Blog

Jun 02, 2023

Cintrage ou soudage dans les installations de tuyauterie en acier inoxydable

Par Nick ErdeiTherma Corp. La pratique actuelle en matière de fabrication et d'installation de canalisations en acier inoxydable dans les installations biopharmaceutiques est le soudage (la plupart du temps orbital). C'est-à-dire les raccords de soudage et

Par Nick ErdeiTherma Corp.

La pratique actuelle pour la fabrication et l'installation de tuyaux en acier inoxydable dans les installations biopharmaceutiques est le soudage (la plupart étant orbital). C'est-à-dire souder des raccords et des vannes sur des tuyaux afin d'obtenir les configurations souhaitées selon les besoins du processus. Le matériau de choix est l'acier inoxydable 316L, un acier austénitique dont la teneur en carbone est inférieure à 0,035 %. Il s’agit d’un détail important car le soudage peut sensibiliser l’acier inoxydable et ainsi diminuer sa résistance à la corrosion.

La sensibilisation la plus courante est la formation de carbure de chrome ( Cr23C6 ) aux joints de grains dans la zone affectée thermiquement de la soudure. Cela peut conduire à des fissures dues à la corrosion et éventuellement à une défaillance catastrophique du matériau. En maintenant la teneur en carbone aussi basse que 0,035 %, il n'y a pas de carbone disponible pour le processus de précipitation du carbure, alors que la plupart des soudures en acier inoxydable ne présentent aucune sensibilisation aux limites des grains.

Maintenant, que se passe-t-il si, au lieu de souder des raccords et des tuyaux, nous employons le cintrage ? La section extérieure du coude subira des contraintes de traction tandis que la section intérieure subira des contraintes de compression. Structurellement parlant, cela ne pose pas de problème. L'acier inoxydable austénitique appartient au métal de base P-No 8, qui est sanctionné dans le code ASME comme étant pliable à froid sans traitement thermique après pliage. Le seul problème possible est la susceptibilité à la corrosion induite par les contraintes, en particulier sur la section extérieure soumise à des contraintes de traction. Pourtant, des tests en laboratoire indépendant sur un coude à 90 degrés formé par flexion à froid à un rayon 2D n'ont montré aucun signe de corrosion intergranulaire.

Les échantillons prélevés sur une soudure orbitale sur le même morceau de tuyau ont donné les mêmes résultats. Le seul effet indésirable de la flexion est la « peau d’orange » de la surface intérieure, qui pourrait élever les lectures de Ra de quelques unités. Choisir un matériau Ra inférieur, disons 20Ra, entraînerait cependant une finition de 25Ra même après pliage. Compte tenu des économies substantielles entraînées par le pliage au lieu du soudage, les dépenses liées à l'achat du matériau 20Ra sont négligeables. En conclusion, nous disons que le moment est venu de plier les configurations de tuyauterie pour les installations de processus biopharmaceutiques.

Pour plus d'informations : Nick Erdei, directeur du contrôle qualité, Therma Corp., 1601 Las Plumas Ave., San Jose, CA 95133. Tél. : 408-347-3400, poste 3400. 1382.

Recevez les derniers articles de Pharmaceutical Online dans votre boîte de réception.