Les pièces préfabriquées soudées pour l'industrie chimique sont des composants ou modules fabriqués en atelier selon les plans de construction, à partir de tubes, profilés et tôles d'acier, par découpe et formage, usinage des chanfreins, assemblage et soudage, contrôle et essais de pression, puis transportés sur site pour un levage et un assemblage d'ensemble. Par rapport à un montage pièce par pièce sur site, la préfabrication en atelier permet de réduire le délai de chantier de 30 % à 50 %, d'obtenir une qualité de soudure plus stable et d'être moins sensible aux conditions météorologiques. Elle est largement utilisée dans les installations pétrolières, chimiques, gazières, de carbonisation du charbon, nucléaires et les réseaux de canalisations municipales.
II. Principales catégories de produits
Tableau
| Catégorie | Formes typiques | Domaines d'application |
|---|---|---|
| Éléments de tuyauterie préfabriqués (Pipe Spool) | Tubes droits + coudes + tés + brides assemblés et soudés en nappes de tubes | Tuyauteries de procédé, tuyauteries utilitaires |
| Modules soudés en charpente métallique | Supports de galeries de tuyauteries, ossatures d'équipements, plateformes d'exploitation, embases d'équipements | Galeries de tuyauteries d'installations, ossatures en charpente métallique |
| Composants d'appareils à pression | Viroles, fonds, brides de piquage, trous d'homme, anneaux de renforcement | Réacteurs, échangeurs de chaleur, réservoirs de stockage, colonnes |
| Enveloppes d'équipements non normalisés | Trémies, cheminées, conduits de fumée, enveloppes d'équipements | Environnement, stockage et transport, systèmes auxiliaires |
III. Matériaux courants
- Acier au carbone : Q235B, Q355B (Q345B), tubes sans soudure 20#, tôles pour appareils à pression Q345R
- Acier inoxydable : 304/304L, 316/316L, 321, 310S
- Acier allié : 15CrMo, 12Cr1MoV, P91/P22 (conditions de haute température et haute pression)
- Tôles composites : tôles composites inox + acier au carbone par placage explosif (résistance à la corrosion + économie sous pression)
IV. Procédés de fabrication et paramètres techniques
Tableau
| Poste | Contenu |
|---|---|
| Procédés de soudage | Soudage TIG GTAW (passe de fond), soudage à l'arc avec électrode enrobée SMAW, soudage à l'arc avec fil fourré FCAW, soudage automatique à l'arc submergé SAW |
| Usinage des chanfreins | Usinage mécanique / oxycoupage, chanfreins en V, double V ou U, méplat et angle conformes au WPS |
| Qualification des soudeurs | Travail avec certificat, selon la qualification du mode opératoire de soudage (PQR) + le mode opératoire de soudage (WPS) conformément à NB/T 47014 |
| Contrôles non destructifs | RT radiographie, UT ultrasons, MT magnétoscopie, PT ressuage ; les soudures sous pression sont généralement acceptées au niveau II selon les exigences de conception |
| Traitement de surface | Décapage par sablage au niveau Sa2.5, application d'une couche primaire antirouille + finition ; passivation à l'acide pour les pièces en acier inoxydable |
| Gamme dimensionnelle | Tuyauterie DN15 ~ DN1200 ; épaisseur de tôle 3 ~ 80 mm ; module unitaire jusqu'à plusieurs dizaines de tonnes |
| Paramètres de conception | Pression de conception : vide ~ 42 MPa ; température de conception : -196 °C ~ 600 °C (selon la nuance du matériau) |
| Normes de brides | GB/T 9119, HG/T 20592, SH/T 3406, ANSI B16.5, JIS B2220 |
| Normes d'exécution | GB 50235 « Code de construction des tuyauteries industrielles en métal », GB 50236 « Code de construction des équipements sur site et des tuyauteries industrielles », GB 150 « Appareils à pression », NB/T 47014 |
V. Points clés du contrôle qualité
- Traçabilité des matériaux : les matériaux de base et les produits d'apport disposent de certificats de matière, les numéros de report d'identification sont traçables sur toute la chaîne.
- Préchauffage avant soudage / température entre passes : préchauffage selon le WPS pour les aciers alliés et les tôles épaisses, contrôle de la température entre passes.
- Contrôle des soudures : examen visuel à 100 % + RT/UT par échantillonnage ; essai PT par ressuage supplémentaire pour l'inox.
- Essais de pression : essais hydrauliques / pneumatiques selon la conception avant expédition des composants sous pression (selon les exigences des plans).
- Livrables documentaires : les documents de fin de travaux comprennent les certificats de conformité des matériaux, les enregistrements de soudage, les enregistrements de traitement thermique, les rapports CND, les enregistrements d'essais de pression et les plans de récolement.
