Σπειροειδής συγκολλημένος χαλύβδινος σωλήνας ASTM A252 Grade 3 (SSAW)
Βασική Επισκόπηση
Χαλύβδινος σωλήνας ASTM A252 Grade 3 με σπειροειδή συγκολλημένο τόξο (SSAW).είναι τουψηλότερος βαθμός αντοχήςεντός της προδιαγραφής ASTM A252 για πασσάλους χαλύβδινων σωλήνων. Είναι ειδικά σχεδιασμένο γιαβαριές-εφαρμογές θεμελίωσηςπου απαιτούν μέγιστη χωρητικότητα-φόρτισης, όπως πολυώροφα{{1} κτίρια, υπεράκτιες πλατφόρμες, μεγάλες γέφυρες και βαθιά θεμέλια σε δύσκολες συνθήκες εδάφους .
Επεξήγηση ονόματος
| Μέρος | Εννοια |
|---|---|
| ASTM | ASTM International (American Society for Testing and Materials) |
| A252 | Τυπική προδιαγραφή για συγκολλημένους και χωρίς συγκόλληση σωρούς χαλύβδινων σωλήνων |
| Βαθμός 3 | Ουψηλότερος βαθμός αντοχής– ελάχιστη αντοχή διαρροής των45.000 psi (310 MPa) |
| SSAW | Συγκόλληση σπειροειδούς βυθισμένου τόξου – συγκόλληση διπλής-όψης με μέταλλο πλήρωσης. Η ραφή συγκόλλησης τρέχει συνεχώς σε μια σπείρα κατά μήκος του μήκους του σωλήνα |
Βασικές Προδιαγραφές
| Ιδιότης | Περιγραφή |
|---|---|
| Πρότυπο | ASTM A252 / A252M – "Τυπική προδιαγραφή για συγκολλημένους και χωρίς ραφή σωρούς σωλήνων από χάλυβα" |
| Πρωτεύουσα Λειτουργία | Βαριά-υποστήριξη δομικών θεμελίων– μόνιμο φορτίο-μεταφερόμενα μέλη ή κοχύλια για χυτούς-σε-τόπο πασσάλους από σκυρόδεμα |
| Διαδικασία Παραγωγής | Συγκόλληση σπειροειδούς βυθισμένου τόξου (SSAW) – αυτόματη συγκόλληση διπλής-όψης |
| Ελάχιστη ισχύς απόδοσης | 310-345 MPa (45.000-50.000 psi) |
| Ελάχιστη αντοχή εφελκυσμού | 455-480 MPa (66.000-70.000 psi) |
| Ελάχιστη επιμήκυνση | 14-20%(διαφέρει ανάλογα με το πάχος του τοίχου και το μήκος του μετρητή) |
| Εύρος μεγεθών (SSAW) | 219 mm έως 4064 mm(8" έως 160") OD – τυπικά έως 3000 mm |
| Πάχος Τοίχου | 3,2 mm έως 60 mm(κοινό εύρος 8-30 mm) |
| Μήκος | 6 m έως 24 m στάνταρ. έως 32 m διαθέσιμα |
| Τέλος τελειώνει | Πρότυπο απλών άκρων (PE). λοξότμητα άκρα (λοξότμηση 30 μοιρών) για συγκόλληση πεδίου |
Χημική Σύνθεση
Το ASTM A252 καθορίζει μόνο ανώτατα όρια για τον φώσφορο. Και οι τρεις βαθμοί μοιράζονται τα ίδια όρια σύνθεσης:
| Στοιχείο | Μέγιστο % | Σημειώσεις |
|---|---|---|
| Άνθρακας (C) | 0,26% (τυπικό) | Δεν απαιτείται από το πρότυπο |
| Μαγγάνιο (Mn) | 1,60% (τυπικό) | Δεν απαιτείται από το πρότυπο |
| Πυρίτιο (Si) | 0,45% (τυπικό) | Δεν απαιτείται από το πρότυπο |
| Φώσφορος (P) | 0.050%(επιτακτικός) | Ο χάλυβας δεν πρέπει να περιέχει περισσότερο από 0,050% φώσφορο |
| Θείο (S) | 0,030% (τυπικό) | Ελεγχόμενη για συγκολλησιμότητα |
Σημείωση: Το πρότυπο εστιάζει στις μηχανικές ιδιότητες και όχι στην αυστηρή χημική σύνθεση. Οι κατασκευαστές μπορούν να προσθέσουν μικρο-στοιχεία κραμάτων (Nb, V, Ti) για τη βελτίωση των κόκκων .
Σύγκριση Μηχανικών Ιδιοτήτων
| Βαθμός | Ισχύς διαρροής (min) | Αντοχή εφελκυσμού (min) | Επιμήκυνση (min) | Δύναμη έναντι Βαθμού 1 |
|---|---|---|---|---|
| Βαθμός 1 | 205 MPa (30.000 psi) | 345 MPa (50.000 psi) | 30% | Βασική γραμμή |
| Βαθμός 2 | 240 MPa (35.000 psi) | 415 MPa (60.000 psi) | 25% | +17% απόδοση |
| Βαθμός 3 | 310-345 MPa (45.000-50.000 psi) | 455-480 MPa (66.000-70.000 psi) | 14-20% | +51-68% απόδοση |
Πηγή:
Ανοχές διαστάσεων
| Παράμετρος | Ανοχή |
|---|---|
| Εξωτερική διάμετρος (OD μικρότερη ή ίση με 508 mm) | ±1% ή ±1,0 mm (όποιο είναι μεγαλύτερο) |
| Εξωτερική διάμετρος (OD > 508mm) | ±1% ή ±4,0 mm (όποιο είναι μεγαλύτερο) |
| Πάχος Τοίχου | +15% / -12,5% της ονομαστικής |
| Βάρος | +15% / -5% του θεωρητικού βάρους |
| Ευθύτητα | Μικρότερο ή ίσο με 0,1% του συνολικού μήκους |
Διαθεσιμότητα τυπικού μεγέθους (SSAW):
| OD (ίντσα) | OD (mm) | Εύρος πάχους τοίχου (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 8.0 - 14.0 |
| 20" | 508 | 8.0 - 16.0 |
| 24" | 610 | 8.0 - 18.0 |
| 30" | 762 | 8.0 - 21.0 |
| 36" | 914 | 9.0 - 24.0 |
| 40" | 1016 | 9.0 - 26.0 |
| 48" | 1219 | 10.0 - 28.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 29.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 30.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 30.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 30.0 |
Πηγή:
Διαδικασία κατασκευής SSAW για τον βαθμό 3
Οι σπειροειδείς συγκολλημένοι σωλήνες σύμφωνα με το ASTM A252 παράγονται με την ακόλουθη διαδικασία:
| Βήμα | Περιγραφή |
|---|---|
| 1. Παρασκευή πρώτων υλών | Τα χαλύβδινα πηνία που πληρούν τις απαιτήσεις της κατηγορίας 3 ισοπεδώνονται και αλέθονται οι άκρες-. χρησιμοποιεί συχνά TMCP (θερμο-μηχανικά ελεγχόμενος επεξεργασμένος) χάλυβας για βελτιωμένη αντοχή-ισορροπία σκληρότητας |
| 2. Προετοιμασία άκρων | Οι άκρες των λωρίδων αλέθονται για σωστή συγκόλληση |
| 3. Σχηματισμός Σπιράλ | Η χαλύβδινη λωρίδα διαμορφώνεται συνεχώς σε κυλινδρικό σχήμα σε συγκεκριμένη γωνία έλικας |
| 4. Συγκόλληση με βυθισμένο τόξο | Αυτόματη συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο διπλής-όψης(εσωτερικά και εξωτερικά) δημιουργεί τη σπειροειδή ραφή με πλήρη διείσδυση |
| 5. Έλεγχος προθέρμανσης/Interpass | Απαιτούνται συνήθως 100-150 μοίρες για την αποφυγή ρωγμών υδρογόνου σε χάλυβα υψηλής αντοχής |
| 6. Συγκόλληση NDT | 100% επιθεώρηση υπερήχων (UT)υποχρεωτικό για την 3η τάξη |
| 7. Υδροστατικός Έλεγχος | Προαιρετικό ανά ASTM A252. μπορεί να πραγματοποιηθεί κατόπιν συμφωνίας |
| 8. Τέλος φινιρίσματος | Απλά ή λοξότμητα άκρα για συγκόλληση πεδίου |
Απαιτήσεις δοκιμής και επιθεώρησης
| Τύπος δοκιμής | Απαίτηση | Σημειώσεις |
|---|---|---|
| Χημική ανάλυση | Ανά παρτίδα θερμότητας | Επιβολή ορίου φωσφόρου |
| Δοκιμή εφελκυσμού | Ανά παρτίδα | Επαληθεύει την απόδοση και την αντοχή σε εφελκυσμό |
| Τεστ ισοπέδωσης | Υποχρεούμαι | Ελέγχει την ολκιμότητα και την ακεραιότητα της συγκόλλησης |
| Δοκιμή κάμψης | Επιτακτικός– Δοκιμή κάμψης 180 μοιρών σε δείγμα συγκόλλησης | Επαληθεύει την ολκιμότητα της συγκόλλησης |
| Υδροστατική δοκιμή | Προαιρετικό ανά ASTM A252 | Δεν είναι υποχρεωτικό για τη συσσώρευση σωλήνων |
| Επιθεώρηση με υπερήχους (UT) | 100% της ραφής συγκόλλησης | Υποχρεωτικό για την 3η τάξη |
| Επιθεώρηση διαστάσεων | 100% | Ανά ανοχές ASTM A252 |
| Πιστοποιητικό δοκιμής μύλου | EN 10204 Τύπος 3.1B | Παρέχεται με πλήρη αποτελέσματα δοκιμών |
Εφαρμογές
Το Grade 3 είναι η premium επιλογή για τις πιο απαιτητικές εφαρμογές foundation:
| Εφαρμογή | Περιγραφή |
|---|---|
| High-Rise Buildings (>50 ιστορίες) | Βαθιά θεμέλια για ουρανοξύστες. θεμέλια πασσάλων σωλήνων πυρήνα που απαιτούν μέγιστη χωρητικότητα φορτίου |
| Υπεράκτιες Πλατφόρμες | Θαλάσσιες κατασκευές που απαιτούν υψηλή αναλογία αντοχής-προς-του βάρους. αντέχει σε δυναμικές κυματικές και παλιρροϊκές δυνάμεις |
| Μεγάλες Γέφυρες | Main pier pile foundations for cross-river/sea bridges; load-bearing capacity >3.000 kN κοινό |
| Σεισμικές Ζώνες | Κατασκευές που απαιτούν βελτιωμένη απορρόφηση ενέργειας και ολκιμότητα |
| Deepwater Marine Structures | Λιμάνια, αποβάθρες, προβλήτες σε δύσκολα θαλάσσια περιβάλλοντα |
| Βαριά Βιομηχανικά Ιδρύματα | Θεμέλια εξοπλισμού που απαιτούν μέγιστη χωρητικότητα φορτίου |
| Ακραίες Εδαφικές Συνθήκες | Πολύ μαλακά ή ασταθή εδάφη που απαιτούν μέγιστη φέρουσα ικανότητα |
| Αναδασμός | Παράκτια αναχώματα, διαφράγματα αποκατάστασης |
Οδηγίες επιλογής βαθμού
| Βαθμός | Ισχύς απόδοσης | Καλύτερο για |
|---|---|---|
| Βαθμός 1 | 205 MPa (30 ksi) | Ελαφρύ-εφαρμογές φορτίου, καλές συνθήκες εδάφους, προσωρινές κατασκευές, πιο οικονομικές |
| Βαθμός 2 | 240 MPa (35 ksi) | Το πιο συνηθισμένο– κτίρια μεσαίου ύψους-, θεμέλια γεφυρών, γενική πασσάλωση |
| Βαθμός 3 | 310-345 MPa (45-50 ksi) | Εφαρμογές μεγάλου-φόρτου, μεγάλες γέφυρες, υπεράκτιες πλατφόρμες, σεισμικές ζώνες, βαθιά θεμέλια |
Πλεονεκτήματα του SSAW για πασσάλωμα 3ου βαθμού
| Πλεονέκτημα | Περιγραφή |
|---|---|
| Υψηλότερη αντοχή | Απόδοση 45.000-50.000 psi – 51-68% υψηλότερη από την κατηγορία 1, επιτρέποντας έως και 40% λιγότερους πασσάλους για το ίδιο φορτίο |
| Ανώτερη χωρητικότητα φορτίου | Μέγιστη φέρουσα ικανότητα-ανά σωρό – ιδανικό για βαθιά θεμέλια σε δύσκολο έδαφος |
| Σπειροειδής Κατανομή Τάσεων | Η σπειροειδής συγκόλληση διαχέει την τάση πιο ομοιόμορφα κατά την οδήγηση πασσάλων – 15-20% υψηλότερη αξονική θλιπτική αντοχή από την ευθεία ραφή |
| Εξαιρετική αντίσταση στην οδήγηση | Αντέχει στη σκληρή οδήγηση μέσα από δύσκολα στρώματα (λίθοι, πυκνή άμμος, παγετώνας) χωρίς ζημιές |
| Δυνατότητα μεγάλης διαμέτρου | Η SSAW παράγει σωλήνες από 8" έως 160" OD – ιδανικές για πασσάλους μεγάλου-μεγάλου διαμέτρου- |
| Χοντροί τοίχοι | Το πάχος τοιχώματος έως 60 mm παρέχει εξαιρετική χωρητικότητα-φόρτωσης |
| 100% UT Επιθεώρηση | Η υποχρεωτική υπερηχητική επιθεώρηση της ραφής συγκόλλησης διασφαλίζει την ποιότητα |
| Μεγάλα Μήκη | Τα μήκη έως και 32 m μειώνουν τις απαιτήσεις ματίσματος πεδίου |
Επιλογές επίστρωσης
Για μόνιμες κατασκευές, καθορίστε τις κατάλληλες επιστρώσεις με βάση τις περιβαλλοντικές συνθήκες:
| Τύπος επίστρωσης | Καλύτερο για | Εκτίμηση ζωής υπηρεσίας |
|---|---|---|
| 3LPE (πολυαιθυλένιο 3 στρώσεων) | Θαμμένοι σωροί, σκληρά περιβάλλοντα | 50+ έτη |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Θαλάσσια/ζώνη εκτόξευσης, θαμμένοι σωροί | 30+ έτη |
| Εποξειδική πίσσα άνθρακα | Θαλάσσια περιβάλλοντα | 40+ έτη |
| Επικάλυψη βάρους σκυροδέματος (CWC) | Υπεράκτιες/υποθαλάσσιες σωροί | Αρνητική άνωση, μηχανική προστασία |
| Εποξειδική Ρητίνη / Νιφάδα γυαλιού | Διαβρωτικά περιβάλλοντα | Ξηρό φιλμ Μεγαλύτερο ή ίσο με 300μm για αντοχή στη διάβρωση αλάτων |
| Γαλβανισμένο-ζεστό | Εφαρμογές πάνω- | 20+ χρόνια σε υπεράκτια περιβάλλοντα |
| Επικάλυψη ασφάλτου | Θαμμένη υπηρεσία | Οικονομική-αποτελεσματική προστασία |
Σημαντικές εκτιμήσεις
1. Βαθμός 3 έναντι Κατώτερων βαθμών
Βαθμός 1: Ελαφρύ-εφαρμογές φορτίου, καλές συνθήκες εδάφους, προσωρινές κατασκευές
Βαθμός 2: Τα πιο συνηθισμένα κτίρια ποιότητας – μεσαίου-υπέροχου, γενική στοιβασία
Βαθμός 3: Premium βαθμός– εφαρμογές μεγάλου-φόρτου, βαθιά θεμέλια, θαλάσσιες κατασκευές, σεισμικές ζώνες
2. Απαιτήσεις συγκολλητικότητας
Το υψηλότερο ισοδύναμο άνθρακα του βαθμού 3 (συνήθως 0,40-0,48%) απαιτείαυστηρή τήρηση των ειδικών διαδικασιών συγκόλλησης :
Θερμοκρασία προθέρμανσης: Απαιτείται συνήθως 100-150 βαθμοί
Έλεγχος θερμοκρασίας Interpass
Πιστοποιημένο WPS για μάτισμα πεδίου
Συνιστάται η ανάρτηση-επιθεώρησης συγκόλλησης
3. Συμπληρωματικές Απαιτήσεις
Για κρίσιμες εφαρμογές, καθορίστε προαιρετικές συμπληρωματικές απαιτήσεις:
S1: Charpy V-Δοκιμή πρόσκρουσης Notch (για εφαρμογές χαμηλής- θερμοκρασίας, τυπικά 27 J στους -20 βαθμούς )
S4: Δοκιμή πλαστικοποίησης με υπερήχους (ανίχνευση ατελειών πλάκας)
S5: Ενισχυμένη δοκιμή κάμψης (για σοβαρές συνθήκες οδήγησης)
S6: Μέσω-Δοκιμής πάχους (Z-επαλήθευση ιδιοτήτων κατεύθυνσης για χοντρούς τοίχους)
4. Θέματα σχετικά με τον εξοπλισμό οδήγησης
Σφυριά υψηλότερης ενέργειαςσυνήθως απαιτείται λόγω υψηλότερης αντοχής
Σχέδιο παπουτσιών Drive: Ενισχυμένο, συχνά συγκολλημένο από χάλυβα ανώτερης ποιότητας για την αποφυγή της δημιουργίας μανιταριών
Παρακολούθηση Στρες: Συνιστάται ο αναλυτής οδήγησης πασσάλων (PDA) για να διασφαλίζεται ότι οι τάσεις παραμένουν κάτω από τα επιτρεπόμενα όρια
Συναρμολόγηση: Συγκολλήσεις πλήρους διείσδυσης με πλάτη για διατήρηση της συνέχειας της αντοχής
5. Οικονομικοί Παράγοντες
Premium κόστους υλικού: 25-40% πάνω από τον βαθμό 2, 60-100% πάνω από τον βαθμό 1
Πολυπλοκότητα κατασκευής: Υψηλότερο λόγω των ελέγχων συγκόλλησης
Χρόνος ανοχής: 6-10 εβδομάδες τυπικές (μεγαλύτερες από τους χαμηλότερους βαθμούς)
Μείωση: Βελτιστοποιήστε τη σχεδίαση πασσάλων για χρήση λιγότερων/μεγαλύτερης χωρητικότητας πασσάλων – μπορεί να μειώσει το συνολικό κόστος θεμελίωσης
6. Όχι υποχρεωτική υδροστατική δοκιμή
Το ASTM A252 κάνειδεναπαιτούν υδροστατική δοκιμή επειδή οι σωλήνες πασσάλων είναι γεμάτοι με σκυρόδεμα και δεν χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά υγρών
Αυτό διαφέρει από τα πρότυπα σωλήνων πίεσης όπως το API 5L ή το ASTM A53
7. Τρίτος-Επιθεώρηση
Οι διαθέσιμες υπηρεσίες επιθεώρησης περιλαμβάνουν SGS, BV, Lloyds
Περίληψη
Χαλύβδινος σωλήνας ASTM A252 Grade 3 με σπειροειδή συγκολλημένο τόξο (SSAW).είναι τοpremium, υψηλότερη προδιαγραφή αντοχήςγια πασσάλους χαλύβδινων σωλήνων στην κατασκευή θεμελίων. Με ελάχιστη αντοχή διαρροής από45.000-50.000 psi (310-345 MPa) – 51-68% υψηλότερο από τον βαθμό 1– και αντοχή σε εφελκυσμό του66.000-70.000 psi (455-480 MPa), ο βαθμός 3 είναι η απόλυτη επιλογή για εφαρμογές βαρέως-που απαιτούν μέγιστη δομική ακεραιότητα .
Βασικά χαρακτηριστικά:
Πρότυπο υλικού: ASTM A252 Βαθμός 3 – υψηλότερος βαθμός αντοχής για πασσάλευση
Δύναμη διαρροής: 310-345 MPa (45.000-50.000 psi) ελάχιστο – 51-68% υψηλότερο από το Grade 1
Αντοχή σε εφελκυσμό: 455-480 MPa (66.000-70.000 psi) ελάχιστο
Επιμήκυνση: 14-20% ελάχιστο – επαρκής ολκιμότητα για εγκατάσταση
Κατασκευή SSAWπαράγει σωλήνες από8" έως 160" ODμε πάχος τοιχώματος έως60 χλστ
Συγκόλληση διπλής-όψηςδημιουργεί ένα ενιαίο ψήγμα συγκόλλησης-υψηλής ποιότητας
100% επιθεώρηση υπερήχωνραφής συγκόλλησης υποχρεωτική για τον βαθμό 3
Υποχρεωτική δοκιμή κάμψης– κρίσιμο για εφαρμογές πασσάλων
Δεν απαιτείται υδροστατική δοκιμή– οι σωλήνες είναι γεμάτοι με σκυρόδεμα, δεν χρησιμοποιούνται για μεταφορά υγρών
Premium επιλογήγια τις πιο απαιτητικές εφαρμογές foundation
Οι κοινές εφαρμογές περιλαμβάνουν:
Θεμέλια κτιρίων πολυώροφων-(ουρανοξύστες)
Υπεράκτιες πλατφόρμες και θαλάσσιες κατασκευές
Μεγάλες προβλήτες γεφυρών και διασχίζουν-θαλάσσιες γέφυρες
Σεισμικές ζώνες που απαιτούν ενισχυμένη απορρόφηση ενέργειας
Βαθιά θεμέλια σε ακραίες εδαφολογικές συνθήκες
Βαριά βιομηχανικά θεμέλια
Κατά την παραγγελία, προσδιορίστε:ASTM A252 Βαθμού 3, SSAW (Συγκολλημένο με σπειροειδή βυθισμένο τόξο), Μέγεθος (OD x WT), Μήκος, Τελικό φινίρισμα (απλό/λοξότμητο), Απαιτήσεις επίστρωσης (FBE/3LPE/εποξειδικό/γαλβανισμένο), Συμπληρωματικές Απαιτήσεις (εάν χρειάζεται) και Πιστοποιητικό δοκιμής μύλου έως .B. Για τα πιο απαιτητικά έργα, εξετάστε το ενδεχόμενο να διευκρινίσετεεπιθεώρηση τρίτου-και δοκιμή πρόσκρουσης Charpy (S1)για να διασφαλιστεί η πλήρης συμμόρφωση με τις απαιτήσεις του έργου .
