Σωροί σωλήνων ASTM A252: Βαθμοί, ιδιότητες και εφαρμογές πασσάλων

Τι καλύπτει το ASTM A252

Το ASTM A252 είναι το αμερικανικό πρότυπο για συγκολλημένους και χωρίς συγκόλληση σωρούς χαλύβδινων σωλήνων. Οι σωροί σωλήνων οδηγούνται ή τρυπούνται στο έδαφος για να μεταφέρουν κατακόρυφα φορτία και να αντιστέκονται στις πλευρικές δυνάμεις και χρησιμοποιούνται σε θεμέλια κτιρίων, προβλήτες γεφυρών, προβλήτες και προβλήτες, κατασκευές αντιστήριξης και θαλάσσια έργα. Ο σωλήνας μπορεί να οδηγηθεί με ανοιχτό- ή κλειστό άκρο-, να γεμίσει με σκυρόδεμα μετά την οδήγηση ή να χρησιμοποιηθεί ως περίβλημα για πασσάλους με διάτρηση. Το πρότυπο καλύπτει τρεις κατηγορίες, Grade 1, Grade 2 και Grade 3, που διακρίνονται από την αυξανόμενη αντοχή και ορίζει τις απαιτήσεις χημικής, εφελκυσμού και διαστάσεων τόσο για παραγωγή χωρίς συγκόλληση όσο και για συγκολλημένη παραγωγή.

Χημικές Απαιτήσεις

Το ASTM A252 καθορίζει χημικές απαιτήσεις κυρίως ως ανώτατα όρια φωσφόρου και θείου, τα οποία είναι οι ακαθαρσίες που έχουν μεγαλύτερη σημασία για τη συγκολλησιμότητα και την ολκιμότητα σε κινητήριους πασσάλους:

Το πρότυπο δεν καθορίζει όρια άνθρακα, μαγγανίου ή πυριτίου για το βασικό υλικό. ο παραγωγός επιλέγει τη σύνθεση για να καλύψει τις μηχανικές απαιτήσεις. Στην πράξη, ο χάλυβας είναι χαμηλής-έως-μέτριας ποιότητας άνθρακα και η σύνθεση θα πρέπει να επιβεβαιώνεται στο πιστοποιητικό δοκιμής του μύλου για έργα με απαιτήσεις συγκόλλησης.

Μηχανικές Ιδιότητες

Οι τρεις ποιότητες του A252 διαφέρουν ως προς την ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού και διαρροής:

Η απαίτηση επιμήκυνσης είναι τουλάχιστον 30% σε 2 ίντσες (50 mm) για τον βαθμό 1, 25% για τον βαθμό 2 και 20% για τον βαθμό 3, που εφαρμόζεται στο τυπικό κουπόνι δοκιμής με την κατάλληλη ρύθμιση πάχους. Ο βαθμός επιλέγεται από το φορτίο σχεδιασμού: Βαθμός 1 για ελαφριές κατασκευές και μέτρια φορτία, Βαθμός 2 ως γενικός-βαθμός πασσάλων και Βαθμός 3 για βαρείς ή μεγάλους πασσάλους όπου η υψηλότερη αντοχή μειώνει το πάχος του τοιχώματος και την προσπάθεια οδήγησης.

Κατασκευαστικές Διαδρομές

Οι σωροί σωλήνων κάτω από το A252 μπορούν να παραχθούν χωρίς ραφή ή συγκολλημένοι. Οι σωροί χωρίς ραφή κατασκευάζονται με θερμό τρύπημα και κύλιση, δίνοντας ομοιόμορφη δομή χωρίς διαμήκη ραφή. Οι συγκολλημένοι σωροί κατασκευάζονται με ηλεκτροσυγκόλληση με ηλεκτρική αντίσταση (ERW) ή με συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο (SAW) για μεγάλες διαμέτρους. Η συγκόλληση σε πασσάλους ERW γίνεται χωρίς μέταλλο πλήρωσης και κανονικά εξετάζεται σε όλο το μήκος. Οι σωροί SAW έχουν ορατή ραφή συγκόλλησης που μπορεί να επιθεωρηθεί με ακτινογραφία ή υπερήχους όταν το απαιτεί το έργο. Η διαδρομή κατασκευής δεν αλλάζει τις ιδιότητες ποιότητας, αλλά η ποιότητα συγκόλλησης και η σκληρότητα οδήγησης του σωλήνα πρέπει να είναι κατάλληλα για τη μέθοδο εγκατάστασης.

Μεγέθη και μήκη

Οι σωροί σωλήνων A252 διατίθενται σε μεγάλη γκάμα μεγεθών. Οι σωροί χωρίς ραφή συνήθως έχουν διάμετρο από 1/4 ίντσας έως 36 ίντσες και συγκολλημένοι σωροί από περίπου 8 ίντσες έως 60 ίντσες ή μεγαλύτεροι, με πάχος τοιχώματος από περίπου 3 mm έως 50 mm ανάλογα με τη διαδρομή. Τα μήκη παρέχονται σύμφωνα με την απαίτηση του έργου, συνήθως 6 έως 12 μέτρα ως μεμονωμένα τεμάχια, με συγκολλήσεις πεδίου πλήρους διείσδυσης ή μηχανικές συναρμογές που χρησιμοποιούνται για την επίτευξη του βάθους σχεδιασμού. Το πάχος και η διάμετρος του τοίχου επιλέγονται από τον δομικό μηχανικό από το φορτίο σχεδιασμού, τις συνθήκες του εδάφους και την χωρητικότητα του πασσάλου.

Θέματα σχεδίασης και εγκατάστασης

Ο σχεδιασμός του πασσάλου πρέπει να λαμβάνει υπόψη την αξονική χωρητικότητα, την κάμψη από πλευρικά φορτία, την ικανότητα οδήγησης του επιλεγμένου πάχους τοιχώματος και το περιθώριο διάβρωσης για το περιβάλλον εξυπηρέτησης. Οι σωροί με ανοιχτό-άκρο οδηγούνται με ένα παπούτσι για την προστασία του άκρου. Οι σωροί με κλειστό-άκρο είναι εφοδιασμένοι με σημείο οδήγησης. Σε διαβρωτικά εδάφη ή θαλάσσιες ζώνες εκτόξευσης, ο σωρός προστατεύεται με επίστρωση, περίβλημα από σκυρόδεμα ή αυξημένο πάχος τοιχώματος, επειδή το ίδιο το χαλύβδινο τμήμα είναι ένα στοιχείο θυσίας σε τέτοια περιβάλλοντα. Η επιτόπια συγκόλληση των ματιών θα πρέπει να ακολουθεί μια ειδική διαδικασία και η συγκόλληση θα πρέπει να επιθεωρείται σύμφωνα με τις απαιτήσεις του έργου.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του A252 Grade 1, 2 και 3;

Οι βαθμοί διαφέρουν ως προς την αντοχή: οι ελάχιστες αντοχές διαρροής είναι 30 ksi (205 MPa), 35 ksi (240 MPa) και 45 ksi (310 MPa) και οι ελάχιστες αντοχές εφελκυσμού είναι 50, 60 και 66 ksi αντίστοιχα. Οι υψηλότερες ποιότητες μεταφέρουν περισσότερο φορτίο ανά τόνο χάλυβα.

Ε: Μπορούν να συγκολληθούν οι σωροί σωλήνων A252;

Ναί. Οι σωροί ενώνονται με συγκολλήσεις-με πλήρη διείσδυση ή με μηχανικές συναρμογές. Η συγκόλληση θα πρέπει να ακολουθεί μια ειδική διαδικασία και η σύνθεση του χάλυβα θα πρέπει να επιβεβαιωθεί για συγκολλησιμότητα.

Ε: Είναι το A252 το ίδιο με το API 5L;

Το No. A252 είναι ειδικά για πασσάλους σωλήνων στην κατασκευή θεμελίων. Το API 5L είναι σωλήνας γραμμής για μεταφορά πετρελαίου και φυσικού αερίου. Παρόμοιο μέγεθος σωλήνα μπορεί να παραχθεί με οποιοδήποτε πρότυπο, αλλά οι απαιτήσεις χημικών, δοκιμών και πιστοποίησης διαφέρουν.

Ε: Πώς οδηγούνται οι σωροί σωλήνων;

Με κρουστικά σφυριά, δονητικά σφυριά ή υδραυλικές πρέσες, ανάλογα με το έδαφος και το μέγεθος του πέλους. Οι ανοιχτοί-στοίβοι οδηγούνται με ένα παπούτσι. Οι κλειστές-στοίβες χρησιμοποιούν σημείο οδήγησης.

Ε: Τι αντιδιαβρωτική προστασία χρησιμοποιείται για πασσάλους σωλήνων;

Σε διαβρωτικά περιβάλλοντα ο σωρός προστατεύεται από επιστρώσεις, περίβλημα από σκυρόδεμα, καθοδική προστασία ή ένα παχύτερο τοίχωμα ως περιθώριο διάβρωσης. Η απαίτηση καθορίζεται από τη χημεία του εδάφους και του νερού της τοποθεσίας.

Ε: Ποιες δοκιμές απαιτούνται στους σωρούς σωλήνων A252;

Οι τυπικές δοκιμές είναι η δοκιμή εφελκυσμού, η χημική ανάλυση, η δοκιμή ισοπέδωσης ή κάμψης κατά περίπτωση και υδροστατική δοκιμή όταν απαιτείται. Το πιστοποιητικό μύλου τεκμηριώνει τα αποτελέσματα για την παρτίδα.