Que sont les tubes acier soudés erw industriels ?
Les tubes acier soudés sont fabriqués à partir d'une bande d'acier formée en tube et soudée longitudinalement, contrairement aux tubes sans soudure obtenus par perçage à chaud d'une billette. Deux procédés principaux : ERW (Electric Resistance Welding) par soudage électrique haute fréquence pour les diamètres jusqu'à 600 mm avec excellente qualité, et SAW (Submerged Arc Welding) longitudinal ou hélicoïdal pour les gros diamètres jusqu'à 1 422 mm utilisés en pipelines de transport.
Le marché français des tubes soudés est principalement servi par les filiales européennes de grands groupes : Salzgitter Mannesmann International France (groupe Salzgitter, Allemagne), Vallourec (Saint-Saulve 59 pour tubes structures, Hayange 57 historique fermé en 2020), Riva Acier France (groupe italien Riva, Iton-Seine 27), Tata Steel (anciennement Corus, Pays-Bas, France via distribution), Saw-Pipes France pour les gros pipelines hélicoïdaux. Plusieurs PME spécialisées comme Tubeurop France (Reims 51), Profilafroid (Verdun 55), Stappert et IMS Group assurent la transformation et la distribution régionale.
Spécifications techniques et procédés de production
Caractéristiques principales des tubes acier soudés :
Familles de produits et caractéristiques
| Famille | Diamètre | Norme | Application principale |
|---|---|---|---|
| ERW structuraux carrés RHS | 20 à 500 mm côté | EN 10219 | Mobilier urbain, structures légères |
| ERW structuraux ronds CHS | 21 à 610 mm OD | EN 10219 | Pylônes, mâts, charpentes |
| ERW service pression | 10 à 610 mm OD | EN 10217-1 P195TR1 | Eau, vapeur basse pression |
| ERW chaudronnerie | 10 à 711 mm OD | EN 10217-2 P235GH | Échangeurs basse pression |
| SAW longitudinal LSAW | 406 à 1 422 mm OD | API 5L X42-X70 | Pipelines pétrole gaz |
| SAW hélicoïdal HSAW | 406 à 2 540 mm OD | API 5L X42-X65 | Pipelines eau, gaz basse pression |
Grades et conditionnements commerciaux
- Tubes structuraux EN 10219 nuance S235JRH à S355J2H : aciers structuraux pour mobilier urbain, structures légères, applications hors pression.
- Tubes service pression EN 10217 nuances P195TR1 à P355NL2 : aciers carbone et faiblement alliés pour eau, vapeur basse pression, fluides industriels.
- Tubes pipeline API 5L grade B à X70 : aciers haute résistance pour pipelines pétrole et gaz longue distance, certification PSL 1 ou PSL 2.
- Tubes inox soudés EN 10217-7 : nuances TP304L, TP316L pour applications agroalimentaires non sanitaires, industrie chimique modérée.
- Tubes mécaniques EN 10305-3 : précision et état de surface contrôlés pour cylindres hydrauliques, vérins, axes mécaniques.
Normes et réglementations
Référentiels normatifs et réglementaires applicables aux tubes acier soudés :
- EN 10217 série 1 à 7 : tubes soudés pour service sous pression, aciers carbone (P195 à P355) et inox (TP304L à TP316L).
- EN 10219 série 1 et 2 : profils creux soudés formés à froid en aciers de construction non alliés et à grain fin, pour structures.
- EN 10210 série 1 et 2 : profils creux finis à chaud, alternative pour applications structurales exigeant moins de contraintes résiduelles.
- EN 10305-3 : tubes de précision en acier, soudés et calibrés à froid pour applications mécaniques (vérins, hydraulique).
- API 5L : tubes pour pipelines de transport pétrole et gaz, applicable aux tubes ERW et SAW, niveaux PSL 1 (standard) et PSL 2 (haut niveau).
- ISO 3183 : équivalent international de l'API 5L pour les tubes pipeline.
Procédés industriels détaillés
Étapes industrielles de production des tubes acier soudés :
Approvisionnement bobine acier
Bobine d'acier laminé à chaud ou à froid décapée, largeur calibrée selon le diamètre du tube cible. Aciers fournis selon EN 10025 (structures) ou EN 10028 (pression).
Formage du tube en continu (procédé ERW)
Bande déroulée et formée progressivement en U puis en O par cages successives de rouleaux, jusqu'à obtenir le tube ouvert sur sa génératrice longitudinale.
Soudage haute fréquence ERW
Soudage par effet Joule à haute fréquence (200 à 400 kHz) au niveau de la fente longitudinale, sans métal d'apport. Bavure interne et externe enlevée à chaud.
Soudage submerged arc SAW
Pour gros diamètres : formage en O par presse en U-ing puis O-ing, soudage à l'arc submergé sous flux multipasse, interne puis externe. Expansion mécanique en fin de ligne.
Traitement thermique de la soudure
Recuit de normalisation localisé (induction haute fréquence) pour homogénéiser la microstructure de la soudure et restaurer les caractéristiques mécaniques.
Calibrage, tests et finition
Calibrage dimensionnel précis, essais hydrostatiques 100 %, contrôle ultrasonore et courants Foucault de la soudure, biseautage extrémités, marquage et conditionnement.
Le marché français
Le marché mondial des tubes acier soudés est estimé à 100 Mt par an, soit 70 % du marché total des tubes acier (les 30 % restants étant en tubes sans soudure). Les tubes ERW dominent les applications structurelles et fluides basse pression, tandis que les tubes SAW gros diamètres équipent les pipelines de transport pétrole, gaz, eau.
Le marché européen pèse 15 Mt par an, dominé par Salzgitter Mannesmann (Allemagne, ex-Mannesmann, 3 Mt), Vallourec (France, tubes structures et OCTG, 1,5 Mt), Tata Steel (Pays-Bas, 1 Mt), Marcegaglia (Italie, leader tubes structures, 4 Mt), Riva (Italie, 1 Mt). Les importations chinoises et turques exercent une pression continue sur les prix, partiellement contenues par les antidumping européens.
En France, la production locale de tubes soudés est principalement assurée par Vallourec Saint-Saulve 59 (tubes structures et chaudronnerie après reconversion), Riva Acier (Iton-Seine 27 pour les tubes structurels), et plusieurs PME spécialisées (Tubeurop France à Reims 51, Profilafroid à Verdun 55). Les distributeurs nationaux Salzgitter Mannesmann International France, IMS Group, Stappert, KLS Profil, Cie Internationale de Maintenance, et de nombreux négoces régionaux assurent l'approvisionnement des charpentiers, chaudronniers et tuyauteurs. Les transformateurs notables incluent Eiffage Construction Métallique, Bouygues Bâtiment, Vinci Construction Industriel pour les gros chantiers.
Applications et débouchés industriels
Programmes publics et dynamiques industrielles soutenant la filière tubes soudés :
- Plan Acier France 2030 : 5 Md€ d'investissements publics-privés pour moderniser la filière, dont four électrique à hydrogène à Fos-sur-Mer 13 (ArcelorMittal Méditerranée).
- Pacte Vert européen : CBAM protégeant la production européenne contre les importations chinoises et turques à fort contenu CO2, applicable depuis octobre 2023.
- Plan ENR France 2030 : 19 Md€ pour renouvelables (éolien offshore, solaire), demande en tubes structurels pour mâts éoliens, structures supportant panneaux solaires.
- Programme grands chantiers d'infrastructure : Grand Paris Express, ligne nouvelle Bordeaux-Toulouse, mobilisent des tonnages importants de tubes structurels et de pipelines de transport.
Questions fréquentes
Quelle différence entre ERW et SAW pour les tubes soudés ?
ERW (Electric Resistance Welding) soudage par effet Joule haute fréquence sans métal d'apport, applicable aux diamètres jusqu'à 600 mm, soudure étroite et nette, économique. SAW (Submerged Arc Welding) soudage à l'arc submergé sous flux multipasse avec métal d'apport, applicable aux gros diamètres 406 à 1 422 mm (LSAW longitudinal) ou jusqu'à 2 540 mm (HSAW hélicoïdal). SAW est utilisé pour les gros pipelines de transport pétrole, gaz, eau.
Tubes soudés ERW vs tubes sans soudure : quand choisir quoi ?
Tubes ERW : applications structurelles, fluides basse à moyenne pression (jusqu'à PN 40), construction métallique, mobilier urbain, structures éoliennes. 30 à 50 % moins chers que les tubes sans soudure. Tubes sans soudure : applications haute pression (>PN 40), haute température (>400 °C), fluides corrosifs (H2S, chlorures), OCTG pétrole et gaz, chaudières HP, échangeurs chimiques. La soudure ERW peut être un point faible en service très sévère.
Quels fabricants français de tubes soudés ?
Vallourec opère Saint-Saulve 59 pour les tubes structures et chaudronnerie après reconversion 2017-2020. Riva Acier (groupe italien) opère Iton-Seine 27. Plusieurs PME spécialisées : Tubeurop France à Reims 51, Profilafroid à Verdun 55. Salzgitter Mannesmann International France (groupe allemand) distribue ses tubes ERW depuis Allemagne. Marcegaglia France (groupe italien leader européen tubes structures) couvre le marché tubes structurels.
Quelle norme choisir : EN 10217, EN 10219 ou API 5L ?
EN 10217 : tubes soudés pour service sous pression (eau, vapeur, fluides industriels), nuances P195TR1 à P355NL2. EN 10219 : profils creux soudés formés à froid pour applications structurales (mobilier urbain, charpente), nuances S235JRH à S355J2H. API 5L : tubes pour pipelines pétrole et gaz longue distance, nuances grade B à X70, niveaux PSL 1 ou PSL 2 selon exigences sévérité. ASME B31.1, B31.3, B31.4, B31.8 imposent les codes de calcul tuyauterie selon application.