainsi une ligne de production continue et ininterrompue.

     

  • Formage en spirale :Placez la bande d'acier plate dans la machine de formage (à l'aide de rouleaux ou de mandrins) et pliez-la à un angle exact pour que l'acier s'enroule en une forme de tube en spirale qui correspond au diamètre de tuyau requis.

 

3. Soudage

  • Soudage à l'arc submergé (SAW) :Le joint en spirale est soudé à l'aide de joints de soudage intérieurs et extérieurs à commande électronique. Habituellement, le processus de soudage à l'arc submergé utilise des fils et des flux d'acier recouverts de cuivre.

     

  • Joint double- :Les coutures sont soudées de l'intérieur puis de l'extérieur, garantissant une pénétration profonde, une haute résistance et un effet d'étanchéité totalement étanche.

     

4. Découpe et inspection

  • Coupe à longueur :Utilisez un pistolet de découpe plasma ou une machine de découpe automatique pour couper le pipeline continu à la longueur spécifiée (par exemple 12 à 15 mètres).

     

  • Tests par ultrasons et-rayons X :À l'aide d'un équipement de détection de défauts à rayons X-et à ultrasons, une analyse approfondie est effectuée sur l'ensemble du cordon de soudure et du matériau de base pour identifier tout défaut interne ou externe.

     

  • Essais hydrostatiques:L'eau est injectée dans la canalisation sous une pression extrêmement élevée (généralement jusqu'à 250 bars) pour garantir l'intégrité et les performances d'étanchéité de la structure.

     

5. Finition et revêtements

  • Fin du biseautage:Les extrémités du tuyau en acier sont usinées pour former les dimensions de chanfreinage spécifiques requises pour l'installation.

     

  • Traitement anti-corrosion :Nettoyez et traitez le pipeline pour prolonger sa durée de vie. Cela implique généralement un sablage externe, l'application d'adhésifs liquides et l'enveloppement de la surface extérieure avec plusieurs couches de polyéthylène (comme le 3LPE) pour améliorer les propriétés anti-corrosion.

     

  • Doublure (facultatif) :Pour les conduites d'eau, du mortier de ciment ou de la résine époxy est généralement pulvérisé à l'intérieur des tuyaux pour éviter la rouille et le tartre.

 

Principaux avantages techniques du processus de tubes soudés en spirale

 

Le processus de fabrication des tubes soudés en spirale présente des avantages techniques et industriels uniques par rapport aux tubes à joint droit et aux tubes sans soudure ERW.
1. Tout d’abord, la flexibilité de production est extrêmement élevée. En ajustant l'angle de formage hélicoïdal, la même largeur de bande d'acier peut être utilisée pour produire des tuyaux de différents diamètres, réduisant ainsi considérablement les coûts de production et raccourcissant le cycle de production.
2. Deuxièmement, la structure de soudure hélicoïdale peut optimiser la répartition des contraintes. La soudure hélicoïdale peut disperser les contraintes de pression locales et éviter le risque de fracture concentrée au niveau des points de soudure droits longitudinaux, améliorant ainsi la résistance à la compression et à la fatigue du corps du tuyau.
3. Troisièmement, le soudage à l'arc submergé avec protection contre le flux garantit une qualité de soudage élevée, une structure interne dense, peu de défauts et une excellente ténacité à basse température.
4. Quatrièmement, le formage hélicoïdal convient à la fabrication de tuyaux de grand -diamètre et à parois épaisses-, devenant ainsi le processus privilégié pour les projets de pipelines de très grande taille qui ne peuvent pas être réalisés par le soudage traditionnel à joints droits.
5. De plus, le processus en spirale utilise beaucoup de matériaux et réduit les déchets de production, conformément aux normes d'économie d'énergie et de production industrielle efficace.

 

Défauts courants

Dans la production de masse continue de tubes soudés à l'arc submergé en spirale, l'écart de coordination de l'angle de formation de la spirale, les paramètres fluctuants de soudage à l'arc submergé, les propriétés incohérentes des matières premières et l'abrasion subtile de l'équipement induiront divers défauts de qualité typiques, qui affectent sérieusement la précision dimensionnelle, la compacité structurelle et la sécurité de service des tubes finis.
 
1. Les défauts les plus courants dans la production industrielle comprennent les inclusions de scories, la fusion de soudage incomplète, les fissures de soudage, l'écart d'ellipticité des tuyaux et le renforcement des soudures incohérent. Chaque défaut a son mécanisme de formation spécifique et affecte négativement les performances du pipeline. Un contrôle ciblé et méticuleux des processus est donc nécessaire.
 
2. Les inclusions de scories de soudure sont l’un des défauts internes les plus courants. Ils sont principalement causés par des bords sales de la bande d'acier, des couches d'oxyde résiduelles, de la rouille et de la contamination par l'huile, ainsi qu'une mauvaise adaptation du courant et de la tension pendant le soudage à l'arc et une couverture inégale du flux. Le laitier de soudure non fondu reste à l'intérieur du cordon de soudure, perturbant la continuité de la structure du métal soudé et formant des points de concentration de contraintes internes, réduisant considérablement la résistance à la traction et la résistance aux chocs du cordon de soudure.
 
3. La fusion incomplète fait référence à la situation dans laquelle le matériau de base et la soudure ne parviennent pas à obtenir une liaison métallurgique complète à l'interface du cordon de soudure en spirale. Les principales raisons en sont un apport thermique de soudage insuffisant, une vitesse de soudage excessive et des espaces d'assemblage inégaux de la billette du tube en spirale. Ce défaut est susceptible de former des sources de fissures cachées, entraînant une rupture des soudures et des fuites de fluide du pipeline lorsqu'il est soumis à une pression interne et à des charges externes sur une longue période de temps.
 
4. Pendant le processus de soudage de l'acier à faible-alliage à haute résistance-, des fissures de soudage (y compris des fissures à chaud à haute-température et des fissures à froid à basse-température) se produisent souvent. Les fissures à chaud sont causées par des impuretés excessives de soufre et de phosphore dans les matières premières et par des contraintes thermiques de soudage déséquilibrées, tandis que les fissures à froid résultent d'un refroidissement rapide et irrégulier après le soudage et de contraintes résiduelles excessives. Ces défauts mortels peuvent sérieusement affecter la sécurité des gazoducs à haute-pression.
 
5. De plus, les défauts géométriques tels que la déviation elliptique du matériau du tuyau et l'incohérence de la couche de renfort soudée résultent principalement de l'usure à long terme-des rouleaux de formage et de dimensionnement, d'un calibrage imprécis de l'angle de formage hélicoïdal et d'une pression d'extrusion instable. Une rondeur inadéquate du tuyau affectera l'assemblage ultérieur du pipeline et les connexions des joints, tandis que la couche de renfort de soudure inégale réduira la planéité de la surface du corps du tuyau et l'uniformité du revêtement anticorrosion -.

 

Mesures de contrôle des processus

 

Afin d'éliminer efficacement ces défauts et d'assurer la stabilité de la qualité globale du produit, des mesures de contrôle standardisées et systématiques tout au long du processus de production doivent être mises en œuvre.
 
1. Tout d’abord, une inspection stricte des matériaux entrants en usine est la principale garantie du contrôle qualité. Les techniciens de production doivent examiner soigneusement la composition chimique, les propriétés mécaniques et la qualité de surface des bobines d'acier pour empêcher des matières premières non qualifiées contenant des impuretés excessives et des défauts de surface d'entrer dans la chaîne de production.
 
2. Deuxièmement, le prétraitement précis-de la bande d'acier doit être standardisé. Le processus de fraisage des bords doit être strictement suivi pour éliminer complètement les bavures, les oxydes et les taches des bords de la bande d'acier, en garantissant que les bords de soudage sont propres, lisses et parallèles, formant ainsi un espace d'assemblage en spirale uniforme et stable.
 
3. Troisièmement, la correspondance dynamique en temps réel-des paramètres de soudage du noyau est de la plus haute importance. En fonction des différents diamètres de tuyaux, épaisseurs de paroi et qualités d'acier, le courant de soudage, la tension, la vitesse de l'arc et l'épaisseur du revêtement de flux doivent être ajustés avec précision pour garantir un apport de chaleur adéquat, une élimination complète des scories et une fusion complète des soudures.
 
4. Quatrièmement, après le soudage, un processus de refroidissement gradué scientifiquement est adopté pour éviter une chute soudaine de température, éliminer efficacement les contraintes résiduelles de soudage et prévenir l'apparition de fissures à froid et de déformations.
 
5. Cinquièmement, un entretien et un étalonnage réguliers de l'équipement doivent être effectués. Les rouleaux de formage usés et les composants de réglage de la taille doivent être rapidement détectés et remplacés, et l'angle de formage hélicoïdal doit être calibré pour garantir la haute précision du formage du pipeline.
 
Grâce à la mise en œuvre d'opérations standardisées tout au long du processus, à la surveillance-des paramètres en temps réel et à une supervision stricte de la qualité, le taux d'apparition de divers défauts de soudage et de formage peut être considérablement réduit, améliorant ainsi efficacement le taux de qualification et la stabilité structurelle des produits de tubes soudés en spirale.

 

Applications industrielles

 

En raison de leur grand diamètre, de leur résistance élevée à la pression et de leur faible coût, les tubes en acier soudés en spirale sont largement utilisés dans les domaines des infrastructures critiques.
 
1. Dans le domaine de l'ingénierie énergétique, ils servent au transport sur de longues distances du pétrole brut, du gaz naturel et des boues de charbon.
 
2. Dans l'ingénierie municipale, ils sont utilisés pour les systèmes urbains d'approvisionnement en eau, de drainage, de traitement des eaux usées et de canalisations de chauffage.
 
3. En génie maritime et hydraulique, ils sont appliqués dans les structures de transmission d’eau de mer, de pilotis portuaires et de fondations de ponts.
 
Ces dernières années, avec le développement rapide de l'énergie éolienne, des nouvelles énergies et des projets de pipelines interrégionaux, les tuyaux soudés en spirale à haute résistance, résistants aux basses températures et anticorrosion ont atteint une application plus large. À l'avenir, le processus de fabrication des tubes en spirale évoluera vers un formage intelligent, un ajustement automatique des paramètres de soudage, une surveillance numérique complète et une protection de l'environnement écologique, améliorant encore davantage la précision, l'efficacité et la fiabilité des produits.
 
 
La fabrication de tubes soudés en spirale est un processus industriel systématique et précis intégrant le prétraitement des matières premières, le profilage en spirale, le soudage à l'arc submergé double face, l'étalonnage de finition et la détection de qualité multidimensionnelle. Le principe unique de formage en spirale et la technologie de soudage à l'arc submergé constituent le cœur de compétitivité des tubes SSAW dans le domaine de la fabrication de pipelines de grand diamètre. Chaque procédure, depuis le nivelage des bandes et le fraisage des bords jusqu'au refroidissement par soudage et à la détection des défauts, limite et affecte la qualité finale du tuyau. Avec des spécifications de production flexibles, une structure de contrainte uniforme et des performances de soudage fiables, les tuyaux soudés en spirale sont devenus des matériaux de base indispensables pour la transmission d'énergie moderne, la construction municipale et l'ingénierie hydraulique. Une compréhension complète de son processus de fabrication et des points de contrôle qualité est cruciale pour optimiser la technologie de production, améliorer le taux de qualification des produits et garantir le fonctionnement sûr à long terme de l’ingénierie des pipelines.
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