On dit souvent que les tubes expansés à chaud sont des tubes en acier de faible densité mais à fort retrait. L'Association nationale chinoise de normalisation stipule que les tubes en acier expansés à chaud doivent être des tubes de grand diamètre obtenus par expansion et déformation après chauffage complet d'une ébauche de tube en acier. La technologie d'expansion thermique consiste à augmenter le diamètre du tube par déformation radiale. Ainsi, des tubes sans soudure non standard et de modèles spéciaux peuvent être produits à partir de tubes standard, à faible coût et avec une productivité élevée. C'est une méthode de fabrication courante pour les tubes sans soudure. Avec le développement de chaudières de centrales électriques à haut rendement et l'essor des usines pétrochimiques, la demande en tubes sans soudure de grand diamètre augmente. Les unités de laminage de tubes peinent à produire des tubes sans soudure de diamètre supérieur à 508 mm et de rapport diamètre extérieur/épaisseur (D/E) supérieur à 25. C'est pourquoi la technologie d'expansion thermique, et notamment la technologie d'expansion thermique à moyenne fréquence, relativement économique, s'est progressivement développée.
L'élargisseur de tubes à propulsion en deux étapes, utilisé pour les tubes en acier étirés à chaud, combine en une seule machine la technologie d'expansion de diamètre par matrice conique, la technologie de chauffage par induction à moyenne fréquence numérique et la technologie hydraulique. Grâce à son procédé optimisé, sa faible consommation d'énergie, ses coûts de construction réduits, la qualité élevée du produit, la large gamme de matières premières et de spécifications disponibles, sa flexibilité et son adaptabilité aux petits lots de production, il a remplacé la technologie traditionnelle d'expansion de diamètre par traction dans l'industrie des tubes en acier.
Il convient de noter que les propriétés mécaniques des tubes en acier expansé à chaud sont généralement légèrement inférieures à celles des tubes en acier laminé à chaud.
Le procédé général de dilatation thermique d'un tube consiste à fixer ce dernier sur une vis sans fin, à placer une enclume conique de diamètre supérieur à celui du tube à l'autre extrémité de celui-ci, puis à fixer une autre vis dans le tube. La liaison entre le tube et l'enclume se situe sous la bobine de chauffage à moyenne fréquence. Afin d'éviter une chauffe trop rapide et une rupture, il est nécessaire de faire circuler de l'eau dans le tube, de mettre en marche le chauffage par la bobine, et une fois la température spécifiée atteinte, la vis de fixation pousse le tube vers l'enclume, provoquant son allongement. La conicité de l'enclume augmente le diamètre du tube. Après le passage complet du tube, celui-ci n'est plus rectiligne en raison de la dilatation thermique ; il faut donc le redresser.
Ce qui précède constitue le contenu de base de la technologie de dilatation thermique.
Voici la formule pertinente pour les tubes à expansion thermique.
Poids expansé :
acier au carbone : (diamètre-épaisseur)× épaisseur× 0,02466 = poidst d'un mètre (kg)
alliage : (diamètre-épaisseur)× épaisseur× 0,02483 = poidsd'un mètre (kg)
nombre de mètres après expansion à chaud:
Diamètre du tube d'origine÷ diamètre dilaté à chaud× 1.04× longueur *
compteurs à tubes d'origine:
longueur étendue× (diamètre÷ diamètre d'origine du tube÷ 1.04)
vitesse:
100 000÷ (diamètre-épaisseur d'origine)× épaisseur)
épaisseur:
épaisseur expansée (1 fois) = épaisseur initiale du tube× 0,92
Épaisseur expansée (2 fois) = Épaisseur du tube d'origine * 0,84
Diamètre :
Diamètre expansé = taille du moule + épaisseur expansée× 2
Dimensions du moule : diamètre déployé—2 * Épaisseur des parois élargies
Tolérance de diamètre:
Diamètre<426 mm, tolérance±2.5
Diamètre 426-630 mm, tolérance±3
Diamètre>630 mm, tolérance±5
Ellipticité :
Diamètre<426 mm, tolérance±2
Diamètre>426 mm, tolérance±3
Épaisseur:
épaisseur≤20 mm, tolérance﹢2 —1.5
épaisseur≤40 mm,﹢3 —2
Tuyau pour la fabrication de raccords de tuyauterie
﹢5 —0
Rayures intérieures et extérieures :
Profondeur de la rayure : 0,2 mm, longueur : 2 cm. Il s’agit d’une rayure. Interdit.
Rectitude : ≤6 mètres, courbure de 5 mm,≤12 mètres, courbure de 8 mm
Par exemple :
Tube d'origine 610*19, dilaté à chaud 660*16
Longueur initiale du tuyau : 12,84 mètres
Épaisseur expansée : 19 * 0,92 = 17,48 (1 fois)
19*0,84=15,96(2 fois)
Longueur du tuyau déployée : 610 ÷ 660 * 1,04 * 12,84 = 12,341962
Diamètre expansé : 625 + 17,48 * 2 + 1 = 660,96 (1 fois)
625 + 15,96 * 2 + 1 = 657,92 (2 fois)
Taille du module : 660 - 2 * 16 = 628