Projet de spécification et de rénovation de tuyaux composites résistants à l'usure
1. Présentation du produit
Les tubes à revêtement résistant à l'usure sont des tubes composites fabriqués par dépôt d'une ou plusieurs couches d'alliages à haute dureté et résistants à l'usure sur la surface interne de tubes en acier ordinaires (généralement en acier au carbone comme le Q235) grâce à un procédé de soudage de revêtement automatisé. Ils représentent essentiellement une intégration parfaite d'unsubstrat flexible (tuyau en acier)et unblindage rigide (couche de surface).
Le tube de base est généralement fabriqué en acier à faible teneur en carbone, tel que l'acier Q235 ou de nuance 20. Il assure la résistance et la ténacité du tube, supporte la pression, sert de support et d'élément de raccordement, et garantit son usinabilité (soudage, assemblage à brides, etc.) et sa résistance aux chocs. La couche de revêtement anti-usure est principalement composée d'alliages à haute teneur en chrome (comme les fontes à haute teneur en carbone et en chrome, telles que Cr27 et Cr30), dont la structure métallographique présente une forte concentration de carbures Cr7C3 à haute dureté. Les procédés de fabrication courants comprennent le soudage à l'arc ouvert ou le soudage à l'arc submergé, associés à des équipements automatisés, pour réaliser un revêtement continu en spirale sur la paroi interne du tube. Ce produit se caractérise par une dureté extrêmement élevée : la dureté superficielle de la couche de revêtement peut atteindre HRC 55 à 65, soit bien supérieure à celle de l'acier ordinaire. Il offre également une excellente résistance à l'usure, 15 à 30 fois supérieure, voire plus, à celle des tubes en acier ordinaires. La liaison avec le substrat est une liaison métallurgique, caractérisée par une résistance élevée à l'arrachement et une grande résistance à l'écaillage.
Principe de fonctionnementLes tuyaux en acier ordinaires sont soumis aux chocs directs et au frottement des matériaux ; du fait de la relative malléabilité de l’acier, ils s’usent rapidement. En revanche, les tuyaux à revêtement résistant à l’usure utilisent la couche de surface dure comme revêtement.
première ligne de défensePour résister à la coupe et à l'impact des matériaux, la couche de surface présente généralement un motif régulier en écailles de poisson ou ondulé, ce qui non seulement améliore la dureté de surface, mais modifie également l'écoulement des matériaux, réduisant ainsi l'impact frontal et minimisant davantage l'usure.
Flux du processus de fabrication
PrétraitementLe tuyau en acier est d'abord redressé, désoxydé et nettoyé.
Soudage de surfaceLe tube en acier prétraité est fixé sur un équipement spécial ; tout en tournant et en avançant, une torche de soudage réalise un revêtement continu en spirale sur la paroi intérieure. L’ensemble du processus est hautement automatisé, garantissant ainsi une couche de revêtement uniforme, continue et sans défaut.
Traitement post-soudageEnfin, des opérations de post-soudage telles que le refroidissement lent, le meulage et l'inspection sont effectuées.
Les tubes de surface résistants à l'usure sont des tubes composites haute performance qui associent parfaitement des alliages ultra-durs et résistants à l'usure à des tubes en acier haute ténacité grâce à une technologie de soudage avancée. Ils offrent un équilibre optimal entre résistance à l'usure, résistance aux chocs et usinabilité, et sont reconnus comme l'une des solutions les plus performantes, les plus polyvalentes et les plus fiables dans le domaine du transport industriel de matériaux soumis à une forte usure. Ils constituent des éléments clés pour garantir le fonctionnement continu, efficace et stable de la production industrielle.
2. Projet de rénovation
En raison de la corrosion et de l'usure des canalisations sur site, la couche résistante à l'usure s'est écaillée par endroits, tandis qu'une usure importante a provoqué des fuites dans d'autres sections. Par conséquent, le cahier des charges des canalisations résistantes à l'usure de ce projet stipule les exigences suivantes pour les canalisations fournies par les fournisseurs :
Les tuyaux devront adopter le
procédé de soudage de revêtement composite double couche:
Première coucheLa première couche de revêtement à l'intérieur du tuyau doit être soudée avec un fil d'acier inoxydable de nuance 308 ou supérieure. Cette couche sert à la fois de couche anticorrosion et de substrat de transition pour la couche de revêtement dur. Son épaisseur spécifiée est de 4 mm. Les défauts tels que la porosité, les fissures et les inclusions de laitier sont strictement interdits dans cette couche.
Deuxième coucheLa seconde couche de revêtement doit être soudée à l'aide d'un fil de soudure en fonte à haute teneur en chrome afin d'assurer sa résistance à l'usure, avec une épaisseur minimale de 4 mm. Le matériau de cette couche doit être de nuance KmTBCr15Mo ou KmTBCr26, avec une dureté ≥ 60 HRC. Les fissures sont admises dans cette couche résistante à l'usure, à condition que leur profondeur soit inférieure à 4 mm et qu'elles ne se propagent pas jusqu'à la couche de revêtement en acier inoxydable.
