ASTM A53 est l'une des normes de matériaux les plus largement utilisées pour les tuyaux en acier utilisés dans les industries pétrolières, gazières et autres industries de transformation. ASTM A 53 grade B est plus populaire que les autres grades. Ces tubes peuvent être nus sans aucun revêtement, ou ils peuvent être recouverts de zinc ou recouverts à chaud et fabriqués par soudage ou par un procédé de fabrication sans soudure.
Dans le secteur pétrolier et gazier, les tuyaux de qualité A53 sont utilisés dans des applications structurelles et non critiques. Ils ne sont pas utilisés dans les services d’hydrocarbures ni dans les services impliquant des pressions et des températures.
Tailles et types de tubes envisagés dans la norme ASTM A53
Cette norme couvre les tailles de tuyaux NPS 1/8" à NPS 26". Cela équivaut au DN 6 au DN 650.
Il existe trois types de tuyaux couverts par cette norme.
Type F - Tubes soudés bout à bout au four.
Catégorie A
Le tuyau de type F Garde A est fabriqué par bobine continue et le joint longitudinal est soudé par soudage par forge. Ce processus utilise des ensembles de rouleaux qui créent une pression mécanique sur les extrémités chauffées jointes de la bobine.
Type E - Tube soudé par résistance électrique.
Catégorie A
Catégorie B
Les tuyaux Garde A et Garde B de type E sont fabriqués en bobine continue et le joint longitudinal est soudé par la chaleur produite par la résistance électrique entre les extrémités opposées du tuyau. Un jeu de rouleaux est également utilisé dans ce processus pour joindre les extrémités chauffées. Le cordon de soudure des tuyaux de qualité B est traité thermiquement après soudage à un minimum de 540 degrés.
Type S - Tuyau sans soudure
Catégorie A
Catégorie B
Les tuyaux de type S sont fabriqués par méthode d'extrusion.
L'acier brut utilisé pour fabriquer les tubes est produit par la méthode du four ouvert, du four électrique ou de l'oxygène basique.
Composition chimique et propriétés mécaniques des tuyaux ASTM A53
Le fer est l'élément principal des tubes A53. D'autres éléments comme le carbone, le manganèse, le phosphore, le soufre, le cuivre, le nickel, le chrome, le molybdène et le vanadium sont également disponibles en petites quantités. Voir le tableau de composition chimique pour les types E, F et S.
| Gars | E et S | E et S | F |
|---|---|---|---|
| Degré | À | b | À |
| Carbone | 0.25 | 0.3 | 0.3 |
| Manganèse | 0.95 | 1.2 | 1.2 |
| Phosphore | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
| Soufre | 0.45 | 0.45 | 0.45 |
| Cuivre* | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| Nickel* | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| Chrome* | 0.4 | 0.4 | 0.4 |
| Molybdène* | 0.15 | 0.5 | 0.5 |
| Vanadium* | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
| * La somme de ces cinq éléments doit être inférieure à 1,00 %. | |||
Propriétés mécaniques ASTM A53
Les valeurs minimales acceptables de résistance à la traction et de limite d'élasticité en Mpa pour les essais mécaniques des tuyaux ASTM A53 sont répertoriées ci-dessous.
| Types et qualités | Résistance à la traction -Mpa | Résistance d'écoulement - Mpa |
|---|---|---|
| Types E et S – Catégorie A | 330 | 205 |
| Types E et S – Catégorie B | 415 | 240 |
| Type F – Catégorie A | 330 | 205 |
Inspection et tests de tubes
Lors de l'inspection du pipeline, les tests suivants doivent être effectués sur le pipeline pour vérifier la qualité du produit final.
Analyse chimique du produit final. Nombre de tubes tests - 2 par lot de 500 ou 2 tubes par numéro de coulée. Si l’un des tubes tombe en panne, deux autres tubes du même lot seront testés.
Essai de traction - Cet essai est réalisé pour vérifier les propriétés mécaniques du tube. Dans le cas de tuyaux soudés, la résistance de la soudure ne doit pas être inférieure à celle du corps du tuyau.
Test de flexion - Pour les tuyaux de taille NPS 2 et inférieure, un test de flexion est effectué pour vérifier la ductilité du tuyau. L'essai de flexion peut être de 90 degrés ou de 180 degrés selon les exigences.
Test d'aplatissement - Les tuyaux de taille supérieure à NPS 2 sont testés pour leur ductilité à l'aide d'un test d'aplatissement. Un échantillon du tuyau est coupé et placé entre deux surfaces planes et aplati comme spécifié dans ASTM A53.
Test hydraulique - Ce test est effectué sur chaque tronçon de canalisation pour vérifier l'étanchéité. La pression sera maintenue pendant 5 secondes ou plus.
Test ultrasonique ou électromagnétique du cordon de soudure - Ce contrôle non destructif est réalisé sur toute la longueur de la soudure pour vérifier sa solidité.
Dimensions des tuyaux Schedule 40 en MM
| Tuyaux standard Schedule 40 – ASTM A53 Grades A et B – dimensions en mm | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Désignateur NPS | Désignateur DN | Diamètre extérieur | Diamètre intérieur | épaisseur de paroi | Poids nominal (masse) par unité de longueur | |
| (mm) | (mm) | (mm) | Extrémité lisse (kg/m) | Filetages et raccords (kg/m | ||
| 1/8″ | 6 | 10.3 | 6.8 | 1.73 | 0.37 | 0.37 |
| 1/4″ | 8 | 13.7 | 9.2 | 2.24 | 0.63 | 0.63 |
| 3/8″ | 10 | 17.1 | 12.5 | 2.31 | 0.84 | 0.84 |
| 1/2″ | 15 | 21.3 | 15.8 | 2.77 | 1.27 | 1.27 |
| 3/4″ | 20 | 26.7 | 20.9 | 2.87 | 1.69 | 1.69 |
| 1″ | 25 | 33.4 | 26.6 | 3.38 | 2.5 | 2.5 |
| 1-1/4″ | 32 | 42.2 | 35.1 | 3.56 | 3.39 | 3.4 |
| 1-1/2″ | 40 | 48.3 | 40.9 | 3.68 | 4.05 | 4.04 |
| 2″ | 50 | 60.3 | 52.5 | 3.91 | 5.44 | 5.46 |
| 2-1/2″ | 65 | 73 | 62.7 | 5.16 | 8.63 | 8.67 |
| 3″ | 80 | 88.9 | 77.9 | 5.49 | 11.29 | 11.35 |
| 3-1/2″ | 90 | 101.6 | 90.1 | 5.74 | 13.57 | 13.71 |
| 4″ | 100 | 114.3 | 102.3 | 6.02 | 16.07 | 16.23 |
| 5″ | 125 | 141.3 | 158.2 | 6.55 | 21.77 | 22.07 |
| 6″ | 150 | 168.3 | 154.1 | 7.11 | 28.26 | 28.58 |
| 8″ | 200 | 219.1 | 202.7 | 8.18 | 42.55 | 43.73 |
| 10″ | 250 | 273 | 254.5 | 9.27 | 60.29 | 63.36 |
| 12″ | 300 | 323.8 | 304.8 | 9.52 | 73.78 | 76.21 |
Dimensions des tuyaux Schedule 40 en pouces
| Concepteur NPS | Concepteur de DN | Diamètre extérieur | Diamètre intérieur | épaisseur de paroi | Poids nominal (masse) par unité de longueur | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| (Pouces) | (Pouces) | (Pouces) | Extrémité lisse (lb/pi) | Filetages et accouplements (lb/pi) | ||
| 1/8″ | 6 | 0.405 | 0.269 | 0.068 | 0.24 | 0.25 |
| 1/4″ | 8 | 0.54 | 0.364 | 0.088 | 0.43 | 0.43 |
| 3/8″ | 10 | 0.675 | 0.493 | 0.091 | 0.57 | 0.57 |
| 1/2″ | 15 | 0.84 | 0.622 | 0.109 | 0.85 | 0.86 |
| 3/4″ | 20 | 1.05 | 0.824 | 0.113 | 1.13 | 1.14 |
| 1″ | 25 | 1.315 | 1.049 | 0.133 | 1.68 | 1.69 |
| 1-1/4″ | 32 | 1.66 | 1.38 | 0.14 | 2.27 | 2.28 |
| 1-1/2″ | 40 | 1.9 | 1.61 | 0.145 | 2.72 | 2.74 |
| 2″ | 50 | 2.375 | 2.067 | 0.154 | 3.66 | 3.68 |
| 2-1/2″ | 65 | 2.875 | 2.469 | 0.203 | 5.8 | 5.85 |
| 3″ | 80 | 3.5 | 3.068 | 0.216 | 7.58 | 7.68 |
| 3-1/2″ | 90 | 4 | 3.548 | 0.226 | 9.12 | 9.27 |
| 4″ | 100 | 4.5 | 4.026 | 0.237 | 10.8 | 10.92 |
| 5″ | 125 | 5.563 | 5.047 | 0.258 | 14.63 | 14.9 |
| 6″ | 150 | 6.625 | 6.065 | 0.28 | 18.99 | 19.34 |
| 8″ | 200 | 8.625 | 7.981 | 0.322 | 28.58 | 29.35 |
| 10″ | 250 | 10.75 | 10.02 | 0.365 | 40.52 | 41.49 |
| 12″ | 300 | 12.75 | 12 | 0.375 | 49.61 | 51.28 |
Variations autorisées - tuyaux ASTM A53 de qualités A et B
| Variations autorisées pour les tuyaux ASTM A53 de qualités A et B | |||
|---|---|---|---|
| O.D. | Sur | Sous | |
| Diamètre extérieur | NPS 1/8 à 1-1/2 DN 6 à 40 | 1/64″ (0,4mm) | 1/64″ (0,4mm) |
| NPS 2 et plus DN 50 et plus | 1% | 1% | |
| Épaisseur de paroi en tout point | ——– | 12,50% | |
| Poids | 10% | 10% | |
