Avertissement :
Ce document technique difficile à comprendre dans un premier plan, nous indique les différentes complexités d'accidents autour du soudage d'un oéloduc.
J'ai surligné quelques passages à lire sur les enjeux des soudures face aux intempéries et au vieillisement.
Qui a dit que nous ne comprenions pas comment fonctionne un oléoduc..
donc je souris vert
Laurent
18 Congrès Français de Mécanique Grenoble, 27-31 août 2007
Analyse tendancielle et différentielle des interactions entre le procédé de
soudage d'assemblage de gros tubes et son environnement
R. BOUZID, E. BOUALI, M. GACEB
Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, Université de Boumerdès
Laboratoire de Fiabilité des Equipements Pétroliers et Matériaux
35000 Boumerdès – Algérie -
r_bouz@yahoo.fr
source : http://documents.irevues.inist.fr/bitstream/handle/2042/16140/CFM2007-0601.pdf
Résumé:
L'ouverture de nouveaux champs de production sont de nature à entretenir l'expansion des
pipelines qui se fera en fonction des augmentations des prix des hydrocarbures, des aciers des
tubes, des progrès technologiques et technique en sidérurgie et en construction des pipelines.
Les pipelines traversent les déserts, les montagnes les zones marécageuses, les rivières et les
mers; cela se traduit par des déformations et contraintes qui créent des conditions, complexes et
sévères, de travail des joints de soudure des tubes; dont la capacité portante dépend de
l'hétérogénéité des propriétés mécaniques des différentes zones du joint, de la qualité du cordon
et autres. La capacité portante des joints de soudure de tubes diminue d'avantage en présence de
concentration de contraintes et des déformations qui dépendent à leur tour de l'existence des
défauts technologiques d'assemblage et de forme du cordon. D'autre part se posent les
problèmes de soudabilité des aciers, de composition chimique de plus en plus complexe
auxquelles s'ajoutent les tendances actuelles à l'emploi des tubes de gros diamètre et de forte
épaisseur. C'est ainsi que les efforts doivent être dirigés vers l'industrialisation, la mécanisation
et l'automatisation des processus de soudage sur chantier. Pour que ces efforts soient fructueux,
il faut prendre en compte les progrès de l'industrie sidérurgique, les besoins des constructeurs et
les exigences des exploitants. C'est dans ce contexte que la présente étude est consacrée à
l'analyse tendancielle et différentielle des interactions entre le procédé de soudage d'assemblage
des tubes et son environnement, faisant un état des lieux du soudage de pipelines.
Abstract:
The opening of new production fields are of a nature to entertain the pipelines extension in
terms of price increase of hydrocarbons pipelines steels, of the technological progress in steel
manufacture and pipeline construction. The pipelines cross deserts, mountains, swampy zones,
rivers and seas which induce strains and stresses which create complex and severe working
conditions of the welded joints in pipes whose bearing capacity depends on the heterogeneity of
the mechanical properties of the joint’s different zones, on the capacity of the weld bead and on
other factors. The bearing capacity of the welded joints of pipes decrease further with the
presence of stress and strain concentrations which depend on the existence of assembling and
welded bead technological defects. On another hand problems are encountered like the
weldability of the steels, on the more and more complex chemical composition as well as on the
actual tendencies towards the use of bigger diameter and thicker pipes. For these efforts to bear
their fruits, the steel manufacturing progress, the constructors' needs and the user needs must be
taken into account. It is in this context that the present study is conducted and which considers
the tendency and differential analysis of the interactions between the assembling of the pipes by
welding processes and its environment.
1
Introduction
Le transport par pipelines s'impose depuis le début du siècle dernier, reconnu comme le
moyen le plus sûr et économique, il se développe d'avantage suite à l'accroissement continu du
besoin mondial en énergie et l'apparition de nouveaux consommateurs d'hydrocarbures sur le
marché: Agiraud et al (1987). La partie conduite d'un pipeline est une construction mécano-
18ème Congrès Français de Mécanique Grenoble, 27-31 août 2007
soudée, ainsi la soudabilité des aciers des tubes a des répercutions sur le coût de réalisation et
sur la fiabilité de la conduite: Tiratsoo. (1992). Il faut noter qu'il s'agit de centaines de
kilomètres de soudures réalisées sur les chantiers de construction de conduites. Ainsi, toute
modification importante au niveau de la composition de l'acier ou des dimensions des tubes
nécessite de nouvelles mesures technique, technologique et beaucoup de précaution afin
d'obtenir des joints de soudure fiables. Au delà de la soudabilité locale ou métallurgique, la
recherche de nouveaux aciers pour les conduites doit être entreprise par d'autres aspects qui
intègrent le procédé de soudage et son environnement opératoire suivant le schéma de la
figure1. Les défauts des joints de soudure constituent la deuxième cause de défaillances des
conduites, après la corrosion. C'est ainsi que durant la fabrication des tubes en usine et la
construction des conduites, le soudage est une étape très importante et décisive. Le
développement du réseau mondial des canalisations de transports des hydrocarbures doit suivre
l'accroissement des besoins énergitique mondiale. La préoccupation primordiale du constructeur
doit être la définition des assemblages soudés qui permettent de faire passer les efforts avec un
maximum de sécurité et réaliser la soudure au moindre coût, tout en prenant en considération
l'accroissement de la quantité du métal à déposer en fonction de l'augmentation des dimensions
des conduites, l'emploi de nouveaux aciers à composition chimique de plus en plus complexe et
les conditions difficiles d'exécution des soudures d'assemblage des tubes sur chantier: Macro-
économiy. (2001). Ainsi l'évolution de la technologie et des techniques de soudage doit suivre
l'évolution des caractéristiques mécaniques des aciers des tubes et des dimensions des conduites
afin de répondre aux besoins des constructeurs et aux exigences des utilisateurs. C'est dans ce
contexte que nous présentons une analyse tendancielle et différentielle des interactions entre le
procédé de soudage d'assemblage des tubes et son environnement, faisant un état des lieux du
soudage des pipelines.
2 Interaction : " Soudage-Tubes "
Sur chaque kilomètre de conduite de diamètre 1420 mm, la longueur des soudures exécutées en
usine est de 2 Km et celle de leur assemblage est de 0,4 Km. C'est pourquoi, il n'est pas toujours
possible d'assurer la stabilité et la bonne qualité des joints de soudure, il y a toujours la
possibilité qu'une partie des défauts des joints, non détectés par les contrôles, constitue un
danger potentiel pour l'intégrité de la conduite. Les joints de soudure sont sollicités par des
chargements complexes durant le transport, le bardage des tubes, la construction et l'exploitation
de la conduite. D'autre part, la demande croissante en tubes impose des vitesses de soudage qui
atteignent plus de 180 m/h en usine et l'emploi de soudage à multi arcs sous flux. Les
modifications les plus importantes de la structure et des propriétés du métal de base résultant de
l'échauffement et du refroidissement dans la zone adjacente au cordon sont : la diminution de la
plasticité, de la résilience et l'accroissement de la tendance à la formation des fissures à froid et
à chaud: Linert. (1997). Les matériaux de soudage et les processus de thermo-déformations
ayant lieu lors du soudage des tubes provoquent l'hétérogénéité des propriétés mécaniques de la
ZAT, où plus de 85% des ruptures des oléoducs sont observées. La capacité portante des joints
dépend de l'hétérogénéité des propriétés mécaniques, de la qualité de la forme du cordon, de
l'épaisseur relative des sous couches. A cette hétérogénéité s'ajoutent les concentrations de
contraintes et les déformations qui réduisent d'avantage la capacité portante des joints de
soudures. Ces concentrations dépendent de la présence des défauts technologiques, des formes
insatisfaisantes des cordons et d'assemblages incorrects des tubes. Notons que presque 20% des
défaillances enregistrées lors des essais hydrauliques sont des ruines des joints de soudure
circulaires, exécutées sur les chantiers de construction des conduites. Les valeurs et le caractère
des contraintes qui agissent dans la section transversale d'un joint de soudure d'une conduite,
sont déterminés par les variations de la température des parois des tubes, l'existence des
contraintes de flexion et la valeur courante de la pression intérieure. Dans les gazoducs de
diamètre inférieur ou égal à 1020 mm, les variations de la température des parois des tubes sont
déterminées par la température du sol à la profondeur de pose de la conduite, le sol dans ce cas
absorbe plus vite la chaleur du gaz comprimé à la sortie des stations de compression. Dans le
cas des conduites de diamètre supérieur à 1020 mm, l'action du sol est insuffisante et la
température des parois des tubes est déterminée par le régime de fonctionnement du système de
refroidissement du gaz à la sortie des stations de compression. Les contraintes dues aux
variations de la température des parois des tubes, ajoutées aux contraintes résiduelles peuvent
conduire sur certains tronçons de conduite à l'accumulation des déformations plastiques dans les
soudures circulaires de tubes de mauvaise qualité et provoquer la rupture. De telles ruptures sont
observées sur presque toutes les conduites en service à partir de la dixième année d'exploitation,
jusqu'à la trentième année et plus particulièrement dans les régions froides. D'où l'importance de
la qualité des cordons de soudure des tubes, la technologie et le régime de soudage mis en place,
ainsi que les propriétés de plasticité du métal du cordon. D'autre part la condition d'égale
résistance de la soudure est satisfaite par le choix judicieux de la technologie de soudage, du
matériel de soudage et des régimes de préchauffage. La soudabilité en construction des pipelines
doit être considérée sous deux aspects. Le premier est caractérisé par la soudabilité lors de la
réalisation de la conduite et est lié aux opérations technologiques et techniques, d'exécution des
joints de soudure, respectant certaines normes. Le deuxième est caractérisé par le comportement
des joints de soudure en service. Ainsi la soudabilité en construction des pipelines est une
caractéristique complexe, qui reflète la réaction de l'acier des tubes au processus de soudage.
Elle dépend de la technologie de réalisation de la construction et détermine l'aptitude d'un
matériau étudié pour la réalisation d'une conduite destinée à fonctionner dans des conditions
données. Les matériaux des tubes sont en général des aciers améliorés par traitement thermique,
dont la soudabilité est évaluée par un ensemble d'indices, les plus importants sont : la réaction
de l'acier au cycle thermique de soudage, la ténacité des joints de soudure à la formation de
fissures à froid et la ténacité à la rupture fragile. L'action du cycle thermique du soudage est
accompagnée par des modifications de la structure et des propriétés du métal soudé. La chute
importante des températures maximales conduit à l'apparition, dans la ZAT, des hétérogénéités
structurales et mécaniques. L'échauffement dû au soudage conduit au développement des
processus qui font équilibrer la structure et modifier les propriétés mécaniques. En même temps,
se déroulent des processus de grossissement du grain, de ségrégation d'éléments additifs et leur
redistribution par diffusion entre les diverses phases. La position de la partie où il y a plus de
changement de résistance dans la ZAT est déterminée par la composition chimique et la classe
structurale de l'acier amélioré par traitement thermique. Pour les aciers des tubes à structure
ferrito-perlétique, cette partie coïncide avec la partie de recristallisation incomplète du métal de
base. Les paramètres du cycle thermique de soudage ayant une influence importante sur le degré
de modification de la structure et des propriétés du métal de base sont, pour la partie adjacente
du cordon de soudure : la température maximale d'échauffement, la vitesse d'échauffement, le
temps durant lequel le métal reste à la température d'accroissement intensif de grain lors de
l'échauffement et le refroidissement, ainsi que le temps sommaire d'échauffement et de
refroidissement, la vitesse de refroidissement du métal dans l'intervalle de température de faible
stabilité de l'austénite. Les éléments additifs qui entre dans la composition chimique des aciers
des tubes (Mo, Nb, Ti) durant le soudage s'associent avec le carbone et donnent des carbures du
type F3C, Mn3C et du type Mo2C, TiC, VC, NbC. Le premier type de carbures se diffère du
deuxième type par leur dissolution plus difficile dans l'austénite et leur faible influence sur le
degré de changement de résistance. Il faut noter que les éléments additifs Mn, Cr, Mo, V et la
vitesse de refroidissement lors du soudage ont aussi une influence sur la ténacité à la rupture
fragile des joints de soudure. Suivant le cycle de soudage, avec l'augmentation de la vitesse
d'échauffement varie la cinétique de formation d'austénite de l'acier lors du soudage. La zone de
température de formation d'austénite s'élargie et se déplace dans la zone des hautes
températures. Cette tendance dépend de la composition chimique de l'acier. On note que la
technologie de soudage des aciers à structure ferrito-perlétique est basée sur la vitesse de
refroidissement admissible dans l'intervalle des températures de faible stabilité de l'austénite. Ce
paramètre détermine l'énergie et les régimes électriques du soudage des tubes d'une épaisseur
donnée. La particularité caractéristique des aciers des tubes des conduites magistrales est la
tendance à la formation de fissures à froid lors du soudage. Ces fissures se forment le plus
souvent sur la partie adjacente au cordon de soudure à des températures inférieures à 300 °C.
Avec l'augmentation de l'épaisseur des parois, la tendance à la fissuration à froid augmente et
cela nécessite l'augmentation de la température de préchauffage. L'augmentation de cette
dernière est dans ce cas fonction de la composition chimique, de la catégorie de résistance et de
l'épaisseur des parois des tubes.
3 Evolution des dimensions des tubes et des conduites
L'amélioration de l'efficacité du transport par canalisation est possible par l'accroissement de la
capacité de transport en augmentant les diamètres des conduites, la pression de service, par le
refroidissement du gaz transporté, la diminution de la rugosité de la surface interne des tubes et
enfin par l'amélioration de la fiabilité de fonctionnement. Ainsi, tous les facteurs améliorant
l'efficacité du transport du gaz naturel par canalisation d'une manière ou d'une autre sont liés à
l'évolution de la technique et la technologie de soudage employées lors de la construction des
pipelines. De nombreuses études montrent que les facteurs ayant une influence maximale sur la
capacité portante des gazoducs sont par ordre décroissant : le diamètre, la pression de service,
les distances entre les stations de compression, les taux de compression et la température
moyenne du gaz transporté. Alors ce n'est pas par hasard que ces trente dernières années, on
était témoin de la construction des gazoducs magistraux de grand diamètre de plus de 1420 mm
et le passage de la pression de service de 7,5 MPa à 100 MPa et même 120 MPa. La dépense
spécifique en métal des tubes diminue avec l'accroissement du diamètre à la puissance 0,6 et est
proportionnelle à l'augmentation de la limite de rupture des aciers selon le matériau. Si l'on
considère qu'actuellement on atteint le diamètre limite des gazoducs (1420 mm), alors la
tendance principale pour réaliser une économie de métal est l'amélioration des propriétés
mécaniques des aciers des tubes. L'augmentation des caractéristiques de résistance de l'acier,
seule permet de garder le niveau actuel des épaisseurs des tubes et éviter les problèmes liés au
soudage et montage de la conduite sur le tracé. D'autre part, l'augmentation de la capacité de
transport des gazoducs est réalisable par l'augmentation de la fiabilité structurelle des tubes et
leurs joints de soudure. Le passage à la construction des gazoducs pour des pressions plus
élevées est réalisable par la conception des tubes à construction spéciale : tubes à parois épaisse,
à multicouches et à bandage.
On conclue qu’avec l’organisation de la production en masse des aciers moderne de laminage
contrôlé pour la fabrication des tubes, l’intérêt des tubes de construction spéciale a brusquement
chuté. Il semble que dans l’avenir proche, il ne faut pas s’attendre à des constructions nouvelles
de tubes, vu que les paramètres réels des pipelines sont déjà proches de leur valeur optimale.
Cependant, le développement de la production des tubes sera déterminé par les indices technico-
économiques du transport par canalisation des hydrocarbures et aussi par les réserves de gaz et
de pétrole qui sont loin d’être inépuisables.
4 Evolution des caractéristiques mécaniques des tubes
Le développement des transports à grande distance de quantités importantes d'hydrocarbures a
nécessité l’emploi des tubes de grand diamètre, exploités à des pressions plus élevées. Pour
éviter d'atteindre des épaisseurs difficiles à souder et faire des économies d'acier, on a eu
recours à de nouvelles nuances à caractéristiques mécaniques améliorées. C'est ainsi qu'on a vu
apparaître les grades X60, X65, X70, X80 et même X100. Les aciers des tubes peuvent être
divisés en deux groupes : aciers au carbone faiblement alliés et aciers à faible teneur en carbone
faiblement alliés. Dans le premier groupe on trouve les aciers ferrito–perlitique X42 à X52
(selon API) renfermant jusqu'à 0,3 % C, 1,6 % Mn, 0,7 % Si. Dans le deuxième groupe on
trouve les aciers ferrito–perlitiques faiblement alliés à basse teneur en carbone X56, X50, X65,
X70 renfermant 0,12 % C, 0,45 % Si, 0,25 % S, 1,9 % Mn, 0,1 % V, 0,1Nb, 0,015 % Al. Pour
les conduites de diamètre supérieur à 1020 mm, destiné à fonctionner sous des pressions
élevées, on utilise généralement des tubes en acier de laminage contrôlé. Les propriétés
mécaniques des structures ferrito–perlitique peuvent être modifiées, entre autre par l'affinement
des grains ferritiques. C'est le seul procédé qui permet d'améliorer à la fois les caractéristiques
de traction Re et/ou R et la température de transition TK. L’objectif est l’obtention d’une
structure ferrito–perlitique à grains fin des produits plats laminés. Ces dernières années le
laminage contrôlé a été complété par le refroidissement accélérer par arrosage à l'eau afin
d'améliorer les caractéristiques mécaniques des tôles. Cela a permis d'accroître la résistance de
l'acier de laminage contrôlé, jusqu'à 700 MPa, sans modifier pratiquement la ténacité à la
rupture et la tenue au froid. A des vitesses de refroidissement suffisamment élevées les éléments
perlitiques de la structure sont remplacés par une structure bénitque. Dans les aciers ferritiques,
de telles vitesses font augmenter la quantité de bénite à basse teneur en carbone. Les meilleures
améliorations des propriétés mécaniques sont réalisables dans les aciers de classe bénitique à
teneur en carbone particulièrement basse. De tels aciers ont une grande perspective pour
l'emploi dans la fabrication des tubes pour la réalisation des gazoducs de grand diamètre et
haute pression de service. Des études récentes montrent que l'efficacité de l'emploi de l'acier
bénitique de composition chimique : 0,03 %C, 0,15 % Si, 1,90 % Mn, 0,04 Ni, 0,02 % Ti, dans
la fabrication des tubes de dimensions 1420 x 18,7 mm. De tels tubes ont une ténacité élevée à
la rupture ductile, à des températures proches de – 30° C, avec une tenue au froid suffisante et
des limites de résistance à la rupture σR = 644 MPa et à l’écoulement σ0,2 = 600 MPa:British
eteel.(1995).
5 Evolution de la composition chimique des aciers des tubes
Le carbone est un élément d'insertion et fait accroître la teneur en perlite. S'il fait augmenter la
résistance des aciers, fait diminuer sa ductilité et dégrade leur soudabilité. Le manganèse agit à
la fois par durcissement de solution, augmentation de la quantité de perlite, affinement du grain
ferritique, par conséquent, il améliore la ductilité de l'acier dans les limites déterminées. Ses
effets positifs sont amplifiés par l’insertion dans l’acier des éléments comme le titane ou le
niobium qui dans des concentrations déterminées améliorent la résistance et la ductilité. Comme
élément de substitution le phosphore provoque un durcissement de solution accompagné d’une
très forte fragilisation. L’azote est un élément d’insertion, exerçant une influence néfaste sur la
température de transition. Cet effet est neutralisé par la présence d’aluminium, qui en se
combinant avec l’azote forme un nitrure. Mais d’autre part la précipitation sous forme de
nitrures fins, qui se produit au cours du laminage, ou bien au cours du chauffage avant 6
normalisation dans le domaine des températures allant de 600°C à 700°C, affine par la suite les
grains qui en sont issus. La réduction de la teneur en soufre dans les aciers de laminage contrôlé
de 0,05 à 0,004% fait augmenter la résilience selon Charpy pratiquement de deux fois. Le
Niobium, le Vanadium et le Titane forment des précipités durcissant mais affinent également le
grain. Ces deux effets s’ajoutent pour améliorer les propriétés de résistance de l’acier, mais ils
ont des effets antagonistes en ce qui concerne la température de transition TK. L'utilisation du
Vanadium fait augmenter la résistance des aciers faiblement alliés et améliore leur soudabilité.
Par contre le Niobium est un modificateur d'acier qui améliore le travail de l'acier durant la
production et améliore la soudabilité. Les effets les plus favorables du Niobium apparaissent à
de faibles teneurs (0,02 à 0,03%), particulièrement lorsqu'il est combiné à l'Aluminium (au
voisinage de 0,02%). Dans ce cas il fait augmenter les caractéristiques de résistance de l'acier
sans dégrader sa ductilité. L'Aluminium à la différence des modificateurs comme le Titane, le
Niobium et le Vanadium, ne forment pas de carbides. Les nitrites d'Aluminium contribuent à
l'accroissement du grain austénitique et conduit à la formation d'une structure secondaire à
grains fins. La désoxydation par l'Aluminium abaisse la température de transition à l'état fragile,
augmente la résistance et améliore la soudabilité des aciers. L'avantage principal de la
désoxydation est que dans ce cas le coût de l'acier n'augmente pratiquement pas. Dans la
composition chimique des aciers des tubes, on trouve aussi les métaux rares dont l'influence sur
les propriétés des aciers est peu étudié. Mais leur influence positive sur la forme des inclusions
non métalliques, sur la soudabilité des aciers est sans doute. Le Nickel affine le grain et
améliore la température de transition TK de la résilience. Le Chrome a une action bénéfique sur
la résistance à la corrosion et c'est aussi un élément de substitution qui adoucit la ferrite dans
laquelle il entre en solution, mais augmente la quantité de perlite. Le Molybdène a une influence
favorable après revenu à basses températures (≤ 600 °C), il améliore la limite d'élasticité et la
température de transition. L'un des problèmes les plus importants pour l'intégrité des gazoducs,
est la résistance à la fissuration par hydrogène. C'est pourquoi les efforts doivent être penchés
vers la réduction de la teneur en soufre dans les aciers des tubes et au contrôle de la
morphologie des inclusions résiduelles: Recent developments.(2000).
6 Réalités et perspectives du soudage en construction des pipelines
Le développement des techniques et technologies de soudage en construction des pipelines a
pour objectif primordial la mise au point des méthodes avancées assurant plus de productivité et
de qualité des joints de soudure des tubes. On utilise actuellement le procédé de soudage à l'arc
électrique. Les électrodes utilisées se diffèrent par leurs particularités technologique, le type et
l'épaisseur de l'enrobage, la composition chimique de l'âme et de l'enrobage, le caractère de
laitiers, les propriétés mécaniques du métal du cordon et le moyen l'adhérence de l'enrobage à
l'âme de l'électrode. La matière composant l'enrobage assure trois fonction : métallurgique,
électrique et physique. En construction des pipelines, on utilise plus particulièrement les
électrodes à enrobage cellulosique pour la soudure dite : méthode descendante. Elles permettent
d'obtenir une bonne pénétration. Les électrodes à enrobage rutile se distinguent par leur aptitude
à réaliser des soudures par la technique montante sur des tubes de petits diamètres. Enfin les
électrodes basiques présentent de meilleures qualités mécaniques et notamment la résilience. Il
existe des tentatives d'emploi, en construction des pipelines d'autres procèdes comme le
soudage par faisceaux d'électrons, par laser, par friction et par explosion. Le soudage par
faisceaux d'électrons, permet pratiquement de réaliser des joints de soudure des tubes, quelque
soit l'épaisseur des parois et le diamètre des tubes. Le soudage par faisceaux d'électrons se
réalise sous vide, les expériences montent que le volume nécessaire de la chambre à vide est
d'environ 1,6m3 pour assembler deux tubes de diamètre 1420 mm. Le temps global pour réaliser
un joint de soudure des tubes de diamètre 1420 mm est de l'ordre de 15 à 20 minutes. D'autre
part ce procède contribue à la purification du métal du cordon et provoque de faibles
modifications structurelles de la ZAT. Il améliore les propriétés de résistance et de plasticité des
18ème Congrès Français de Mécanique Grenoble, 27-31 août 2007
7
joints de soudure. Par rapport au procédé de soudage à l'are électrique, il a l'avantage de réduire
considérablement le volume de métal déposé, la largeur de la ZAT et les déformations. Le
procédé de soudage par laser est relativement récent, mais les succès de la technique et la
technologie du laser permettent actuellement de souder les éléments de grande épaisseur en
acier. A l'échelles de laboratoires, ce procède est déjà essayé sur les tubes de grand diamètre
(1420 mm). Les propriétés mécaniques des joints de soudure réalisés sont meilleurs que celles
du métal de base. Mais à l'échelle de construction sur chantier se pose actuellement le problème
de traitement des bords des tubes. Le soudage par friction est caractérise par une productivité
élevée, par une énergie de soudage relativement très faible, une qualité meilleur et plus stable
des joints de soudure, une préparation simple des bords des tubes. La zone affectée est très
étroite et la grosseur des grains y est plus petite que dans le métal de base et les caractéristiques
mécaniques du joint soudé par friction sont supérieures à celles du métal de base. Malgré
qu'actuellement, il existe des schémas élaborés du soudage par friction, qui ne nécessitent pas la
rotation des tubes à sondés, et prévoient la rotation d'un troisième corps placé entre les tubes à
soudés, l'utilisation de ce procédé de soudage pour l'assemblage des tubes de grand diamètre
nécessite la création d'un équipement mobile, spécialisé qui peut concurrencer les méthodes
futures du soudage. Enfin, le soudage par explosion a déjà trouvé sa place dans la réparation des
conduites. Les efforts dans les domaines de mécanisation et automatisation des processus de
soudage, doivent conduire à la création d'équipements de soudage d'un niveau élevé
d'automatisation et à l'apparition sur les traces des constructions des pipeline des ensembles
robotisés qui exécutent le processus de soudage selon un programme donnée. Le plus
intéressant est la création de systèmes robotiques automatisés avec des liaisons inverses qui
durant le processus de soudage sélectionnent les régimes correspondant à toutes les
modifications des conditions initiales et qui peuvent aussi changer le régime du soudage en
fonction des défauts détecter afin d'éviter leur apparition sur la partie restante du joint.
7 Conclusion
Le soudage est l'un des processus d'avant-garde des processus technologiques de
construction des pipelines, c'est un facteur déterminant du coût de construction, de la fiabilité
d'exploitation des conduites et du progrès général de la construction des pipelines de nouvelle
génération. Pour répondre aux besoins des utilisateurs des pipelines, le développement des
sciences techniques est axée sur la perfection de la technologie et des équipements de travaux de
soudage et sur la mise en œuvre de nouvelles méthodes de soudage plus perfectionnées,
productives et assurant une meilleur qualité de joint de soudure.
Références
A. GIRAUD, X. BOY , " Géopolitique du Pétrole et du Gaz", Ed. Technip. 1987
A. LAPOINTE, et H. TAGAVAI, "L'Industrie des Hydrocarbures Défis et Opportunités", Ed.
Technip, 1995
A.P.I .1104, "Standard sur le Soudage des Pipelines", USA, 1999
ASTME. E164, "Pratique Courante pour l'Examen Ultrasonique par Contact d'Assemblages
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British Steel Tubes and Pipes, Corby, Northants, UK.1995
G.E. LINERT, "Welding Metallurgy of Carbon and Alloy Steel", AWS, New-York, 1997
J.N.H. TIRATSOO, "Pipeline Pigging Technology", 2nd Ed. 1992
Macro- economy and Sectoral Value Added by the Production and Application of Welding
Technology. Rheinisch-Westfülisches – Institut für Wirtshaftsforchung, Essen 2001 (in
German)
Recent Developments and Futures trends : "Weldability of Components Made of Metallic
Material", Killing, R, der praktiker, 9-2000 (in German)
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