Tuyauterie industrielle : acier, inox ou PEHD selon le fluide

Les quatre critères de choix

Avant de choisir un matériau, il faut connaître quatre données :

1. Le fluide : eau, air, vapeur, gaz, produit chimique, produit alimentaire. Certains fluides attaquent certains métaux ; d’autres exigent une surface intérieure lisse et nettoyable.
2. La température : de l’eau glacée à 6 °C à la vapeur à plus de 150 °C, les matériaux ne réagissent pas de la même façon. Les plastiques perdent vite leur résistance avec la chaleur.
3. La pression : elle fixe l’épaisseur de paroi et, au-delà de certains seuils, fait entrer la tuyauterie dans la réglementation des équipements sous pression.
4. L’environnement : réseau aérien ou enterré, intérieur ou extérieur, atmosphère humide ou corrosive.

S’y ajoutent des critères pratiques : coût, délai d’approvisionnement, facilité de modification et compétences de pose.

Acier noir (acier au carbone)

L’acier noir est le matériau de base de la tuyauterie de chauffage et de process.

• Fluides : eau chaude de chauffage, eau glacée en circuit fermé, vapeur et condensats, huile thermique, gaz naturel.
• Points forts : résistant à la pression et à la température, économique, facile à souder.
• Points faibles : il rouille au contact de l’oxygène. Il convient donc aux circuits fermés, où l’eau, une fois désoxygénée, ne se renouvelle pas. Il est déconseillé pour l’eau potable et les circuits ouverts.
• Assemblage : soudure à l’arc ou TIG, brides, raccords à sertir pour les petits diamètres.
• Protection : peinture antirouille à l’extérieur, calorifuge et pare-vapeur sur les réseaux froids pour éviter la condensation.

Acier galvanisé

L’acier galvanisé est recouvert d’une couche de zinc qui le protège de la corrosion.

• Fluides : air comprimé, eau froide de réseaux anciens, réseaux d’incendie.
• Points faibles : le zinc se dégrade avec le temps et à chaud. Le galvanisé est peu recommandé pour l’eau chaude et ne se soude pas sans précaution (les fumées de zinc sont toxiques). On l’assemble par filetage ou par raccords à sertir.

Inox (304L et 316L)

L’acier inoxydable contient du chrome qui forme une couche protectrice en surface.

• Fluides : eau potable, eau osmosée, eau déminéralisée, produits alimentaires, cosmétiques, fluides chimiques compatibles, air comprimé de qualité.
• 304L ou 316L ? Le 316L contient du molybdène, qui améliore la résistance aux chlorures. On le préfère en présence d’eau chlorée, de produits de nettoyage agressifs ou d’ambiance marine. Le 304L suffit pour la plupart des usages courants.
• Points forts : durable, propre, surface intérieure lisse, pas de corrosion à l’eau.
• Points faibles : coût plus élevé, soudure exigeante.
• Assemblage : soudure TIG avec protection gazeuse à l’envers (pour éviter l’oxydation intérieure du cordon), ou raccords à sertir inox pour les petits diamètres.

Cuivre

• Fluides : eau potable, eau chaude sanitaire, chauffage en petits diamètres, gaz, fluides frigorigènes, gaz médicaux.
• Points forts : bonne résistance à la corrosion, facile à mettre en forme, naturellement bactériostatique.
• Points faibles : prix élevé et volatil, limité aux petits et moyens diamètres.
• Assemblage : brasage, sertissage.

PEHD (polyéthylène haute densité)

Le PEHD est un plastique souple et très résistant à la corrosion.

• Fluides : eau potable, eau brute, eaux usées sous pression, gaz naturel enterré, eau glacée enterrée, certains produits chimiques.
• Points forts : insensible à la corrosion, souple (il suit les mouvements de terrain), léger, longue durée de vie enterré.
• Points faibles : perd sa résistance au-delà d’environ 40 °C, se dilate beaucoup, se dégrade aux UV s’il n’est pas protégé. Il n’est pas adapté à la vapeur ni à l’eau chaude de chauffage.
• Assemblage : soudage bout à bout (les deux extrémités sont chauffées puis pressées l’une contre l’autre) ou électrosoudage (un manchon contenant une résistance électrique fond et soude les tubes).

Tableau de synthèse

Ce tableau donne des tendances. Chaque projet se valide selon la température, la pression, la qualité du fluide et les normes du secteur.

La réglementation des équipements sous pression

La directive européenne 2014/68/UE, dite DESP, encadre la conception et la fabrication des équipements sous pression, y compris les tuyauteries, au-delà de certains seuils. Elle s’applique aux tuyauteries dont la pression maximale admissible dépasse 0,5 bar, et les classe en catégories selon :

• la nature du fluide (dangereux ou non, gaz ou liquide) ;
• la pression maximale admissible ;
• le diamètre nominal (DN).

Plus la catégorie est élevée, plus les exigences sont fortes : qualification des soudeurs et des modes opératoires, contrôles non destructifs des soudures, documentation, évaluation de la conformité. Un réseau vapeur de gros diamètre peut ainsi relever d’une catégorie supérieure, alors qu’un réseau d’eau glacée basse pression en est souvent exclu.

Les erreurs les plus fréquentes

• Mettre de l’acier noir en circuit ouvert. L’oxygène renouvelé fait rouiller le réseau de l’intérieur en quelques années.
• Mélanger les métaux sans précaution. Raccorder directement du cuivre et de l’acier galvanisé favorise la corrosion galvanique. On intercale un raccord isolant.
• Oublier la dilatation. Un réseau d’eau chaude ou de vapeur s’allonge en chauffant ; sans lyres, compensateurs ou points fixes bien placés, les supports cassent.
• Négliger le calorifuge sur l’eau glacée. Sans pare-vapeur, l’humidité condense sur le tube, mouille l’isolant et fait rouiller l’acier.
• Sous-dimensionner l’air comprimé. Des pertes de charge trop fortes obligent le compresseur à travailler à plus haute pression, ce qui augmente la consommation électrique.

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