FAQ 2018-11-12T18:25:08+00:00

RACCORDS AVEC EMBOUTS À SOUDER : FOIRE AUX QUESTIONS (FAQ)

Ces questions et réponses ont été préparées pour résumer les qui, que, quoi, quand, où, comment, pourquoi et combien à l’intention :
– des responsables ou du personnel non technique souhaitant connaître de manière approfondie l’industrie des raccords.
– des conseillers techniques devant expliquer leurs fonctions aux cadres supérieurs et aux collègues qui ne sont pas affectés à des tâches techniques.
– des non-initiés de l’industrie des raccords cherchant à obtenir une formation rapide et abrégée.

TYPES DE RACCORDS

Qu’est-ce qu’un raccord avec embouts à souder ?

  • Un raccord avec embouts à souder est conçu de sorte que ses embouchures soient soudées sur le terrain afin de joindre un conduit à un autre et permettre un changement de direction ou de diamètre, ou encore pour faire bifurquer le conduit ou le relier à une extrémité.
  • Le raccord devient une partie d’un système visant à acheminer des fluides (pétrole, gaz, vapeur, substance chimique, etc.) de manière efficace et sécuritaire, sur des distances courtes ou longues.
  • Certains types de raccords peuvent être filetés ou conçus pour être soudés par emboîtement.

Quels sont les avantages du soudage par rapport aux brides ?

  • Les brides permettent de joindre des conduits en les boulonnant ensemble, alors que la soudure bout à bout vise à joindre des conduits en les soudant ensemble.
  • Selon la dimension, les raccords à souder requièrent de 10 % à 75 % moins de matière que les raccords à bride, réduisant ainsi le poids et le coût des matériaux.
  • L’assemblage par soudure permet une plus grande liberté lors de la conception de l’aménagement. Cette méthode requiert moins d’espace, est plus compacte et offre une plus grande robustesse.
  • Les raccords à souder bout à bout permettent une circulation optimale, car ils sont dépourvus d’angles aigus et ne provoquent pas la formation de bouchons. Ils créent aussi moins de résistance de frottement et moins de turbulence sans entraîner de perte de pression, etc.

Qu’est-ce qu’un raccord à souder sans soudure ?

  • Un raccord à souder bout à bout sans soudure est fabriqué directement depuis une section d’un conduit sans soudure en appliquant sur cette section de la chaleur et une pression permettant de modeler le conduit en un coude ou une autre forme.
  • Aucune partie d’un raccord sans soudure n’est soudée, un critère requis pour certaines applications critiques.
  • En comparaison, un raccord ordinaire à souder bout à bout peut compter une ou deux soudures, ou plus encore, selon sa dimension, sa forme et sa méthode de fabrication.
  • L’absence de soudure réduit le risque de rupture et de porosité.

Que signifie le sigle anglais « PVF » ?

  • Faisant référence à « Pipe, Valve & Fittings » (conduits, valves et raccords), ce sigle est une forme abrégée permettant de décrire cette industrie.
  • Les conduits, valves et raccords peuvent être fabriqués à partir d’une panoplie de métaux et de plastiques.
  • Les fabricants se spécialisent habituellement dans certains types de matériaux, alors que les distributeurs peuvent vendre des gammes de produits très vastes ou très ciblés.

SECTEURS D’ACTIVITÉS ET APPLICATIONS DES RACCORDS

Quelles industries ont recours aux raccords ?

Les raccords sont mis à contribution dès que des liquides, des gaz, des substances chimiques et d’autres fluides sont créés, transformés, transportés ou utilisés. Comme indiqué ci-dessous, les domaines qui les utilisent sont nombreux :

Secteur énergétique

  • L’industrie pétrolière et gazière, dont les activités en amont (exploration et production), les activités médianes (transport par bateau, par pipeline, par voie ferrée, par camion; stockage et commerce de gros) et les activités en aval (raffinage et transformation en carburants ou en produits chimiques; marketing et distribution). Les centrales énergétiques à combustibles fossiles ou nucléaires. Les centrales géothermiques permettant de transformer la chaleur de la terre en énergie.

Production d’aliments et boissons

  • Des ingrédients de base aux desserts complexes. Du lait aux jus en passant par d’autres boissons. La chaîne frigorifique permet d’assurer la fraîcheur des produits et de conserver les boissons et les aliments congelés à une température précise. Les installations de dessalement qui transforment l’eau de mer en eau potable dans les régions arides et les îles tropicales.

Production de produits pharmaceutiques et biotechnologiques

  • Les médicaments et les vaccins visant à traiter les maladies et à contribuer au rétablissement optimal de l’esprit et de l’organisme.

Fabrication de semiconducteurs

  • Les puces que l’on retrouve dans tous les produits électroniques, dont les téléphones intelligents, les tablettes, les ordinateurs, les téléviseurs, les réseaux de télécommunications, etc.

Production de papier et de pâte à papier

  • Le papier journal, le papier lustré, les boîtes en carton, les livres, le papier à lettres, etc.

Production de matériaux de construction et de plastiques

  • Cela englobe les matériaux de revêtement, la fabrication du verre pour fenêtres en passant par le câblage de cuivre assurant le transport d’électricité, ainsi que les matières plastiques que l’on retrouve dans les habitations et les immeubles de bureaux.

DIMENSIONS DES RACCORDS

Comment les raccords sont-ils mesurés ?

  • On mesure les raccords selon leur diamètre, l’épaisseur de leur paroi (la « cédule »), leur forme ou leur configuration. (Ils se définissent aussi par leur nuance, l’absence de soudure et la présence de soudure.)
  • Le diamètre fait référence au diamètre extérieur du conduit ou du raccord.
  • La norme nord-américaine (North American Standard) se nomme NPS (Nominal Pipe Size), soit « diamètre nominal du conduit ». La norme internationale (International Standard), elle, se nomme DN (Diameter Nominal), soit « diamètre nominal ». Les conduits et les raccords fabriqués partout dans le monde ont en effet des dimensions similaires; seules leurs appellations sont différentes.
  • Lorsqu’il est question d’un « diamètre nominal du conduit » de 0,5 po à 12 po, le diamètre extérieur est légèrement plus large que la dimension indiquée. Le diamètre intérieur, lui, diminue à mesure que la valeur de la série augmente.
  • Si le « diamètre nominal du conduit » est de 14 po ou plus, le diamètre extérieur correspond exactement à la dimension indiquée. Le diamètre intérieur, lui, diminue à mesure que la valeur de la série augmente.
  • Comme bon nombre de normes nord-américaines (pouce, pied, verge, mille, etc.), de nombreuses normes relatives aux conduits (le diamètre pouvant atteindre 12 pouces et l’épaisseur de la paroi) se fondent sur des précédents historiques (les emporte-pièce d’un outilleur pendant la Guerre de Sécession des États-Unis) plutôt que sur une méthode dite « scientifique ».

Qu’est-ce que la « cédule » (schedule) lorsqu’il est question de raccords?
À quoi fait référence « cédule 40 », ou encore « sch80 »?

  • La cédule (schedule), souvent abrégée « sch », est une norme nord-américaine se rapportant à l’épaisseur de la paroi d’un conduit ou d’un raccord. Plus la valeur de la cédule est élevée, plus la paroi est épaisse et peut résister à des pressions intenses.
  • Les normes relatives aux conduits définissent l’épaisseur de ces parois : SCH 5, 5S, 10, 10S, 20, 30, 40, 40S, 60, 80, 80S, 100, 120, 140, 160, STD, XS et XXS. (La lettre « S » suivant un numéro fait référence à de l’acier inoxydable. Toute dimension exprimée sans « S » fait référence à de l’acier au carbone.)
  • Un produit ayant une valeur de cédule élevée est plus lourd, requiert davantage de matière et est donc plus dispendieux à fabriquer et à mettre en place.

Pourquoi les raccords sont-ils parfois plus épais et plus lourds que les conduits sur lesquels on les fixe ?

  • Les raccords sont parfois plus épais et plus lourds que les conduits sur lesquels on les fixe afin qu’ils répondent aux exigences de performance ou pour des raisons liées à la fabrication.
  • Selon la géométrie à laquelle les raccords doivent s’adapter, les contraintes qu’ils subissent diffèrent grandement de celles exercées sur le conduit. L’utilisation d’une plus grande quantité de matière est souvent nécessaire pour contrebalancer ces contraintes additionnelles, notamment s’il s’agit de raccords en T ou de coudes à court rayon.
  • Les fabricants de raccords n’ont pas forcément en stock les plaques et les conduits adaptés à toutes les tailles ou nuances de métaux. Lorsqu’ils remplissent une commande, ces derniers utilisent chaque fois le métal ou l’alliage approprié, mais peuvent recourir à une taille supérieure du modèle de plaque ou de conduit dont ils disposent tout en respectant le diamètre intérieur spécifié.

Lorsqu’il est question de raccords, que signifient 45 SR ou 90 LR ?

  • Les valeurs 45 et 90 font référence aux angles assurant l’orientation de l’écoulement : 45 degrés ou 90 degrés. La plupart des coudes ont un angle de 45˚ ou de 90˚.
  • « SR » fait référence à un court rayon (Short Radius — SR), alors que « LR » indique un long rayon (Long Radius — LR). Le rayon moyen d’un coude à long rayon est moins prononcé que celui d’un coude à court rayon.
  • Le rayon d’un raccord SR correspond au diamètre nominal. Par exemple, le rayon embout/axe d’un conduit de 6 pouces est aussi de 6 pouces, ce qui lui donne une courbe prononcée.
  • Le rayon d’un raccord LR, lui, correspond à 1,5 fois le diamètre nominal. Le rayon moyen d’un conduit de 6 pouces est de 9 pouces, ce qui lui donne une courbe moins prononcée.

Quelle est la différence entre un coude 3R et un coude 3D ?

  • Il n’y a aucune différence entre un coude 3R et un coude 3D. Les deux ont un rayon moyen correspondant à trois fois la valeur du diamètre nominal. Les deux ont une courbure moins prononcée que celle d’un coude SR ou LR.
  • (Dans le domaine des raccords, l’attribut « 3D » ne fait pas référence à un logiciel de modélisation ni à la fonctionnalité d’un écran.)

Lorsqu’il est question de raccords, que signifient 3D ou 6D ?

  • La courbe est de moins en moins prononcée à mesure que la valeur augmente.
  • Le rayon moyen est calculé en fonction du diamètre et du nombre qui le précède. Par exemple, un raccord 6D de 10 po dispose d’un rayon moyen de 60 po.
  • Les raccords ayant une courbe peu prononcée sont souvent utilisés pour les applications sous haute pression ou soumises à l’abrasion ou à la corrosion.

Quelle est la différence entre un réducteur concentrique et un réducteur excentrique ?

  • Un réducteur concentrique est symétrique; ses deux extrémités sont alignées avec son centre.
  • Un réducteur excentrique n’est pas symétrique; ses deux extrémités ne sont pas alignées avec son centre.

Qu’est-ce qu’un raccord latéral ?

  • Un raccord latéral sert à séparer un conduit en deux canalisations; la deuxième ligne bifurque à un angle de 45˚.

NORMES ET ACCRÉDITATIONS DES RACCORDS

Quels organismes déterminent les normes et les spécifications relatives aux raccords à souder ?

  • Les fabricants de raccords à souder doivent respecter les exigences et les spécifications de nombreuses organisations dans le but d’assurer la qualité, la compatibilité et le rendement de leurs produits.
  • D’importants organismes nationaux et internationaux de normalisation encadrent les matériaux et les industries auxquelles ces raccords sont destinés, notamment l’ASTM (American Society for Testing and Materials), l’ASME (American Society of Mechanical Engineers), l’ISO (Organisation internationale de normalisation), le NORSOK de la Norvège, etc.
  • Certains organismes internationaux de normalisation établissent également des normes de qualité pour l’ensemble des secteurs d’activité, comme l’ISO.
  • Les groupes industriels de grande envergure qui se servent de ces raccords ont mis en place leurs propres programmes d’accréditation attestant la conformité des usines de fabrication qui apparaissent sur leur liste de fabricants agréés (LFA).
  • Ces accréditations et autorisations sont en vigueur pour une période précise et doivent être renouvelées à intervalles réguliers.

Qu’est qu’un rapport sur les essais des matériaux (REM) ?

  • Les rapports sur les essais des matériaux (REM) sont fournis par les fabricants afin de certifier les propriétés physiques ainsi que la nuance du métal ou de l’alliage de chaque raccord, bride, conduit ou valve. Ce rapport est essentiel pour les applications exigeantes (pression, température, corrosion, abrasion, etc.).

MATÉRIAUX DE FABRICATION DES RACCORDS

Pourquoi les fabricants proposent-ils une si grande variété de métaux et de matériaux ?

  • Les conduits et les raccords sont mis à contribution dans de nombreuses applications et industries, lesquelles sont soumises à des conditions de fonctionnement fort différentes.
  • Pour que le rendement soit optimal (résistance à divers types de fluides corrosifs, température de fonctionnement, etc.) à des coûts acceptables, bon nombre de métaux entrant dans la composition des raccords servent des créneaux bien précis.

Pourquoi choisir un matériel précis pour un raccord, ou encore une nuance ou une cédule plutôt qu’une autre ?

  • La sélection des matériaux, des nuances ou des cédules ne relève pas des distributeurs ni des fabricants de raccords, mais bien des ingénieurs qui conçoivent les pipelines et les systèmes en se basant sur les exigences de performance et les coûts jugés acceptables.
  • Les ingénieurs tiennent compte des conditions clés relatives au fonctionnement et au milieu, notamment la pression, la température, l’abrasion, la corrosion, les vibrations, etc.
  • Les matériaux des raccords doivent aussi être compatibles chimiquement avec ceux des conduits auxquels ils sont reliés afin d’assurer une soudure adéquate et d’éviter la corrosion intermétallique.
  • Enfin, le coût des différents matériaux varie considérablement.

Lorsqu’il est question de raccords, que signifie l’attribut « élasticité élevée » (high yield — HY) ?

  • L’élasticité est la capacité d’un matériau à supporter une charge ou une pression sans subir de déformation permanente. (Dans ce cas-ci, le terme yield ne se rapporte pas à la productivité, c’est-à-dire la rapidité de fabrication des matériaux ou de l’équipement.)
  • La conception d’un raccord se fonde sur l’élasticité.
  • Les produits de l’acier n’ont pas tous le même potentiel. Celle-ci varie selon l’épaisseur de l’acier, sa composition chimique et les traitements thermiques.

PROCÉDÉ DE FABRICATION

Quelle est la différence entre un fabricant de raccords et un fournisseur de raccords ?

  • Les fabricants possèdent des machines, des presses et de l’équipement qui leur permettent de créer des raccords à partir d’une plaque ou d’un conduit.
  • Les fournisseurs servent d’intermédiaires entre les fabricants et les utilisateurs. Ils peuvent être grossistes, distributeurs ou prestataires de services d’ingénierie, d’approvisionnement et de construction, etc.
  • Dans certains cas, les utilisateurs doivent s’entretenir directement avec les fabricants pour obtenir en temps opportun les raccords dont ils ont besoin.

Les fabricants de raccords de l’Amérique du Nord et de l’Europe sont-ils concurrentiels par rapport aux pays dont les coûts de la main-d’œuvre sont moins élevés ?

  • Les raccords à souder sont utilisés pour les applications les plus exigeantes : l’industrie pétrolière et gazière, le domaine nucléaire, le secteur des produits chimiques, etc.
  • Un raccord à souder peut sembler bien simple à première vue, mais il peut survenir de nombreuses défaillances lors de la conception et de la fabrication qui causeront bien des problèmes une fois sur le terrain, qu’il s’agisse d’une surface intérieure rayée, d’une paroi plus mince à son rayon extérieur, d’une forme ovale, d’une finition de soudure hors-norme, de fentes invisibles, d’une nuance d’acier ayant une composition chimique inadéquate, etc.
  • Pour offrir la meilleure qualité qui soit, il importe de s’appuyer sur des travailleurs expérimentés hautement compétents et de fabriquer les produits à proximité des utilisateurs de l’Amérique du Nord et de l’Europe.
  • De plus, les fabricants occidentaux demeurent concurrentiels en mettant l’accent sur la technologie, le développement de produits et les processus de fabrication à haute efficacité.
  • (Bien entendu, les pratiques de dumping des concurrents étrangers, qui consistent à vendre les raccords importés à des prix inférieurs aux coûts de production, sont inacceptables.).

Comment les raccords sont-ils fabriqués ?

Voici les principales étapes du procédé de fabrication :

  • Planification : elle se fonde sur les spécificités du raccord et les exigences du client; le profil d’identification de la pièce est créé dans le système de fabrication.
  • Sélection des matières premières : métal; plaque ou conduit.
  • Découpage
  • Chauffage
  • Formage
  • Soudage : cette étape concerne les pièces qui ne sont pas de simples coudes, des raccords de renvoi, des raccords cintrés, des raccords réducteurs ou des bouchons.
  • Inspection et tests : ceux-ci sont réalisés conformément aux normes et aux exigences du client.
  • Revêtement (s’il y a lieu).
  • Préparation de la documentation
  • Expédition

Qu’est-ce qu’un mandrin à induction de chaleur ?

  • Cette méthode de fabrication très efficace consiste à acheminer un conduit sur un emporte-pièce appelé « mandrin », à le chauffer pour le dilater et à le plier selon les dimensions souhaitées.
  • Lors de ce procédé, de la chaleur est transmise au conduit en appliquant un courant électrique (une induction) en périphérie du conduit d’acier et des flammes au gaz sur la partie inférieure (intrados) pour minimiser l’amincissement du matériau dans cette région et pour faciliter le formage. Les mandrins servent à fabriquer des coudes dont le diamètre peut aller de 0,5 pouce à 72 pouces.

ESSAIS DESTRUCTIFS ET NON DESTRUCTIFS

Pourquoi les raccords sont-ils testés, et à quelle fréquence ?

  • Les raccords sont mis à l’essai pour assurer leur conformité aux normes et aux conditions d’utilisation relatives à leur application.
  • Les raccords standards de base sont testés par échantillonnage durant le procédé de fabrication avec des moyens destructifs et non destructifs.
  • Les raccords faits sur mesure, eux, sont testés régulièrement en cours de fabrication par des moyens non destructifs selon les exigences de l’application ou les spécifications des utilisateurs.

Quelle est la différence entre un essai destructif et un essai non destructif ?

  • Au terme d’un essai destructif, un raccord ne peut plus être mis à contribution puisqu’il a été plié, étiré ou endommagé jusqu’à un point de rupture. C’est pourquoi seule une faible proportion des raccords subissent des essais destructifs. Sinon, la totalité des raccords seraient détruits lors des tests.
  • Un essai non destructif, pour sa part, mesure le rendement d’un raccord dans des conditions normales de fonctionnement sans endommager la pièce.

Quels types d’essais destructifs sont les plus fréquemment réalisés sur les raccords ?

  • Pliage : les raccords sont pliés jusqu’à ce qu’une déformation se manifeste sur leur paroi, leur face ou leur base.
  • Essais de résilience Charpy : ce test, qui porte le nom de son créateur, Georges Charpy, mesure la résilience d’un raccord en déterminant la quantité d’énergie absorbée avant qu’il se rompe sous l’impact.
  • Corrosion : les raccords sont exposés à des fluides ou à des matériaux corrosifs jusqu’à ce que des signes de corrosion apparaissent.
  • Essais métallographiques : ce test examine la structure physique et les composants des échantillons métalliques, par microscopie habituellement. Les échantillons sont prélevés à partir de véritables raccords.
  • Tension : les raccords sont étirés jusqu’à ce qu’ils montrent des signes de déformation; des mesures sont prises pour déterminer leur robustesse, leur rendement et leur allongement.

Essai de résilience Charpy

Essai de tension

Quels types d’essais non destructifs sont les plus fréquemment réalisés sur les raccords ?

  • Essai aux liquides pénétrants : il s’agit d’un test peu coûteux permettant de détecter les craquelures de surface ou la porosité d’un raccord en enduisant sa surface d’un liquide spécial.
  • Teneur en ferrite : la teneur en ferrite de l’acier inoxydable et des aciers duplex et super duplex doit être tout simplement parfaite pour obtenir l’élasticité, la résilience et la résistance à la corrosion souhaitées. Cette teneur est mesurée par induction magnétique dans les joints de soudure.
  • Essai hydrostatique : le raccord est rempli de liquide, habituellement de l’eau colorée, avant qu’une pression ne soit appliquée; des mesures sont prises pour établir si des défauts font chuter la pression.
  • Particules magnétiques : ce test se sert d’un champ magnétique pour détecter toute discontinuité ou faiblesse sur la surface ou légèrement sous la surface d’un raccord.
  • Macrographie : des photographies sont prises, parfois en 3 dimensions, d’objets visibles à l’œil nu.
  • Micrographie : ce test utilise des microscopes pour photographier le métal et pour obtenir de l’information relativement à ses propriétés.
  • Pression pneumatique : le raccord est rempli d’air sous pression; des mesures sont prises pour établir si des défauts font chuter la pression.
  • Identification positive de matières : l’analyse d’un alliage métallique permet d’établir le pourcentage de chacun de ses constituants. Ce test exige de l’équipement spécialisé, notamment un spectromètre d’émission optique ou un spectromètre rayon X à fluorescence.
  • Radiographie : cette technique utilise les rayons X ou les rayons gamma pour détecter toute faiblesse d’un raccord.

Test de rayons X

Lecture de rayons X