La durabilité d'une structure, qu'elle soit temporaire (comme un échafaudage) ou permanente, dépend du matériau qui la soutient sous la charge. Lors de la conception et de la construction d'une structure en acier, on parle constamment de « tubes d'acier », car ils sont indispensables à tout élément devant supporter une charge sur un échafaudage (par exemple, tout support d'échafaudage).

Cet article vise à présenter certaines différences fondamentales entre les tuyaux sans soudure et les tuyaux soudés. En voici quelques exemples :

• La capacité de transporter des charges
• Efficacité et durabilité de la structure

Bien que l'apparence des tuyaux sans soudure et des tuyaux soudés soit presque identique, leur mode de fabrication et leurs capacités respectives à supporter une charge sont très différentes.

1. L'histoire de deux procédés de fabrication

Pour déterminer les différences de performance entre ces tuyaux, il faut tenir compte du procédé de fabrication. La méthode de fabrication détermine la structure granulaire et, par conséquent, les propriétés physiques de l'acier.

Tuyaux sans soudure (SMLS)

Comme son nom l'indique, un tube sans soudure ne comporte aucune couture longitudinale. Il est fabriqué par un procédé appelé extrusion.

• Le processusUne tige d'acier massif commence par une forme ronde qui est chauffée à très haute température avant d'être poussée ou étirée sur une forme, appelée tige de perçage, afin de la rendre creuse et de créer la forme creuse.
• Le résultatLe résultat de ce procédé est une structure homogène et uniforme, présentant une résistance égale sur tout le pourtour de la zone évidée (ou du tube). L'absence de soudure élimine tout risque de concentration de contraintes.

Tuyaux soudés (ERW/LSAW)

Les tuyaux soudés commencent par une plaque ou une bande d'acier plate (skelp).

• Le processus: Le laminage de l'acier plat laminé en forme de tube, suivi de la fixation des deux bords du tube à l'aide de procédés à haute énergie tels que le soudage par résistance électrique (ERW) (pour la construction en acier).
• Le résultatUn tube aux tolérances dimensionnelles précises, mais dont la soudure s'étend sur toute sa longueur. Les procédés modernes ont permis de renforcer cette soudure ; toutefois, elle conserve une zone métallurgique unique.

2. Principales différences : Analyse technique

Lors du choix des matériaux pour les échafaudages, les coffrages ou les infrastructures, il est essentiel de comparer les spécifications techniques. Voici une comparaison entre les tubes SMLS et les tubes soudés.

Capacité de pression et de charge

C'est souvent le facteur déterminant pour les applications structurelles.

Tubes sans soudure : L’absence de cordons de soudure confère aux tubes sans soudure une meilleure résistance à la pression interne et au poids externe. L’homogénéité de l’acier permet ainsi de calculer une pression de service supérieure d’environ 20 % à celle d’un tube soudé de même dimension et de même nuance.

Tuyaux soudés : La soudure constitue une zone distincte de la structure d'un tuyau soudé. Les traitements thermiques modernes appliqués aux parties soudées d'un empilement de tuyaux permettent d'atténuer les faiblesses qu'elles engendrent. Toutefois, certains ingénieurs appliquent des coefficients de réduction aux tuyaux soudés dans le cas de conceptions soumises à des pressions élevées ou à des charges extrêmes.

Tolérance dimensionnelle et épaisseur de paroi

• Tuyaux sans soudureLes tubes sans soudure peuvent présenter de légères variations d'épaisseur de paroi et de rondeur car ils sont produits par un procédé d'extrusion ; par conséquent, ils ne sont pas toujours parfaitement ronds.
• Tuyaux soudésLes tubes soudés sont fabriqués à partir de tôles d'acier laminées avec précision, ce qui leur confère une épaisseur de paroi constante et une excellente finition de surface. Cette uniformité facilite leur assemblage et leur fixation aux structures modulaires de construction à l'aide de colliers de serrage.

Coût et disponibilité

• Tuyaux sans soudureLa fabrication de tubes sans soudure comprend des étapes longues et complexes, nécessitant une quantité importante d'énergie. De ce fait, le processus de fabrication, de la production à la livraison, peut généralement prendre beaucoup plus de temps.
• Tuyaux soudésLa production de tubes soudés est rapide grâce à un processus automatisé. Pour de nombreuses entreprises, la capacité de produire de grandes quantités de tubes soudés en série leur permet de répercuter ces économies sur leurs clients en proposant des prix plus bas.

3. Analyse de l'application : Quel type utiliser ?

Le choix entre tuyaux sans soudure et tuyaux soudés implique souvent de trouver un équilibre entre les normes de sécurité, les conditions environnementales et les budgets des projets.

Quand utiliser des tuyaux sans soudure

Les tubes sans soudure sont souvent privilégiés dans les environnements critiques où toute défaillance est inacceptable. Ils sont généralement spécifiés pour :

• Échafaudages industriels lourds: Les échafaudages industriels lourds sont utilisés dans des endroits tels que les structures marines comme les plateformes offshore et les structures terrestres comme les raffineries et les centrales électriques où les tuyaux existent dans une atmosphère à haute pression, difficile et/ou corrosive et sont soumis à des niveaux de vibration extrêmement élevés (225368,13 Pascal/Heures).
• Échafaudages à haute chargeLes applications d'échafaudages à charges élevées comprennent celles où le tuyau agit comme une colonne verticale supportant de très grandes charges provenant du béton (charges massives de béton).
• Environnements difficilesLes environnements difficiles désignent les conditions environnementales extrêmes (météo/climatiques) dans lesquelles les canalisations sont installées et qui augmentent les risques de corrosion au niveau des soudures ; par conséquent, l’absence de cordon de soudure réduit les risques de corrosion préférentielle.

Quand utiliser des tuyaux soudés (ERW)

Pour la majorité des besoins en construction générale et en infrastructures, les tuyaux ERW haute fréquence constituent la norme du secteur.

• Échafaudage de façade standard: Le matériau des tuyaux soudés utilisé pour créer des points d'accès, entretenir et poser des briques dans les échafaudages de façade standard doit être un produit solide et sûr qui répond aux normes reconnues par l'industrie comme EN 39 ou BS 1139.
• Clôtures et barrièresLes applications ne nécessitant pas de charges, telles que les clôtures ou les barrières, bénéficieraient du coût inférieur des tuyaux en acier soudé et offriraient une finition supérieure à celle de la plupart des autres types de tuyaux.
• Construction généraleDans les applications de construction générale (sans pression extrême), les tuyaux soudés offrent la meilleure combinaison de performance et de rentabilité par rapport à certains autres produits.

Remarque : Vérifiez toujours la norme (par exemple, ASTM A53, BS 1139, EN 10219). Un tuyau soudé de haute qualité est souvent plus sûr et plus fiable qu’un tuyau sans soudure de qualité inférieure. La spécification est tout aussi importante que la méthode de fabrication.

4. Tableau comparatif rapide

5. Conclusion

Le choix d'un matériau adapté est essentiel à la réussite durable de tout projet de construction. Faire le bon choix dès le départ entre tuyaux sans soudure et tuyaux soudés permet de bâtir des fondations solides pour votre projet.

Les tubes sans soudure sont conçus pour offrir une résistance optimale dans les environnements d'utilisation les plus exigeants. À l'inverse, les tubes soudés modernes offrent des performances équivalentes, voire supérieures, aux tubes soudés traditionnels pour la plupart des applications d'échafaudage et d'infrastructure, tout en étant beaucoup moins chers. Pour choisir la solution la plus adaptée, il est essentiel d'adapter les spécifications du tube sélectionné à la charge spécifique et aux conditions environnementales du projet.

Lors du choix de l'un ou l'autre de ces types de tuyaux, la meilleure façon de garantir que les tuyaux utilisés pour votre projet de construction offriront un niveau de sécurité et de performance optimal est de choisir des tuyaux conformes aux normes internationales et accompagnés d'une documentation complète de certificat d'essai en usine (MTC) vérifié.

Besoin d'assistance technique ?

Choisir les spécifications appropriées pour l'acier peut s'avérer très complexe. Des tubes sans soudure à haute résistance, conçus spécifiquement pour les charges de service exigeantes, aux applications plus générales de tubes soudés en vrac, de nombreuses options existent ; pour déterminer la solution la plus adaptée, consulter un expert peut vous aider à affiner votre choix.

Notre équipe est là pour vous aider à répondre aux exigences de votre projet et à déterminer l'option de tuyau en acier appropriée pour satisfaire à vos besoins en matière de capacité de charge.

FAQ

Les tuyaux soudés peuvent-ils être utilisés en toute sécurité pour la construction d'échafaudages ?

Oui, absolument. Les tubes soudés de haute qualité (notamment les tubes soudés ERW haute fréquence) constituent la norme dans la plupart des échafaudages de façade et d'accès. Dès lors qu'ils sont fabriqués conformément aux normes reconnues telles que EN 39 ou BS 1139, ils offrent une résistance et une sécurité suffisantes pour une utilisation générale dans le secteur de la construction. Les tubes sans soudure sont généralement réservés aux environnements spécialisés, soumis à des charges élevées ou industriels.

Comment puis-je distinguer visuellement les tuyaux sans soudure des tuyaux soudés ?

Le signe le plus évident est la ligne de soudure.

• Tuyau soudéOn remarque généralement une fine ligne qui parcourt l'intérieur du tuyau sur toute sa longueur. Sur certaines finitions haut de gamme, cette ligne est adoucie (rabotée), mais la surface intérieure est souvent plus lisse au toucher que la surface extérieure.
• Tuyau sans soudureIl n'y a pas de ligne longitudinale. Cependant, la surface peut paraître légèrement plus rugueuse et la section transversale peut ne pas être parfaitement circulaire (légère ovalisation) par rapport à la rondeur précise d'un tuyau soudé.

Un tuyau sans soudure est-il toujours plus résistant qu'un tuyau soudé ?

• De manière générale, les tubes sans soudure présentent une pression nominale supérieure (environ 20 % de plus) car ils ne comportent pas de joint de soudure, qui constitue un point faible potentiel. Cependant, leur résistance dépend aussi fortement de la nuance d'acier. Un tube soudé de haute qualité peut être plus résistant qu'un tube sans soudure de qualité inférieure. Il est toujours préférable de comparer les spécifications précises du matériau (par exemple, acier S235 et S355) plutôt que la seule méthode de fabrication.