Distance ou proximité minimale entre deux joints de soudure de tuyaux circonférentiels

Quelle est la distance minimale entre deux soudures ?

Il s’agit du problème lié à la conception du soudage le plus courant auquel sont confrontés presque tous les ingénieurs en soudage, ingénieur en conception, ingénieur QA-QC et inspecteurs en soudage. Beaucoup de gens essaient de corréler cela comme une ZAT excessive, une réduction de la résistance de la soudure si les cordons de soudure sont à proximité. Mais est-ce que tout est vraiment un souci ?

Découvrons-le dans ce post.

Quelle doit être la distance de soudage bout à bout ?

La norme BS 4515  « Spécifications pour le soudage des pipelines en acier sur terre et en mer » (Section 11) stipule que la proximité de la distance de soudage bout à bout ne doit pas être inférieure à quatre fois l’épaisseur du tuyau. Dans les normes API 650 et 653, la distance minimale de soudure pied à pied requise est de 250 mm.

Qu’y a-t-il dans les différents codes et normes ?

L’ASME B31.3 ou l’ASME Section VIII ne spécifie aucune exigence relative à la distance entre deux cordons de soudure. Le raisonnement est simple, le soudage fait partie intégrante de l’assemblage du pipeline. Chaque soudure qualifiée à l’aide d’une qualification de procédure de soudage qualifiée est censée offrir les propriétés mécaniques minimales requises telles que la résistance à la traction, la limite d’élasticité, la ténacité ou la dureté, etc. Le fait d’avoir plusieurs joints de soudure qui répondent aux exigences d’inspection minimales spécifiées n’affectera pas le l’intégrité des joints de tuyaux.

Alors, quels peuvent être les inconvénients de deux coutures très proches ?

Évidemment, des cordons de soudure trop serrés compliqueront le contrôle des soudures. Par exemple, le fait d’avoir deux joints circonférentiels dans les joints de tuyaux affectera la racine de l’inspection interne. Des cordons de soudure étroits peuvent entraver la couverture complète de la course de racine, peuvent masquer ou fusionner dans une radiographie à double paroi, ou ne permettront pas d’accéder au sondage UT.

Distance minimale entre deux cordons de soudure selon ASME B 31.3

À votre grande déception, l’ASME B31.3 ou l’ASME Section VIII ne spécifie pas une telle distance. De plus, il n’y a pas une telle référence dans AWS D1.1 Structural Welding Code.

ASME B31.3 également clarifié par l’interprétation du code n° 14-03(b) et n° 7-02 comme :

Question (4) : L’ASME B31.3-1993 Edition, Addenda b, a-t-elle des exigences pour les longueurs minimales des sections de tuyau entre les soudures ?

Réponse (4) : Non.

Quelle norme couvre la distance minimale entre deux cordons de soudure ?

Eh bien, pour ceux qui recherchent une référence standard pour satisfaire la requête du client, ou pour insérer une telle référence aux entrepreneurs, il y a un soulagement pour eux dans les codes BS tels que BS 4515-1:2009 (Spécification pour le soudage des pipelines en acier sur terre et en mer. Pipelines en acier au carbone et au carbone-manganèse), BS 2633-1987, BS 2971-1991 & PD 5500:2012. Le tableau ci-dessous résume les exigences de ces normes.

Dans la norme BS 2633 , Section 11, spécifie que « les orteils des soudures bout à bout adjacentes doivent, dans la mesure du possible, ne pas être plus proches de quatre fois l’épaisseur nominale du tuyau ».

Elle précise également que les fixations de pièces sans pression par des soudures qui croisent des soudures principales existantes ou pour lesquelles la distance nominale minimale entre le pied de la soudure de fixation et le pied des soudures principales ou des soudures de dérivation existantes est inférieure à la plus petite de deux fois la l’épaisseur de la partie de pression ou 40 mm doit être évitée.

Si de telles soudures ne peuvent être évitées, elles doivent traverser complètement la soudure principale plutôt que de s’arrêter brusquement à proximité de la soudure principale ou de dérivation afin d’éviter les concentrations de contraintes dans ces zones. Un contrôle non destructif des soudures principales doit être effectué avant le dépôt des soudures de fixation qui se croisent.

BS 4515  (Spécifications pour le soudage des pipelines en acier sur terre et en mer), l’article 11 spécifie que la proximité de la distance de soudage bout à bout ne doit pas être inférieure à quatre fois l’épaisseur du tuyau

BS 2971  (soudage à l’arc de classe II des tuyauteries en acier au carbone pour le transport de fluides), section 10, spécifie que si les facteurs de conception sont tels que la réunion de plus de deux soudures ne peut être évitée, alors des précautions appropriées doivent être prises qui doivent être convenues entre les parties contractantes.

PD5500 (Spécifications pour les récipients sous pression soudés par fusion non cuits ), Section 4.1.3, précise que lorsqu’une partie quelconque d’un récipient est réalisée en deux ou plusieurs rangées, les coutures longitudinales doivent être terminées avant de commencer la ou les coutures circonférentielles adjacentes et, si Dans la mesure du possible, les joints longitudinaux des assises adjacentes doivent être décalés de 4e ou de 100 mm, selon la plus grande des deux, mesurée à partir du pied des soudures. (où e = épaisseur nominale).

Comment deux cordons de soudure proches affectent la qualité du joint de soudure ?

Comme indiqué précédemment, deux cordons de soudure étroits peuvent avoir une intégrité structurelle tant qu’ils ne gênent pas l’inspection l’un de l’autre. L’idée fausse la plus courante selon laquelle deux ZAT se chevaucheront et abaisseront les propriétés mécaniques est totalement hors de portée lorsque vous avez affaire à de l’acier au carbone ou des aciers faiblement alliés. Pratiquement, la nouvelle ZAT va créer le revenu de la ZAT de soudure précédente si elles sont vraiment proches. Et, nous savons que la trempe améliore les propriétés mécaniques de la soudure et ne les dégrade pas.

Cela peut être un problème potentiel dans le soudage d’acier inoxydable super duplex ou d’aciers faiblement alliés modifiés, où un tel chevauchement de la ZAT peut modifier l’équilibre des phases ou provoquer la croissance des grains dans la microstructure. Dans de tels cas, l’intégrité du joint de soudure sera compromise en raison d’une diminution de la résistance à la corrosion ou d’une diminution des propriétés mécaniques.

Distance recommandée entre deux cordons de soudure

La plupart des spécifications techniques exigent une distance minimale de 2 pouces entre deux cordons de soudure. Certaines spécifications exigent 2T, où T est l’épaisseur du tuyau. Le rationnel est le même que celui indiqué ci-dessus, pour permettre des inspections appropriées et éviter le chevauchement de la ZAT.