Tuyau

Matériaux

Les tuyaux sont fabriqués à partir de nombreux types de matériaux, notamment la céramique, le verre, la fibre de verre, de nombreux métaux, le béton et le plastique. Dans le passé, le bois et le plomb (du latin plumbum, d'où vient le mot « plomberie ») étaient couramment utilisés.

Généralement, la tuyauterie métallique est en acier ou en fer, comme l'acier noir (laqué) non fini, l'acier au carbone, l'acier inoxydable, l'acier galvanisé, le laiton et la fonte ductile. La tuyauterie à base de fer est sujette à la corrosion si elle est utilisée dans un courant d'eau hautement oxygéné. Des tuyaux ou des tubes en aluminium peuvent être utilisés lorsque le fer est incompatible avec le fluide de service ou lorsque le poids est un problème; l'aluminium est également utilisé pour les tubes de transfert de chaleur tels que dans les systèmes frigorifiques. Les tubes en cuivre sont populaires pour les systèmes de plomberie domestique (potable); le cuivre peut être utilisé là où le transfert de chaleur est souhaitable (c.-à-d. radiateurs ou échangeurs de chaleur). Les alliages d'acier Inconel, chrome-molybdène (en) et titane sont utilisés dans les tuyauteries à haute température et sous pression dans les installations de traitement et d'électricité. Lors de la spécification d'alliages pour de nouveaux procédés, les problèmes connus de fluage et d'effet de sensibilisation (Intergranular corrosion (en)) doivent être pris en compte.

La tuyauterie en plomb se trouve encore dans les anciens systèmes de distribution d'eausystème de distribution d'eau domestique et autres, mais n'est plus autorisée pour les nouvelles installations de tuyauterie d'eau potable en raison de sa toxicité . De nombreux codes du bâtiment exigent maintenant que la tuyauterie en plomb dans les installations résidentielles ou institutionnelles soit remplacée par une tuyauterie non toxique ou que l'intérieur des tubes soit traité avec de l'acide phosphorique. Selon un chercheur principal et expert principal de l'Association canadienne du droit de l'environnement, "... il n'y a pas de niveau sûr de plomb [pour l'exposition humaine]". En 1991, l'EPA des États-Unis a publié la Lead and Copper Rule, une réglementation fédérale qui limite la concentration de plomb et de cuivre autorisée dans l'eau potable publique, ainsi que la quantité autorisée de corrosion des tuyaux due à l'eau elle-même. Aux États-Unis, on estime que 6,5 millions de conduites en plomb (en) (tuyaux qui relient les conduites d'eau à la plomberie domestique) installées avant les années 1930 sont toujours utilisées.

Les tubes en plastique (en) sont largement utilisés pour leur poids léger, leur résistance aux produits chimiques, leurs propriétés non corrosives et leur facilité de connexion. Les matières plastiques comprennent le polychlorure de vinyle (PVC), le chlorure de polyvinyle chloré (CPVC), le plastique renforcé de fibres (FRP), mortier polymère renforcé (RPMP), polypropylène (PP), le polyéthylène (PE), le polyéthylène réticulé (PEX), du polybutylène (PB) et de l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS). Dans de nombreux pays, les tuyaux en PVC représentent la majorité des matériaux de tuyaux utilisés dans les applications municipales enterrées pour la distribution d'eau potable et les conduites d'eaux usées. Les chercheurs de marché prévoient des revenus mondiaux totaux de plus de 80 milliards de dollars américains en 2019. En Europe, la valeur marchande s'élèvera à environ 12,7 milliards d'euros en 2020 .

Les tuyaux peuvent être en béton ou en céramique, généralement pour des applications à basse pression telles que l'écoulement par gravité ou le drainage. Les canalisations d'égouts sont encore majoritairement en béton ou en grès. Le béton armé peut être utilisé pour les tuyaux en béton de grand diamètre. Ce matériau de canalisation peut être utilisé dans de nombreux types de construction et est souvent utilisé dans le transport par gravité des eaux pluviales. Habituellement, un tel tuyau aura une emboiture ou un raccord cannelé, avec diverses méthodes d'étanchéité appliquées à l'installation.

Traçabilité et identification positive des matériaux (PMI)

Lorsque les alliages pour tuyauterie sont forgés, des tests métallurgiques sont effectués pour déterminer la composition du matériau par % de chaque élément chimique dans la tuyauterie, et les résultats sont enregistrés dans une attestation d'épreuve en usine (en) (Mill test report, MTR). Ces tests peuvent être utilisés pour prouver que l'alliage est conforme à diverses spécifications (par exemple 316 SS). Les tests sont estampillés par le département AQ/CQ de l'usine et peuvent être utilisés pour retracer le matériau jusqu'à l'usine par les futurs utilisateurs, tels que les fabricants de tuyauteries et de raccords. Le maintien de la traçabilité entre le matériau de l'alliage et le MTR associé est une question importante d'assurance qualité. Le contrôle qualité exige souvent que le numéro de coulée (en) soit inscrit sur le tuyau. Des précautions doivent également être prises pour éviter l'introduction de matériaux contrefaits. En guise de sauvegarde pour la gravure / l'étiquetage de l'identification du matériau sur le tuyau, une identification positive du matériau (en) est effectuée à l'aide d'un appareil portable; l'appareil scanne le matériau du tuyau à l'aide d'une onde électromagnétique émise (fluorescence X) et reçoit une réponse qui est analysée par spectrographie.