Par Kim Olson, PE
Consultant technique, Steel Tube Institute

Connaissez-vous les différences entre ASTM A53 et A500? Le premier est la spécification standard pour les tuyaux en acier, laqués noirs, soudés et sans soudure. Il est destiné à être utilisé dans des applications mécaniques et sous pression, ainsi que dans des conduites ordinaires de vapeur, d’eau et d’air. ASTM A500 est la spécification standard pour les tubes structurels en acier au carbone formés à froid, soudés et sans soudure. Disponible en trois grades, de A à C, il est destiné à être utilisé dans des applications de construction et de structure. Contrairement à la tuyauterie A53, qui n’est que ronde, l’A500 est disponible en plusieurs options de forme, le plus souvent ronde, carrée et rectangulaire.

En plus de ces différences souvent citées dans l’utilisation prévue entre les deux produits en acier, de nombreux détails supplémentaires sont d’une importance cruciale pour les ingénieurs, d’autant plus qu’ils se rapportent directement aux questions de coût et de qualité.

QUALITÉ ET LIMITE D’ÉLASTICITÉ

Tenez compte de la limite d’élasticité. Peu importe le grade, la limite d’élasticité du matériau A500 sera supérieure à la tuyauterie A53. Bien qu’à un moment donné, A53 était la spécification standard pour les formes rondes, la spécification A53 pour les colonnes ou les accolades d’un bâtiment se traduira par une section plus épaisse et plus grande que si vous utilisez l’A500 plus fort. Les structures conçues avec A500 nécessitent moins d’acier en poids; les implications économiques sont claires.

De plus, le grade B a été remplacé par le grade C (qui a une limite d’élasticité d’environ 10% plus élevée) comme grade le plus courant pour les HSS A500 sans incidence sur les coûts. (Notez que la 15e édition du Manuel de construction de l’AISC prévue pour 2017 le reflétera dans les tableaux de capacité des membres.) C’est une bonne incitation à utiliser le tube de la plus haute qualité disponible.

DÉSIGNATION

Les ingénieurs se demandent souvent pourquoi il y a tant moins d’options pour les tubes A53 que pour les tubes A500.

Les tuyaux A53 sont désignés en utilisant un diamètre de tuyau nominal en pouces, plus l’une des trois épaisseurs de paroi prévues. Ils sont dimensionnés de cette façon car les tuyaux A53 — conçus pour transporter de la vapeur, de l’air ou de l’eau sous pression — doivent fonctionner avec des raccords et des vannes standardisés.

Il n’y a pas un tel besoin avec les tubes A500, qui sont donc désignés avec beaucoup plus de précision et donc plus d’efficacité. Avec les cartouches A500, le diamètre extérieur et l’épaisseur de paroi en pouces sont portés à trois décimales. Lorsque vous utilisez un rond A500 pour une colonne de bâtiment, vous pouvez spécifier un HSS8.625 × 0.322 avec une tolérance de diamètre extérieur (DO) de +/-0.75% et une tolérance de paroi de +/-10%. L’équivalent A53, un tuyau standard de 8 pouces, a une tolérance de DO de +/-1% et une tolérance de paroi de -12,5%. Par conséquent, un rond A500 a des tolérances de DO et de paroi meilleures / plus serrées. Un autre mot pour les sages: Le tuyau A53 n’est disponible qu’en longueurs de 21’ et 42’. Les cartouches A500 peuvent être produites dans des longueurs de 20’à 75’.

TOLÉRANCES

Comme vous le voyez, les tolérances A500 sont plus strictes que celles des tuyaux A53. Lorsque vous sélectionnez des tailles de section pour votre conception structurelle, vous serez plus sûr que vous obtiendrez non seulement les dimensions de la section transversale, mais également la rectitude nécessaire avec A500, car les producteurs d’A500 doivent également respecter une tolérance de rectitude spécifiée dans A500. Avec A53, la norme ne spécifie pas à quel point le tuyau doit être droit.

À L’INTÉRIEUR ET À L’EXTÉRIEUR

Jusqu’à présent, nous nous sommes concentrés sur les caractéristiques structurelles de ces deux options, mais ce qui se passe à l’extérieur compte tout autant. Étant donné que le tuyau A53 est conçu pour transporter de la vapeur, de l’eau ou du gaz sous pression, le fabricant doit tester hydrostatiquement son produit, en s’assurant qu’il peut résister à la pression lors de son utilisation. Si vous utilisez une tuyauterie A53 pour des applications structurelles, vous pouvez vous attendre à payer les tests dont votre application n’a pas besoin.

Considérez également que lorsque vous utilisez un tuyau A53, vous paierez en partie le produit d’étanchéité utilisé par les producteurs pour enduire l’extérieur du tuyau. Afin de souder ces tuyaux, un fabricant doit retirer le produit d’étanchéité que vous avez payé, un coût inutile et une étape supplémentaire dans le processus de fabrication. La surface nue du tube A500 facilite également la peinture.

À l’intérieur comme à l’extérieur, les différences entre les tubes A53 et les tubes A500 sont claires: ces deux options sont loin d’être synonymes. Pour une multitude de structures — des colonnes de construction, des entretoises, des fermes, des cadres spatiaux et des tours — l’A500 est clairement le choix approprié.

Mars 2016

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