Les tubes en acier de grand diamètre (se référant généralement aux tubes en acier d'un diamètre extérieur ≥ 114 mm, ≥ 200 mm étant défini comme grand dans certains cas, selon les normes de l'industrie) sont largement utilisés dans les domaines clés impliquant le « transport de grands fluides », le « support structurel robuste » et les « conditions de haute pression » en raison de leur capacité de charge à haute pression, de leur capacité de débit élevée et de leur forte résistance aux chocs.
L'énergie est le principal domaine d'application des tubes en acier de grand diamètre. Les exigences principales incluent la haute pression, les longues distances et la résistance à la corrosion. Ces tubes sont utilisés pour transporter des fluides énergétiques essentiels tels que le pétrole, le gaz naturel, le charbon et l'électricité.
1. Transport de pétrole et de gaz : l'« aorte » des pipelines longue distance
Applications : oléoducs et gazoducs interrégionaux (tels que le gazoduc Ouest-Est et le gazoduc Est Chine-Russie), pipelines de collecte et de transport internes dans les champs pétrolifères et oléoducs/gazoducs pour les plates-formes pétrolières et gazières offshore.
Types de tubes en acier : principalement des tubes soudés à l'arc submergé en spirale (LSAW) et des tubes soudés à l'arc submergé à joint droit (SSAW), avec des tubes en acier sans soudure (tels que les nuances API 5L X80/X90) utilisés dans certaines sections haute pression.
Exigences principales : Résister à des pressions élevées de 10 à 15 MPa (conduites principales de gaz naturel), résister à la corrosion des sols (pipelines terrestres) et à la corrosion par l'eau de mer (pipelines offshore). Les longueurs de conduites individuelles peuvent atteindre 12 à 18 mètres afin de réduire les soudures et de minimiser les risques de fuite. Exemples typiques : le gazoduc Chine-Russie Est (le plus grand gazoduc longue distance de Chine, avec certains tronçons utilisant des tubes en acier de 1 422 mm de diamètre) et l'oléoduc transfrontalier entre l'Arabie saoudite et les Émirats arabes unis (tubes en acier de 1 200 mm et plus).
2. Industrie électrique : le « corridor énergétique » des centrales thermiques/nucléaires
Dans le secteur de l'énergie thermique, ces conduites sont utilisées dans les « quatre principaux pipelines » (conduites de vapeur principales, conduites de vapeur de réchauffage, conduites d'eau d'alimentation principales et conduites de drainage du réchauffeur haute pression) pour transporter de la vapeur à haute température et haute pression (températures de 300 à 600 °C et pressions de 10 à 30 MPa).
Dans le secteur nucléaire, les tubes en acier de sécurité pour les îlots nucléaires (tels que les conduites de refroidissement des réacteurs) nécessitent une forte résistance aux radiations et au fluage. Les tubes sans soudure en acier inoxydable austénitique (tels que la norme ASME SA312 TP316LN) sont couramment utilisés. Nouveaux supports énergétiques : canalisations collectrices (protection des câbles haute tension) sur les bases photovoltaïques et éoliennes, et pipelines de transport d'hydrogène longue distance (certains projets pilotes utilisent des tubes en acier résistant à la corrosion de 300 à 800 mm de diamètre).
Les exigences du secteur municipal portent sur « un débit élevé, un faible entretien et une adaptabilité aux environnements urbains souterrains et de surface ». L'objectif principal est d'assurer l'approvisionnement en eau et l'évacuation des eaux usées pour les résidents, ainsi que le fonctionnement des réseaux urbains.
1. Ingénierie de l'approvisionnement en eau et du drainage : conduites principales de transport et de drainage des eaux urbaines
Applications d'approvisionnement en eau : les « canalisations d'eau brute » des sources d'eau urbaines (réservoirs, rivières) vers les usines d'eau, et les « conduites d'alimentation en eau des réseaux municipaux » des usines d'eau vers les zones urbaines, nécessitent le transport d'eau du robinet à haut débit (par exemple, des tuyaux en acier de 600 à 2 000 mm de diamètre).
Applications de drainage : Conduites principales d'eaux pluviales urbaines (pour le drainage rapide des inondations causées par de fortes pluies) et conduites principales d'eaux usées (pour le transport des eaux usées domestiques et industrielles vers les stations d'épuration). Certaines utilisent des tuyaux en acier résistant à la corrosion (par exemple, des tuyaux en acier plastifiés ou revêtus de mortier de ciment).
Avantages : Par rapport aux tuyaux en béton, les tuyaux en acier sont légers, résistants à l'affaissement (s'adaptant à la géologie souterraine urbaine complexe) et offrent une excellente étanchéité des joints (empêchant les fuites d'eaux usées et la contamination des sols).
2. Centres de conservation de l'eau : transfert d'eau entre bassins et contrôle des inondations
Applications : Projets de transfert d'eau entre bassins (tels que le « pipeline du tunnel du fleuve Jaune » du tracé intermédiaire du projet de dérivation des eaux du Sud vers le Nord), pipelines de dérivation et pipelines d'évacuation des crues pour réservoirs/centrales hydroélectriques, et pipelines de dérivation pour le contrôle et le drainage des crues urbaines.
Exigences typiques : Résister aux chocs d'écoulement de l'eau (vitesses d'écoulement de 2 à 5 m/s), résister à la pression de l'eau (certains tuyaux en eau profonde doivent supporter des pressions de refoulement supérieures à 10 m) et à des diamètres supérieurs à 3 000 mm (par exemple, le tuyau de dérivation en acier de 3 200 mm d'une centrale hydroélectrique).
Le secteur industriel a des exigences diverses, l'accent étant mis sur « l'adaptabilité aux conditions difficiles et la satisfaction des exigences de transport de supports spécifiques », englobant des industries telles que la métallurgie, les produits chimiques et les machines.
1. Métallurgie/Industrie sidérurgique : Transport de matériaux à haute température
Applications : « Conduites de gaz de haut fourneau » des aciéries (transport de gaz à haute température, 200-400°C), « conduites d'eau de refroidissement pour la fabrication de l'acier et la coulée continue » (refroidissement à haut débit des billettes d'acier) et « conduites de boues » (transport de boues de minerai de fer).
Exigences relatives aux tubes en acier : résistance à l'oxydation à haute température (pour les gazoducs) et à l'usure (pour les boues contenant des particules solides, des tubes en acier allié résistant à l'usure sont requis). Les diamètres varient généralement de 200 à 1 000 mm.
2. Industrie chimique/pétrochimique : transport de milieux corrosifs
Applications : Conduites de matières premières dans les usines chimiques (telles que les solutions acides et alcalines, les solvants organiques), conduites d'unités de craquage catalytique dans les usines pétrochimiques (pétrole et gaz à haute température et haute pression) et conduites de décharge de réservoirs (conduites de décharge de grand diamètre pour grands réservoirs de stockage).
Types de tubes en acier : On utilise principalement des tubes en acier allié résistant à la corrosion (comme l'acier inoxydable 316L) et des tubes en acier à revêtement intérieur en plastique ou en caoutchouc (pour les fluides hautement corrosifs). Certaines canalisations haute pression utilisent des tubes en acier sans soudure de 150 à 500 mm.
3. Machines lourdes : supports structurels et systèmes hydrauliques
Applications : Cylindres hydrauliques dans les machines de construction (excavatrices et grues) (certains équipements de gros tonnage utilisent des tubes en acier sans soudure de 100 à 300 mm), tubes en acier de support de lit dans les grandes machines-outils et tubes de protection internes des échelles/câbles (150 à 300 mm) dans les tours d'éoliennes offshore.
Dans les projets d'infrastructures à grande échelle tels que les ponts, les tunnels et les aéroports, les tuyaux en acier de grand diamètre servent non seulement de « pipelines de transmission », mais également de « composants structurels » qui supportent des charges ou assurent une protection.
1. Ingénierie des ponts : ponts en arc tubulaire en acier remplis de béton/colonnes à piliers
Applications : « Nervures d'arc principales » de ponts en arc à longue portée (tels que le pont de Chongqing Chaotianmen sur le fleuve Yangtze, qui utilise des nervures d'arc en tube d'acier rempli de béton de 1 200 à 1 600 mm de diamètre, combinant la résistance à la traction des tubes d'acier avec la résistance à la compression du béton), et « manchons de protection » des piliers de pont (protégeant les piliers de l'érosion hydrique).
Avantages : Par rapport au béton armé traditionnel, les structures en tubes d'acier remplis de béton sont légères, faciles à construire (peuvent être préfabriquées en usine et assemblées sur site) et ont des portées plus longues (jusqu'à 500 mètres ou plus).
2. Tunnels et transport ferroviaire : ventilation et protection des câbles
Applications en tunnel : « Conduits de ventilation » (pour l'air frais, diamètre 800-1500 mm) dans les tunnels routiers/ferroviaires et « Conduites d'alimentation en eau d'incendie » (pour l'alimentation en eau à haut débit en cas d'incendie dans les tunnels).
Transport ferroviaire : « Tubes de protection de câbles souterrains » (pour protéger les câbles à haute tension, certains étant constitués de tubes en acier recouverts de plastique de 200 à 400 mm) dans les métros/systèmes ferroviaires à grande vitesse, et « Boîtiers de colonnes caténaires » (colonnes en acier supportant le réseau électrique).
3. Aéroports/Ports : Conduites à usage spécifique
Aéroports : « Conduites d'évacuation des eaux pluviales » (grand diamètre 600-1200 mm) pour pistes pour éviter l'accumulation d'eau sur la piste et les impacts au décollage et à l'atterrissage, et « Conduites principales d'eau glacée pour climatisation » (pour un débit d'eau glacée à haut débit pour le contrôle de la température) dans les terminaux.
Ports : « Pipelines de transfert de pétrole » (reliant les pétroliers et les réservoirs de stockage, transportant du pétrole brut/produits pétroliers raffinés, diamètre 300-800 mm) aux terminaux portuaires, et « Pipelines de fret en vrac » (pour le transport de marchandises en vrac telles que le charbon et le minerai).
Industrie militaire : « tuyaux de refroidissement à l'eau de mer » pour navires de guerre (résistance à la corrosion par l'eau de mer), « conduites hydrauliques » pour réservoirs (tuyaux sans soudure haute pression de grand diamètre) et « tuyaux en acier de support » pour lanceurs de missiles.
Exploration géologique : « tubages » de puits en eau profonde (protégeant la paroi du puits et empêchant l'effondrement, certains utilisent des tubes en acier sans soudure de Φ300-500 mm), « pipelines de puits horizontaux » d'extraction de gaz de schiste (pour la distribution de fluide de fracturation à haute pression).
Irrigation agricole : « canalisations d'irrigation principales » pour la conservation des eaux des terres agricoles à grande échelle (telles que les canalisations d'irrigation par goutte-à-goutte/aspersion dans la région aride du nord-ouest, avec des diamètres de Φ200 à 600 mm).
GROUPE ROYAL
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Date de publication : 19 septembre 2025