Les tubes sans soudure en acier au chrome-molybdène (Cr-Mo) destinés aux chaudières sont des matériaux de base utilisés dans les chaudières industrielles et les fours pétrochimiques fonctionnant à haute température et haute pression. Ils peuvent être classés selon les dimensions techniques suivantes.

1. Classification par nuance ou type d'acier (classification de base)

La nuance du tube sans soudure en acier au chrome-molybdène détermine directement sa température et sa pression d'utilisation. Les nuances courantes et les normes correspondantes sont indiquées ci-dessous.

nuance ou type d'acier
Standard
Teneur en Cr (pourcentage)
Teneur en molybdène (pourcentage)
Température du métal applicable (degré Celsius)
Application typique

15CrMoG
GB/T 5310
0,80 à 1,10
0,25 à 0,35
jusqu'à 550
surchauffeur, réchauffeur, collecteur

12Cr1MoVG
GB/T 5310
0,90 à 1,20
0,25 à 0,35
jusqu'à 580
surchauffeur haute température, réchauffeur haute température

12Cr2MoG
GB/T 5310
2,00 à 2,50
0,90 à 1,10
jusqu'à 600
composants haute température des chaudières subcritiques ou supercritiques

T11 / P11
ASTM A213 /A335
1,00 à 1,50
0,44 à 0,65
jusqu'à 540
tubes de surface chauffante de la chaudière (T11), collecteurs et tuyauterie (P11)

T22 / P22
ASTM A213 / A335
2,00 à 2,50
0,87 à 1,13
jusqu'à 580
surchauffeur haute température, réchauffeur haute température

T91 / P91
ASTM A213 / A335
8h00 à 9h50
0,85 à 1,05
jusqu'à 650
chaudière ultra-supercritique surface de chauffe à haute température

T92 / P92
ASTM A213 / A335
8,50 à 9,50
0,30 à 0,60
jusqu'à 650
composants nécessitant une résistance au fluage encore plus élevée

Remarque : Dans la norme GB/T 5310, le suffixe G désigne un tube de chaudière haute pression. Dans les normes américaines, la série T (Tube) est utilisée pour les tubes de chauffe de petit diamètre, tandis que la série P (Pipe) est utilisée pour les collecteurs et les tuyauteries de grand diamètre.

2. Classification par position des composants de la chaudière

Position du composant
notes communes
Température typique du métal (degré Celsius)
exigences clés

Tube à paroi d'eau
15CrMoG, 20G
400 à 500
résistance à l'oxydation, résistance au fluage suffisante

Tube de surchauffeur
12Cr1MoVG, T91, T92
550 à 650
excellente résistance au fluage à haute température et à l'oxydation par la vapeur

tube de réchauffage
12Cr1MoVG, T91
550 à 600
similaire à un surchauffeur, mais avec une paroi légèrement plus mince

Tube d'économiseur
15CrMoG, 20G
moins de 450
résistance à la corrosion pour la section basse température

En-tête
12Cr1MoVG, P22, P91
proche de la température de la vapeur
paroi épaisse, résistance à la pression, bonne soudabilité

Tuyauterie de vapeur principale
P22, P91, P92
540 à 620
résistance élevée au fluage, résistance à la fatigue thermique

3. Classification par procédé de fabrication

Bien qu'il s'agisse de tubes sans soudure, les tubes en Cr Mo de qualité chaudière nécessitent un processus de fabrication particulier.

Laminage à chaud ou extrusion à chaud : productivité élevée, large gamme de dimensions, surface calaminée. Convient aux tubes de diamètre moyen à grand et à paroi épaisse, tels que les collecteurs et les conduites principales de vapeur.

Étirage ou laminage à froid : haute précision dimensionnelle (jusqu’à ± 0,05 mm), surface lisse. Convient aux tubes de petit diamètre et à paroi mince, tels que les serpentins de surchauffeurs et de réchauffeurs.

Étirage à froid avec traitement thermique brillant : propreté interne élevée, absence de calamine. Convient aux tubes d’alimentation en eau haute pression et aux tubes d’instruments de précision.

En raison de leur teneur élevée en alliage, les aciers Cr Mo nécessitent un contrôle strict de la température de chauffage et de la vitesse de déformation lors du laminage à chaud ou de l'extrusion à chaud afin d'éviter les fissures ou une microstructure non uniforme.

4. Classification selon le diamètre extérieur et l'épaisseur de paroi

Catégorie
Plage de diamètre extérieur (mm)
Plage d'épaisseur de paroi (mm)
Application typique

Tube de petit diamètre
16 à 89 ans
2 à 8
serpentins de surchauffeur et de réchauffeur

Tube de diamètre moyen
89 à 219
6 à 25
tube de descente et tubes de raccordement

Tube de grand diamètre
219 à 610
20 à 60
collecteurs et conduites de vapeur principales

5. Classification selon la norme applicable

Les différents marchés d'exportation requièrent des systèmes de normes différents.

Norme chinoise : GB/T 5310, nuances telles que 15CrMoG, 12Cr1MoVG, 12Cr2MoG.

Norme américaine : ASTM A213 pour les petits diamètres, A335 pour les grands diamètres, nuances telles que T11, T22, T91, P11, P22, P91.

Norme européenne : EN 10216-2, nuances telles que 13CrMo4-5, 10CrMo5-5, X10CrMoVNb9-1 (équivalent à T91).

Norme allemande : DIN 17175 (remplacée par EN mais toujours utilisée pour les anciens projets), nuances telles que 13CrMo44, 10CrMo910.

Norme internationale : ISO 9329-2, classes correspondantes.

6. Classification par condition de livraison

Les conditions de livraison des tubes Cr Mo affectent directement leurs performances en service.

Normalisé et revenu (N + T) : normalisation suivie d’un revenu à haute température. Utilisé pour la plupart des tubes en Cr-Mo, tels que le 15CrMoG et le 12Cr1MoVG.

Normalisé (N) : normalisation uniquement. Utilisé pour les applications où les exigences relatives à l’impact des basses températures ne sont pas critiques.

Trempé et revenu (T+R) : trempe suivie d’un revenu. Utilisé pour les aciers exigeant une résistance et une ténacité élevées, par exemple certains aciers T91 et P91.

Traitement de mise en solution (S) : chauffage à haute température puis refroidissement rapide. Utilisé pour les tubes en acier inoxydable austénitique CrMo tels que le TP347H (contient du Cr mais ne constitue pas un acier CrMo typique).