Jusqu'à récemment, les canalisations galvanisées étaient la principale méthode de construction des réseaux d'adduction d'eau dans les habitations et les bâtiments industriels. Le soudage était largement utilisé pour la pose de ces réseaux.
Même dans les endroits où, en raison des conditions d'installation, une connexion soudée est impossible, une extrémité filetée est soudée à l'élément de réseau avant l'installation pour un raccordement ultérieur.
Pour prolonger la durée de vie des réseaux d'eau et de gaz, on utilise des canalisations galvanisées. Si leur installation ne présente aucune difficulté, le soudage de ces canalisations requiert une attention particulière lors du montage.
Pour comprendre l'essence du processus, examinons ce que sont les tuyaux galvanisés.
La galvanisation des métaux comme méthode de protection contre la corrosion
Le revêtement protecteur des produits en acier est utilisé depuis longtemps.Les métaux non ferreux résistants à la corrosion étant trop coûteux à usiner en pièces massives, et leurs propriétés mécaniques relativement faibles, on a recours à l'étamage ou au cuivrage pour créer une couche protectrice.
La galvanisation s'est popularisée grâce à la meilleure adhérence du zinc au fer. Le point de fusion de ce métal est de 900 à 920 °C.OÀ l'état liquide, appliqué sur la surface d'un produit en acier, il forme un film protecteur durable de plusieurs microns d'épaisseur qui résiste efficacement à la corrosion.
Aujourd'hui, il existe trois principales méthodes d'application des revêtements protecteurs :
- Le traitement galvanique consiste à déposer des ions zinc sur la surface d'une pièce en acier reliée à une électrode opposée dans un bain galvanique. Ils s'y fixent solidement, formant un film protecteur quasi indestructible. L'épaisseur de cette couche est contrôlée par la durée du traitement, ce qui permet une utilisation efficace de métaux non ferreux coûteux, notamment le zinc.
- La pulvérisation est une méthode qui consiste à appliquer un métal pulvérisé sur une surface à l'aide d'un pistolet spécial qui fait fondre la substance à pulvériser. Cette substance est ensuite projetée sur la surface, la recouvrant d'une couche protectrice.
Il en résulte la formation d'une couche protectrice durable, composée d'un matériau chimiquement passif, sur la surface à protéger. Cette méthode est particulièrement adaptée à une utilisation sur le terrain, directement sur le site d'installation.
- Galvanisation à chaud. Utilisée sur des lignes de production spécialement conçues, cette technique consiste à immerger complètement le tuyau dans un bain de métal en fusion. À la fin du processus, une centrifugation élimine l'excédent de revêtement protecteur en surface.
Lors de l'utilisation de l'une des méthodes d'application d'un revêtement protecteur énumérées, la surface des produits traités est soigneusement dégraissée.
L'épaisseur de la couche varie de 2 à 150 microns.
assemblage par soudure
Ce type de raccordement de tuyauterie lors de l'installation de systèmes de chauffage, d'alimentation en eau et de gaz est stipulé par un certain nombre de documents réglementaires, dont l'un est le SNiP 3.05.01-85 « Systèmes sanitaires et techniques intérieurs ».
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Lors du soudage de tubes galvanisés, la norme SNiP (Building Norms and Regulations) mentionnée précédemment exige le respect de plusieurs normes qui déterminent l'ordre d'application des matériaux et encadrent le processus de travail. Plus précisément, la norme GOST 16037-80 réglemente l'utilisation de certains types d'assemblages soudés, la forme et les caractéristiques de conception des soudures, ainsi que d'autres exigences.
Pour le soudage à la flamme, utiliser un fil de soudage auto-protégé de type Sv 15GSTYUTSA, contenant du sélénium. Le diamètre du fil est compris entre 0,8 et 1,2 mm.
Il est également possible de souder des tubes galvanisés à l'aide d'électrodes dont le revêtement contient du fluorure de calcium ou des composés de rutile. Leur diamètre est choisi en fonction de l'épaisseur de paroi des pièces à souder, avec un diamètre maximal de 3 mm.
La construction d'un réseau de pipelines nécessite un préassemblage par blocs, dont une partie est réalisée dans une usine spécialisée. La réglementation impose également l'utilisation d'extracteurs d'air locaux pour éliminer les produits de combustion du revêtement de zinc, qui présentent un risque pour la santé.
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Le procédé de soudage des tubes galvanisés exige également le décapage de la couche protectrice sur une distance de 30 à 40 mm à partir de l'extrémité. Après traitement de la soudure, la protection anticorrosion au niveau du joint doit être rétablie.
À cette fin, on utilise une composition de peinture spéciale, composée à 95 % de poudre de zinc finement dispersée et comprenant des liants synthétiques sous forme de résines époxy, de caoutchouc synthétique ou de polystyrène.
Le raccordement des conduites d'eau et de gaz avec (et sans) revêtement protecteur en zinc, ayant un diamètre nominal allant jusqu'à 25 mm, doit être effectué avec un chevauchement, pour lequel une extrémité est pré-dilatée.
Lors du soudage, les extrémités filetées des tuyaux, comme les faces des brides, doivent être protégées des gouttelettes de métal chaud qui se forment pendant le processus de soudage.
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Les défauts suivants ne sont pas admis dans la soudure :
- coquilles;
- fissures;
- contre-dépouilles ;
- pores;
- cratères non soudés ;
- Brûlures et fuites de métal.
Contrôle par ultrasons des cordons de soudure Lorsqu'elles ne sont pas utilisées, leur intégrité est vérifiée en pressurisant le système avec une certaine pression.
Une méthode d'assemblage par soudage de flans galvanisés a été mise au point. en utilisant le fluxCette substance permet la production d'une couche visqueuse et imperméable à l'air qui empêche l'oxydation (la combustion) de la couche de revêtement en zinc.
Le flux utilisé pour le soudage des tubes galvanisés est liquéfié et appliqué sur le joint. Lors du soudage, il fond et recouvre la zone de soudure d'une fine couche, empêchant ainsi le décollement et la combustion de la couche de zinc.
Lors de l'utilisation de flux, des dommages à la couche protectrice peuvent survenir si celle-ci a été appliquée par galvanisation à chaud.
Cela devient possible avec le moindre écart par rapport aux exigences du processus technologique lors de l'application du revêtement ou du soudage.
Le flux pénétrant à l'intérieur du pipeline n'est pas dangereux, car il se dissout facilement dans l'eau et est éliminé lors de l'étape de test de pression du pipeline.
Il existe une méthode d'assemblage de tuyaux galvanisés appelée soudage et brasagePour cela, on utilise une baguette d'apport contenant des éléments tels que le zinc, le cuivre, le silicium et l'étain. Le procédé est le suivant :
- Les extrémités des tubes sont chauffées à la température de fusion de la baguette de remplissage, qui est de 900 à 950 °C.O;
- la baguette d'apport est placée entre les chanfreins des pièces à souder ;
- une couche de flux est coulée sur le joint de manière à recouvrir la surface jusqu'à une distance de 20 mm sur les côtés du joint ;
- L'additif est chauffé au chalumeau jusqu'à fusion complète, créant ainsi une liaison fiable entre les tuyaux sans endommager le revêtement de zinc.
Le diamètre de la tige de remplissage est déterminé par le rapport :
- pour une épaisseur de paroi inférieure à 10 mm D = 0,5S + 1, Où
D – diamètre de la tige pour l'additif ;
S – épaisseur de la paroi du tuyau ;
- Pour les tuyaux dont l'épaisseur de paroi est supérieure à 10 mm, le rapport prend la forme suivante :
D = 0,5S
Pour le chanfreinage des extrémités de tubes sur site, on utilise un équipement spécialisé : les unités orbitales. Celles-ci peuvent être équipées de découpeuses à flamme pour réaliser ces éléments.
Pour les tubes galvanisés, on peut utiliser des têtes mécaniques et la coupe s'effectue à l'aide d'une fraise ou d'un outil de coupe. L'unité est positionnée et fixée directement sur le tube.
Mesures de sécurité nécessaires
Le soudage des tuyaux galvanisés exige une attention particulière aux règles de sécurité pendant les travaux. Les vapeurs de zinc dégagées lors du soudage sont extrêmement toxiques ; leur évacuation de la zone est donc essentielle.
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À cette fin, des systèmes d'aspiration performants sont utilisés à chaque poste de soudage. Les autres consignes de sécurité sont spécifiées dans les instructions correspondantes et sont obligatoires.
Le soudage des tubes galvanisés est la méthode d'assemblage la plus courante, grâce à sa fiabilité et sa durabilité. Il est important de noter que la soudure nécessite une protection anticorrosion spéciale à l'aide d'une peinture à base de zinc.
