Introduction

Les tuyaux en acier revêtus d'UHMWPE combinent la résistance structurelle de l'acier avec la résistance à l'usure du polyéthylène à poids moléculaire ultra-élevé.

Le tube en acier constitue le support extérieur, tandis que le revêtement UHMWPE forme la surface intérieure en contact avec le matériau transporté. Pour les boues minières, les résidus et autres médias abrasifs, cette combinaison fournit une structure en acier avec une surface d'écoulement beaucoup plus résistante à l'usure.

Le défi de fabrication est simple à décrire : le revêtement UHMWPE doit être installé en toute sécurité à l'intérieur du tube en acier sans endommager le revêtement ni laisser un espace excessif entre les deux couches.

Les principales étapes comprennent la préparation du revêtement, la préparation des tuyaux en acier, la réduction et l'insertion du revêtement, le montage, le traitement des extrémités du tuyau et l'inspection finale.

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1. Préparation du revêtement UHMWPE

Le revêtement UHMWPE est fabriqué avant d'être installé dans le tuyau en acier.

L'UHMWPE a un poids moléculaire extrêmement élevé et une viscosité à l'état fondu très élevée, son traitement est donc différent de celui du polyéthylène conventionnel. Des processus de formage spécialisés sont utilisés pour produire des tuyaux et des profilés UHMWPE.

Pour les tubes en acier revêtus, le revêtement doit être produit selon des dimensions contrôlées. Le diamètre extérieur, le diamètre intérieur, l'épaisseur de paroi et la longueur doivent tous correspondre aux exigences de la coque en acier et du processus de revêtement.

Le revêtement doit également avoir une épaisseur de paroi suffisante pour fournir la tolérance d'usure requise pendant le service. Dans le même temps, ses dimensions doivent rester adaptées à l'installation.

2. Préparation du tuyau en acier

Le tube en acier devient le corps structurel du produit fini.

Avant le revêtement, son diamètre interne et sa géométrie globale doivent être adaptés au revêtement UHMWPE.

La relation dimensionnelle entre le revêtement et le tube en acier est particulièrement importante. Le revêtement doit être suffisamment grand pour former la surface de revêtement finale requise, mais il ne peut pas simplement être forcé dans le tube en acier dans toute sa taille.

C'est pourquoi le processus d'installation utilise une réduction contrôlée du revêtement.

3. Réduire le diamètre du revêtement

Un processus de revêtement UHMWPE documenté utilise une filière de réduction.

Le revêtement est relié à une barre d'étirage et tiré à travers la filière avant d'entrer dans le tuyau en acier. Lors de son passage dans la filière, son diamètre est réduit afin que le revêtement puisse être tiré dans la coque en acier. La sortie de la filière est conçue en fonction du diamètre interne du tube métallique.

La séquence de base est la suivante :

Revêtement UHMWPE → réduction du diamètre → insertion dans un tuyau en acier

La réduction doit être contrôlée. Une réduction trop faible rend l'insertion difficile, tandis qu'une déformation excessive peut affecter le liner.

Une fois que le revêtement a traversé la section de réduction, il peut être tiré dans le tuyau en acier et positionné sur la longueur requise.

4. Tirer le revêtement dans le tuyau en acier

Le revêtement est tiré à travers le tuyau en acier plutôt que simplement poussé par une extrémité.

Durant cette étape, la force de traction et le mouvement du revêtement doivent rester contrôlés. L'état interne du tuyau en acier est également important car les irrégularités peuvent augmenter la résistance lors de l'installation.

Au fur et à mesure que le revêtement se déplace à travers la coque en acier, il prend progressivement sa position sur toute la longueur du tuyau.

À ce stade, le revêtement se trouve à l’intérieur du tuyau en acier, mais il lui reste encore à établir son ajustement final avec l’acier.

5. Création d'un ajustement serré entre les deux couches

Après l'installation, le revêtement UHMWPE réduit peut retrouver ses dimensions d'origine.

Cette récupération amène le revêtement en contact étroit avec la surface intérieure du tuyau en acier. Un processus documenté de tuyauterie revêtue d'UHMWPE utilise ce principe pour créer l'ajustement final entre le revêtement en polymère et le tuyau métallique.

C'est ce qui transforme les deux composants séparés en un tuyau composite.

Le revêtement UHMWPE n’est pas destiné à se déplacer librement à l’intérieur de la coque en acier. L'acier soutient le revêtement de l'extérieur, tandis que l'UHMWPE reste la surface de travail exposée au matériau transporté.

Pour les applications minières, cette disposition est particulièrement utile car l'acier n'a pas besoin de servir de surface d'usure directe.

6. Contrôle de l'épaisseur du revêtement

L'épaisseur du revêtement affecte directement la couche d'usure UHMWPE disponible.

En service avec des boues abrasives, la surface intérieure est continuellement exposée à des particules solides, il est donc important de disposer d'une marge d'usure suffisante.

Mais l’épaisseur du revêtement ne peut pas être sélectionnée indépendamment du reste du tuyau.

L'augmentation de l'épaisseur du revêtement modifie ses dimensions globales et affecte la relation entre le revêtement et le tuyau en acier lors de l'installation. Le liner doit encore pouvoir être réduit, inséré et mis en place correctement à l'intérieur de la coque en acier.

Pour cette raison, l’épaisseur du revêtement, le diamètre du tuyau et le processus d’installation doivent être pris en compte ensemble.

7. Traitement des extrémités des tuyaux

Une fois le revêtement installé, les extrémités des tuyaux nécessitent un traitement supplémentaire.

Le revêtement UHMWPE est coupé à la longueur requise tout en laissant suffisamment de matériau pour le traitement final. Dans un processus de revêtement documenté, le revêtement est ensuite évasé à l'extrémité du tuyau pour former la structure de connexion requise.

Cette partie du processus est importante car le revêtement UHMWPE doit continuer à travers la zone de connexion.

Pour les tuyaux connectés à bride-, le revêtement peut être formé à l'extrémité tandis que l'acier fournit la structure de support pour la connexion mécanique.

La configuration finale exacte dépend de la conception du raccordement et de la structure du tuyau fini.

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8. Inspection finale

Le tuyau revêtu fini est inspecté comme un composant composite complet.

Les contrôles dimensionnels couvrent le tuyau en acier et le revêtement UHMWPE, tandis que la surface interne est vérifiée pour détecter les dommages visibles ou les défauts produits lors de l'installation.

La position du revêtement et les extrémités du tuyau doivent également respecter les dimensions requises.

La qualité du produit fini dépend de l'ensemble du processus. Un revêtement UHMWPE correctement fabriqué doit toujours être installé correctement et la coque en acier doit fournir le support dimensionnel requis par le processus de revêtement.

Conclusion

Les tuyaux en acier revêtus d'UHMWPE sont construits autour d'une combinaison simple : de l'acier à l'extérieur et de l'UHMWPE à l'intérieur.

Le tuyau en acier fournit un support structurel, tandis que le revêtement UHMWPE fournit une surface résistante à l'usure en contact avec des supports abrasifs ou corrosifs.

Dans le processus de revêtement documenté, le revêtement UHMWPE est préparé séparément, réduit en diamètre, tiré dans le tuyau en acier et laissé récupérer vers la surface intérieure de l'acier. Les extrémités du revêtement sont ensuite traitées pour la connexion requise.

Le résultat n’est pas simplement deux tuyaux placés ensemble. Les dimensions, le processus d'insertion, l'ajustement final et le traitement des extrémités du tuyau doivent tous fonctionner ensemble pour produire une structure composite stable.

Pour les pipelines de boues minières, cette structure permet à la coque en acier de fournir un support mécanique tandis que l'UHMWPE prend le contact direct avec le flux abrasif.

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Étape	Processus
1	Exigences d'envoi- DN, pression, quantité et application
2	Confirmation des spécifications- Type de tuyau, taille, épaisseur de paroi et raccordement
3	Citation- Prix, délai de livraison, conditions d'emballage et d'expédition
4	Commande et production- Contrat, paiement et production
5	Inspection et livraison- Contrôle qualité et expédition