Introduction

L'inspection des tuyaux est un processus continu pendant la fabrication. Différents types d'inspections et de tests sont effectués sur un tuyau pour assurer sa qualité. Se référer à la liste ci-dessous pour les types d'inspections effectuées sur une canalisation.

• Métallurgique
• Destructif
• Test hydraulique
• CND
• Visuel
• Dimension
• Marquage

Analyse de produit - Essais chimiques et mécaniques de tuyaux

Essais métallurgiques

Les tests métallurgiques confirment que les exigences chimiques des tuyaux sont conformes à la norme matérielle.

• Les tests métallurgiques sont normalement connus sous le nom d'inspection et de test de tuyaux micro et macro.
• Micro-analyse ou analyse chimique de
  • Matière première
  • Produit
  • La soudure garantit que tous les éléments d'alliage sont dans la plage spécifiée dans la norme de matériau
• L'analyse macro pour la soudure vérifiera la bonne fusion du matériau de soudure avec le matériau du tuyau.

ANALYSE CHIMIQUE (ASTM A 751)

Une analyse de chaque coulée est faite par le fabricant d’acier pour déterminer les pourcentages des différents constituants. Les échantillons sont prélevés sur le métal liquide avant la première solidification.

ANALYSE SUR PRODUIT

Une analyse chimique sur produit fini est ou peut être faite par le fabricant du produit.

CARBONE ÉQUIVALENT

Le carbone équivalent «CE» se calcule à partir de l’analyse chimique, en utilisant l’une des équations les plus courantes suivantes :
• formule courte :

\(CE = C + {Mn\over 6}\)

• formule longue :

\(CE = C + {Mn\over 6}+ {Cr + Mo + V\over 5} + {Ni + Cu\over 15}\)
 

Des tests spéciaux d'inspection des tuyaux sont également effectués sur le matériau lorsqu'il doit être utilisé dans des environnements agressifs. Ces tests garantiront que le matériau du tuyau est également capable de résister à des environnements aussi agressifs. Certains des tests sont

• Granulométrie (AS & SS)
• Test de corrosion intergranulaire IGC (SS)
• Ferrite (SS)
• HIC - Craquage induit par l'hydrogène
• SSC-Fissuration par corrosion sous contrainte de sulfure

Ces tests sont effectués lorsque cela est demandé par l'acheteur dans son cahier des charges.

Essai destructif

Le test mécanique/destructif de l'inspection des tuyaux confirme que les exigences mécaniques des tuyaux sont conformes à la norme matérielle.

Dans les tests destructifs - un échantillon du tuyau est coupé pour effectuer des tests

• L'essai de traction est effectué pour vérifier le rendement et la traction ultime du tuyau. Si requis par l'acheteur ou par des tests de traction standard à haute ou basse température sont également effectués.
• Test de pliage/test de pliage guidé est utilisé pour vérifier l'intégrité du joint de soudure
• Le test d'aplatissement examine la capacité de déformation plastique dans un tuyau
• Test d'impact / Charpy V-Notch Test, vérifie la capacité d'un matériau à résister dans des conditions de basse température
• Le test de fluage est effectué pour vérifier l'effet à long terme de la température sous charge constante.

CONTRÔLES DESTRUCTIFS (ASTM A 370)
Les différents contrôles destructifs décrits ci-après, sont utilisés pour vérifier les propriétés mécaniques imposées par les normes et spécifications des produits.
ESSAI DE TRACTION
Cet essai détermine : la résistance à la traction, la limite d’élasticité, l’allongement, la striction.

Éprouvette
La forme et les dimensions des éprouvettes doivent être en accord avec les matériels et les normes concernés : rectangulaire, ronde…

Limite d’élasticité (ASTM E 6)
Charge unitaire à laquelle correspond un allongement non proportionnel égal à un pourcentage prescrit de la longueur initiale entre repères.

Limite de rupture (ASTM E 6)
Charge maximum que le matériel est capable de supporter après dépassement de la limite d’élasticité. À chaque instant de l’essai, la charge unitaire correspond au quotient de la charge à la rupture, par l’aire de la section initiale de l’éprouvette.

Allongement (ASTM E 6)
C’est l’accroissement de la longueur initiale en fin d’essai. L’allongement est exprimé en pourcentage par rapport à cette longueur initiale.

Striction
C’est la variation de l’aire de la section transversale produite par l’essai, exprimée en pourcentage del’aire de la section initiale.

ESSAI D’APLATISSEMENT (ASTM A 370)
Autre méthode d’évaluation de la ductilité pour les tubes de petits diamètres. Une section de tube est aplatie à froid entre les plateaux d’une presse. L’essai est satisfaisant si aucune déchirure ni crique n’apparaissent sur les surfaces internes ou externes, ou encore aux extrêmités.

ESSAI DE DURETÉ (ASTM E 6)
L’essai de dureté permet de mesurer la résistance de la matière sous déformation permanente, poinçonnage, rayure. Différentes méthodes sont utilisées en fonction de la nature des matériaux.

Dureté BRINELL – HB
Une charge est appliquée sur une bille d’un diamètre déterminé, en acier dur ou en carbure, elle-même en contact avec la surface plate de l’échantillon, laissant ainsi une empreinte circulaire.

Dureté ROCKWELL – HR
Dans cet essai, la valeur de dureté est obtenue en mesurant la profondeur de pénétration d’une pointe de diamant HRc ou d’une bille d’acier HRb sous les conditions de charge imposées.

Inspection de tuyaux - Test hydro, CND, visuel et dimensionnel

Pour garantir la qualité du produit, pendant et après la production, certaines inspections de tuyaux et des tests non destructifs sont effectués sur le corps et la soudure du tuyau. Ces inspections de tuyaux vérifieront si des défauts physiques sont présents dans le tuyau/la soudure, ce qui peut affecter ses performances pendant le service. Ces tests sont

• Examen de fuite de flux ou détection de défauts magnétiques
• Courant de Foucault
• Ultrasons - peut être effectué sur tout le corps ou uniquement pour le cordon de soudure
• Radiographie (uniquement pour la soudure)
• Test de particules magnétiques pour les extrémités de tuyaux et le cordon de soudure
• Identification positive de materiel.

Hydrotest de tuyau

L'essai hydrostatique ou l'hydrotest d'un tuyau est effectué pour

• Assurez-vous que le tuyau est 100% étanche
• Il assure également la capacité du tuyau à résister à la pression
• La pression d'essai hydraulique est calculée sur la base de l'équation donnée dans la norme ASTM A530,

\(P= {2St\over D}\)où

• P = pression d'essai hydrostatique en psi ou Mpa,
• S = contrainte de paroi du tuyau en psi ou Mpa,
• t = épaisseur de paroi nominale spécifiée, épaisseur de paroi nominale correspondant au numéro de nomenclature ANSI spécifié, ou 1,143 fois l'épaisseur de paroi minimale spécifiée, en pouces [mm],
• D = diamètre extérieur spécifié, diamètre extérieur correspondant à la taille de tuyau ANSI spécifiée, ou diamètre extérieur calculé en ajoutant 2 t (tel que défini ci-dessus) au diamètre intérieur spécifié, en pouces [mm].

Le temps de maintien pour le test hydraulique est d'au moins 5 secondes selon la norme ASTM A530. La pression est contrôlée par le système informatisé. Pour l'inspection des tubes soudés, la pression d'essai doit être maintenue pendant un certain temps, suffisant pour permettre à l'inspecteur d'examiner toute la longueur du cordon de soudure. Un test hydrostatique peut être supprimé sous certaines conditions définies dans la norme ASTM

Inspection visuelle des tuyaux

L'inspection visuelle est l'une des méthodes d'inspection les plus efficaces utilisées pour vérifier la qualité globale du produit. Lors de l'inspection visuelle, vous vérifierez la finition globale du produit. Vous vérifierez les imperfections de surface telles que les marques mécaniques, le laminage, les déchirures ou toute autre imperfection visuelle et vérifierez également les défauts de soudure tels que la porosité, les contre-dépouilles, les cordons de soudure inégaux et l'excès ou le sous-remplissage du matériau de soudure. L'acceptation de ces imperfections est conforme à la norme ASTM applicable

Inspection dimensionnelle des tuyaux

L'inspection dimensionnelle du tuyau est effectuée sur la base de la norme de dimension, la dimension finale du tuyau doit confirmer la norme suivante ou elle doit être telle que spécifiée dans les spécifications de l'acheteur.

• Pour les tuyaux en acier forgé soudés et sans soudure, les exigences dimensionnelles sont couvertes par l'ASME B36.10
• Pour les tuyaux en acier inoxydable, les exigences dimensionnelles sont couvertes par l'ASME B36.19

Lors d'un contrôle dimensionnel, à confirmer avec la norme

• Diamètre
• Longueur
• Épaisseur
• Rectitude
• Ovalité 
• Poids

Les variations admissibles dépendent de la norme de fabrication.

Tolérances pour le diamètre extérieur du tuyau

Tolérances pour l'épaisseur de paroi de tuyau

Tolérances pour la masse/poids du tuyau

La masse de tous les tuyaux en acier au carbone et tuyaux en acier inoxydable sans soudure est limitée à +10% et une limite négative qui varie en fonction de la taille - reportez-vous aux normes pour plus de détails.

Tolérances de rectitude pour le tuyau

Les normes relatives aux tuyaux en acier au carbone exigent seulement que « le tuyau fini soit raisonnablement droit ».

L'ASTM A312M (dans l'ASTM A999M) exige qu'un tuyau en acier inoxydable soudé soit droit à 3,2 mm près sur des longueurs de 3,0 m. Généralement, la règle empirique est que 1 mm par mètre est acceptable. Cependant, la plupart des acheteurs ont clairement spécifié une limite maximale acceptable pour la rectitude.

Inspection du marquage des tuyaux

Une fois que le tuyau est dégagé de tous les tests et inspections, il est marqué selon les exigences standard

• Les éléments suivants doivent être marqués sur le tuyau\r\n\r\n\t \r\n\t
  • Logo du fabricant
  • Code matière ASTM
  • Qualité matérielle
  • Taille
  • Épaisseur- plan no.
  • Longueur
  • Chaleur Non
  • Marquage spécial WR pour la réparation des soudures ou NH pour le tuyau non testé hydrauliquement.

Ces marquages ​​peuvent être effectués à la peinture ou par poinçonnage dur

• Pour l'acier inoxydable, le pochoir de tuyau est également utilisé

Veuillez noter que

• Pour l'acier au carbone pas de poinçonnage dur en dessous de 6 mm d'épaisseur
• Pour l'acier inoxydable pas de poinçonnage dur en dessous de 12 mm d'épaisseur

Inspection de l'emballage des tuyaux

Pour éviter les dommages pendant le transport, les extrémités des tuyaux sont recouvertes d'un capuchon. Des supports d'araignée à l'extrémité du tuyau sont également installés dans un tuyau de grand diamètre pour protéger la circularité du tuyau.

Exigences supplémentaires pour l'inspection des tuyaux

Les exigences supplémentaires sont facultatives que l'acheteur doit spécifier avec la demande d'achat. Ces exigences sont principalement liées à des tests supplémentaires du produit tels que la traction à basse température, la traction transversale, la restriction sur l'équivalent carbone, etc.

Chaque norme répertorie ces exigences à la fin des exigences standard du produit.

Reportez-vous au tableau pour les exigences supplémentaires de l'ASTM A106 et de l'ASTM A312,