Tube en alliage
Que signifie le terme "alliage" ?
Tubes en alliage se réfèrent à des tuyaux fabriqués à partir de matériaux d'alliage. Les alliages sont composés de plusieurs éléments, tels que le chrome, le nickel et le molybdène. La performance du tuyau est améliorée en contrôlant la teneur des différents éléments. Des compositions et des teneurs différentes se traduisent par des performances différentes.
Éléments contenus dans les tubes en alliage
Chrome (Cr)
Sa fonction première est d'améliorer la résistance à la corrosion et aux hautes températures. Lorsque la teneur en chrome dépasse 10,5%, un film passif de Cr₂O₃ se forme à la surface du tube, l'isolant du monde extérieur et assurant une protection contre la corrosion. Ce film passif stable rend également le tuyau plus résistant aux températures élevées et améliore sa solidité.
Nickel (Ni)
Le nickel forme une austénite stable et est l'élément principal de l'austénite. Il améliore considérablement la ténacité et la résistance à la corrosion à basse température, ce qui facilite la formation de l'austénite pendant le traitement.
Molybdène (Mo)
Le molybdène peut être ajouté à l'acier inoxydable en présence de chlorures, tels que l'eau de mer ou les solutions d'ions chlorure, afin d'améliorer sa résistance à la corrosion. L'ajout de molybdène augmente également la trempabilité pendant le traitement thermique, ce qui permet d'obtenir un matériau plus uniforme. Le molybdène augmente également la température de recristallisation, ce qui améliore considérablement la résistance à haute température et la résistance au fluage.
Manganèse (Mn)
Le manganèse possède les mêmes propriétés que le molybdène : il améliore la trempabilité lors du traitement thermique et permet d'obtenir un matériau plus uniforme dans son ensemble. Le manganèse peut également être utilisé comme désoxydant et désulfurant. En se dissolvant dans la ferrite, il augmente la résistance de l'acier. Le manganèse est également présent dans l'austénite.
Silicium (Si)
Le silicium est principalement utilisé comme désoxydant. Le silicium est beaucoup plus efficace que le manganèse en tant que désoxydant, améliorant la résistance à l'oxydation, la solidité et la dureté du tuyau.
Grades courants et compositions chimiques des tubes en alliage
Tubes en alliage d'acier inoxydable austénitique
L'acier inoxydable austénitique est l'alliage d'acier inoxydable le plus utilisé. En raison de sa structure cubique à faces centrées, ce matériau est généralement non magnétique, présente une grande solidité et une excellente résistance à la corrosion, et est également très plastique.
304/304L
Principaux composants chimiques (%)
C≤0.08/0.03
Cr : 18-20
Ni : 8-10,5
Mn≤2.0
Si≤1.0
P≤0.045
S≤0.03
316/316L
Principaux composants chimiques (%)
C≤0.08/0.03
Cr : 16-18
Ni : 10-14
Mo : 2-3
Mn≤2.0
Si≤1.0
P≤0.045
S≤0.03
Tubes en alliage d'acier inoxydable duplex
Le terme "duplex" dans l'acier inoxydable duplex fait référence à l'austénite et à la ferrite. Sa microstructure est composée pour moitié d'austénite et pour moitié de ferrite, combinant les avantages des deux. Il offre une résistance élevée (plus de deux fois celle de l'austénite), une excellente ténacité et une résistance à la corrosion - son principal avantage. Elle offre également une excellente résistance à la corrosion par piqûres et par crevasses.
Acier duplex standard 2205 (S31803/S32205)
Principaux composants chimiques (%)
C≤0.03
Cr : 21-23
Ni : 4,5-6,5
Mo : 2,5-3,5
N : 0.08-0.20
Mn≤2.0
Si≤1.0
Acier super duplex 2507 (S32750)
Principaux composants chimiques (%)
C≤0.03
Cr : 24-26
Ni : 6-8
Mo : 3.0-4.0
N : 0.24-0.32
Mn≤1,2
Si≤0,8
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Application des tubes en acier allié
- Énergie : utilisé pour les fluides à haute température et à haute pression et pour le transport du pétrole et du gaz, tel que l'alliage P92 utilisé pour les conduites de vapeur des centrales thermiques, le tube en acier allié P5 utilisé pour le transport de l'essence dans l'industrie de l'extraction pétrolière. Le pipeline HP40 présente une forte résistance à la corrosion et est utilisé pour le transport du gaz naturel.
- Produits chimiques et pétrochimiques : utilisés pour transporter des fluides corrosifs. Par exemple, les tubes en acier allié P22 transportent de l'acide chlorhydrique et de l'acide sulfurique.
- Aérospatiale : Les tuyaux sans soudure en alliage de titane sont utilisés pour le transport du carburant envoyé par les fusées.
- Domaine militaire : Les tubes en acier allié au chrome-molybdène servent d'unités de puissance dans le système hydraulique des véhicules blindés militaires.
- Domaine maritime : Les tubes en acier duplex présentent une forte résistance à la corrosion et sont utilisés dans les projets d'exploitation minière en eaux profondes.
Maintenance des alliages de tuyaux
Bien que les tuyaux en alliage soient très performants, leur entretien quotidien est également crucial. Utilisez régulièrement un chiffon de nettoyage neutre pour essuyer la surface du tuyau (n'utilisez pas d'eau de Javel ou de détergents contenant du chlore). S'il y a des accessoires sur la surface, essuyez-les avec précaution pour éviter de rayer la surface du tuyau. L'humidité de la surface doit également être essuyée immédiatement pour éviter la corrosion par électrolyte. Faites particulièrement attention aux tuyaux en alliage de titane. Nettoyez la jauge de niveau avec de l'eau propre ou du trichloréthylène tous les mois afin d'éviter que des substances nocives ne provoquent une corrosion locale et n'accélèrent le vieillissement du tuyau.
Comparaison des caractéristiques des tubes en alliage et des tubes en acier au carbone
Caractéristiques de les tuyaux en acier au carbone :
traitement facile, faible coût et application étendue, mauvaise stabilité à la trempe, mauvaise perméabilité, et ne peut pas répondre à des exigences de performance particulières
Caractéristiques des alliage des tuyaux :
traitement difficile, coût élevé, grande stabilité à la trempe, haute trempabilité, et peut répondre à des exigences de performance particulières.
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