Tuyau en acier soudé en spirale de grand diamètre (48 pouces) / Conduite forcée électrique

(1) Matériaux de tuyauterie préférés
Lors du choix des matériaux de tuyauterie, les matériaux métalliques sont généralement privilégiés. Si les matériaux métalliques ne conviennent pas, on se tourne vers les matériaux non métalliques. Parmi les matériaux métalliques, l'acier est préféré, suivi des métaux non ferreux. Pour les tuyaux en acier, l'acier au carbone est à privilégier, et l'acier inoxydable est utilisé uniquement lorsque cela n'est pas possible. Dans le cas de l'acier au carbone, les tuyaux soudés sont à privilégier, et les tuyaux sans soudure sont choisis uniquement lorsque cela n'est pas possible.
(2) L'influence de la pression moyenne
Plus la pression du fluide transporté est élevée, plus l'épaisseur de la paroi du tuyau est importante, et plus les exigences relatives au matériau du tuyau sont généralement élevées.
Lorsque la pression moyenne dépasse 1,6 MPa, on peut utiliser des tubes en acier sans soudure ou en métaux non ferreux. Pour les pressions très élevées, comme lors de la production d'ammoniac synthétique, d'urée et de méthanol, certaines canalisations supportent des pressions moyennes allant jusqu'à 32 MPa ; on utilise alors généralement des tubes en acier sans soudure haute pression de type 20# ou 15CrMo. Les tubes en cuivre et en laiton sont généralement utilisés pour les canalisations d'équipements sous vide et les canalisations d'oxygène dont la pression dépasse 10 MPa.
Lorsque la pression du fluide est inférieure à 1,6 MPa, on peut envisager l'utilisation de tuyaux en acier soudé, en fonte ou en matériaux non métalliques. Toutefois, la pression du fluide supportée par les tuyaux en fonte ne doit pas dépasser 1,0 MPa. La pression admissible pour les tuyaux non métalliques dépend du matériau utilisé : par exemple, les tuyaux en PVC rigide supportent une pression de service inférieure ou égale à 1,6 MPa ; les tuyaux en polypropylène renforcé supportent une pression de service inférieure ou égale à 1,0 MPa ; les tuyaux en ABS supportent une pression de service inférieure ou égale à 0,6 MPa.
Pour les conduites d'eau, lorsque la pression de l'eau est inférieure à 1,0 MPa, on utilise généralement des tuyaux en acier soudés en Q235A ; lorsque la pression de l'eau est supérieure à 2,5 MPa, on utilise généralement des tuyaux en acier sans soudure n° 20.
(3) L'influence de la température moyenne
Les tuyaux fabriqués à partir de différents matériaux conviennent à différentes plages de températures. Lorsque la température de l'hydrogène est inférieure à 350 °C, on utilise généralement des tuyaux en acier sans soudure de calibre 20 pour une pression de 1,0 MPa. Lorsque la température de l'hydrogène se situe entre 351 et 400 °C, on utilise généralement des tuyaux en acier sans soudure 15CrMo ou 12CrMo.
(4) L'influence des propriétés chimiques du milieu
Le transport de différents fluides s'effectue à l'aide de canalisations spécifiques. Certains fluides sont neutres et ne nécessitent généralement pas de matériaux particulièrement résistants. Des canalisations en acier au carbone ordinaire conviennent. D'autres fluides sont acides ou alcalins ; il est donc nécessaire de choisir des canalisations résistantes aux acides ou aux bases. Les exigences relatives au choix des canalisations diffèrent selon que les acides ou les bases sont forts ou faibles. Un même acide ou une même base, à différentes concentrations, requiert également des matériaux de canalisation différents. Pour le transport d'eau et de vapeur, des canalisations en acier au carbone sont suffisantes. Dans les usines d'urée, on utilise généralement des canalisations en acier inoxydable pour le transport du dioxyde de carbone, car ce dernier se transforme en dioxyde de carbone au contact de l'eau, ce qui a un effet corrosif sur les canalisations en acier ordinaire. Pour la production d'acide sulfurique, des canalisations en acier au carbone peuvent être utilisées. En revanche, pour l'acide sulfurique dilué, l'acier au carbone est à proscrire, car une réaction chimique peut se produire entre l'acide sulfurique dilué et l'acier au carbone, ce qui entraîne la corrosion de ce dernier. Dans ce cas, des canalisations en aluminium dur sont recommandées.
(5) L'impact du fonctionnement du tuyau lui-même
Outre leur fonction de transport de fluides, certains tuyaux assurent également l'absorption des chocs et supportent une dilatation thermique adéquate. En conditions de fonctionnement, ils peuvent être fréquemment déplacés, comme c'est le cas pour le gaz de pétrole liquéfié (GPL), l'oxygène et l'acétylène utilisés dans les installations de remplissage de bouteilles. Les tuyaux en caoutchouc tressé renforcé de fils d'acier haute pression sont souvent privilégiés par rapport aux tuyaux en acier rigide, moins pratiques à manipuler.
(6) L'impact de la chute de pression
Après la sélection initiale du matériau de la canalisation, le calcul de la perte de charge est nécessaire pour déterminer son diamètre intérieur. Ce calcul permet de vérifier si le matériau choisi répond aux exigences. Lors du choix initial de canalisations en plastique, il est particulièrement important d'accorder une attention particulière à l'étude de la perte de charge.
Pour le calcul des canalisations sous pression, lors de la conception technique, les bilans matière et énergétique ainsi que les calculs d'équipement sont généralement effectués à l'échelle de production afin de déterminer préliminairement le débit de matière. À partir des données disponibles, on estime le débit, on calcule le diamètre intérieur du tuyau, on consulte le manuel ou la norme, et on sélectionne le tuyau standard. Le diamètre intérieur du tuyau standard sélectionné doit généralement être égal ou légèrement supérieur au diamètre intérieur calculé. On recalcule ensuite la perte de charge dans la canalisation.