ASTM A252 Grade 3 Διπλός-Συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο (DSAW)
Βασική Επισκόπηση
ASTM A252 Grade 3 DSAW (Double-Sided Submerged Arc Welded) χαλύβδινος σωλήναςείναι ο υψηλότερος βαθμός αντοχής στην προδιαγραφή ASTM A252 για πασσάλους χαλύβδινων σωλήνων, σχεδιασμένος για τις πιο απαιτητικές εφαρμογές θεμελίωσης [παραπομπή:6, παραπομπή:9]. Με ελάχιστη αντοχή διαρροής από45.000 psi (310 MPa)– περίπου50% υψηλότερο από τον βαθμό 1και28% υψηλότερο από τον Βαθμό 2– Ο βαθμός 3 είναι η κορυφαία επιλογή για έργα βαρέος-όπως πολυώροφα-κτήρια, μεγάλες γέφυρες, υπεράκτιες πλατφόρμες και σεισμικές ζώνες [citation:4, citation:10].
Το DSAW είναι μια συγκεκριμένη διαδικασία κατασκευής όπου το τόξο συγκόλλησης βυθίζεται σε κοκκώδη ροή και εφαρμόζονται τόσο εσωτερικές όσο και εξωτερικές συγκολλήσεις-συνήθως σε ξεχωριστές διεργασίες-με αυτές τις συγκολλήσεις να καταναλώνουν ένα τμήμα του άλλου για να σχηματίσουνενιαίο ψήγμα συγκόλλησης-υψηλής ποιότητας. Αυτή η διαδικασία είναι ιδιαίτερα κατάλληλη-για σωλήνες τοιχώματος μεγάλης-διαμέτρου και πάχους-που απαιτούνται για εφαρμογές πασσάλων βαρέων-φόρτωσης.
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 | Ο υψηλότερος βαθμός αντοχής, με ελάχιστη αντοχή διαρροής 45.000 psi (310 MPa) [αναφορά:4, παραπομπή:9] |
| DSAW | Διπλής όψης-Συγκόλληση βυθισμένου τόξου – απαιτούνται τόσο εσωτερικές όσο και εξωτερικές συγκολλήσεις. το τόξο συγκόλλησης βυθίζεται σε ροή κατά τη συγκόλληση |
Βασικά χαρακτηριστικά του DSAW Manufacturing για Grade 3
| Χαρακτηριστικό | Περιγραφή |
|---|---|
| Διαδικασία συγκόλλησης | Το τόξο συγκόλλησης καίγεται κάτω από ένα στρώμα ροής, λιώνοντας το σύρμα συγκόλλησης και την άκρη του κενού σωλήνα. Η συγκόλληση διπλής-όψης εξασφαλίζει πλήρη διείσδυση. Οι ξεχωριστές συγκολλήσεις καταναλώνουν ένα μέρος της άλλης, με αποτέλεσμα ένα μόνο ψήγμα συγκόλλησης- υψηλής ποιότητας . |
| Βασικές Παράμετροι | Ρεύμα: 400–800A; Τάση: 28–35V; Ταχύτητα: 20–50 m/h |
| Υλικά πλήρωσης | Σύρμα συγκόλλησης: H08A (ειδικό για χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα). Ροή: HJ431 (αντι-οξείδωσης, σταθερό τόξο) |
| Βοηθητική Διαδικασία | Συγκόλληση με θωράκιση αερίου (ρυθμός ροής CO2 10–25 L/min) για τοπική επισκευή. Χειροκίνητη συγκόλληση τόξου με προθέρμανση 100–150 μοιρών για επισκευή μικρής-διαμέτρου ή-επιτόπου |
| Μέθοδοι Σχηματισμού | Δύο βασικές μέθοδοι:UOE(Ε-μετ, Ο-και Επέκταση) ήJCO/JCOE(προοδευτικός σχηματισμός J-C-O) |
| Ψυχρή διαστολή | Ο σωλήνας μπορεί να επεκταθεί έως και 1,5% για να επιτευχθεί το τελικό OD. αυτή η διαδικασία μπορεί να αυξήσει την αντοχή διαρροής |
| Πρώτη ύλη | Επίπεδες χαλύβδινες πλάκες (όχι πηνία), επιτρέποντας παχύτερους τοίχους και μεγαλύτερες διαμέτρους |
| Τυπικό εύρος μεγεθών | 12" έως 64" OD(304,8 mm έως 1625,6 mm). έως 84" (2134 mm) διαθέσιμα [αναφορά:4, παραπομπή:7] |
| Πάχος Τοίχου | 0,109" έως 2,5" (2,77 mm έως 63,5 mm). κοινό εύρος 6–40 mm [αναφορά:4, παραπομπή:6] |
| Μήκος | 6 m έως 32 m στάνταρ. Προσαρμοσμένα μήκη έως 70 μέτρα διαθέσιμα [αναφορά:8, παραπομπή:9] |
Χημική Σύνθεση
Το ASTM A252 καθορίζει μόνο ανώτατα όρια για φώσφορο και θείο. Και οι τρεις βαθμοί μοιράζονται τα ίδια όρια σύνθεσης. η διάκριση βασίζεται στις μηχανικές ιδιότητες [citation:4, citation:8, citation:9]:
| Στοιχείο | Μέγιστο % | Σημειώσεις |
|---|---|---|
| Άνθρακας (C) | 0.26% | Παρέχει βασική δύναμη [citation:4, citation:9] |
| Μαγγάνιο (Mn) | 1.35-1.60% | Ενισχύει τη δύναμη [citation:4, citation:9] |
| Πυρίτιο (Si) | 0.45% | Deoxidizer [παραπομπή:8, παραπομπή:9] |
| Φώσφορος (P) | 0.050% | Υποχρεωτικό μέγιστο όριο [αναφορά:4, παραπομπή:8, παραπομπή:9] |
| Θείο (S) | 0.030-0.045% | Ελεγχόμενη για συγκολλησιμότητα [citation:8, citation:9] |
Σημείωση: Ο χάλυβας δεν πρέπει να περιέχει περισσότερο από 0,050% φώσφορο. Αν και η χημική σύνθεση δεν είναι υποχρεωτική, ο κατασκευαστής υποχρεούται να παρέχει μια αναφορά ανάλυσης τήξης για να διασφαλίσει τη συγκολλησιμότητα.
Μηχανικές Ιδιότητες
| Βαθμός | Ισχύς διαρροής (min) | Αντοχή εφελκυσμού (min) | Επιμήκυνση (min) | Δύναμη έναντι Βαθμού 1 |
|---|---|---|---|---|
| Βαθμός 1 | 205 MPa (30.000 psi) [αναφορά:4, παραπομπή:9] | 345 MPa (50.000 psi) [αναφορά:4, παραπομπή:9] | 30% [citation:4, citation:9] | Βασική γραμμή |
| Βαθμός 2 | 240 MPa (35.000 psi) [αναφορά:4, παραπομπή:9] | 415 MPa (60.000 psi) [αναφορά:4, παραπομπή:9] | 25% [citation:4, citation:9] | +17% απόδοση |
| Βαθμός 3 | 310 MPa (45.000 psi)[citation:4, citation:9, citation:10] | 455-456 MPa (66.000 psi)[citation:4, citation:9, citation:10] | 20%[citation:4, citation:9] | +51% απόδοση |
*Ο βαθμός 3 είναι η κορυφαία επιλογή για εφαρμογές βαρέος-φόρτου, προσφέροντας ανώτερες μηχανικές ιδιότητες σημαντικά καλύτερες από τις άλλες δύο κατηγορίες [citation:9, citation:10].*
Ανοχές διαστάσεων
| Παράμετρος | Ανοχή |
|---|---|
| Εξωτερική διάμετρος | ±1% της καθορισμένης OD |
| Πάχος Τοίχου | Όχι περισσότερο από 12,5% κάτω από την ονομαστική |
| Βάρος | +15% / -5% του θεωρητικού βάρους |
| Μήκος | +100mm / -0 mm τυπικό |
Διαθεσιμότητα μεγέθους:
Εύρος OD:6" έως 56" (168,3 mm έως 1422 mm). έως 84" (2134 mm) διαθέσιμα [αναφορά:7, παραπομπή:9]
Πάχος τοίχου:0,134" έως 2,5" (3,40 mm έως 63,5 mm). τυπικό εύρος DSAW 6–40 mm [αναφορά:4, παραπομπή:6, παραπομπή:9]
DSAW έναντι άλλων μεθόδων κατασκευής για το A252 Grade 3
| Αποψη | DSAW (Διπλή-ΠΡΙΟΝΟ όψης) | LSAW (Διαμήκης SAW) | ERW | SSAW (Spiral SAW) |
|---|---|---|---|---|
| Ραφή συγκόλλησης | Μονό διαμήκη, συγκολλημένο και στις δύο πλευρές | Ενιαία διαμήκης ραφή | Μονή διαμήκης ραφή (χωρίς πληρωτικό) | Συνεχής σπειροειδής ραφή |
| Εύρος διαμέτρου | 12" έως 64"+ | 12" έως 64" | Έως 24" | 8" έως 120"+ |
| Πάχος Τοίχου | Έως 2,5" (63,5 mm) | Έως 2,5" (63,5 mm) | Μέτριος | Έως 1,0" (25,4 mm) |
| Πρώτη ύλη | Επίπεδη ατσάλινη πλάκα | Επίπεδη ατσάλινη πλάκα | Ατσάλινο πηνίο | Ατσάλινο πηνίο |
| Επιθεώρηση συγκόλλησης | 100% υπερήχων συνεχής αυτόματη ανίχνευση ελαττωμάτων [αναφορά:2, παραπομπή:4] | 100% υπερήχων | Πρότυπο | Πρότυπο |
| Τυπική Εφαρμογή | Σωρός-μεγάλης διαμέτρου-βαρέως φορτίου | Σωρός-μεγάλης διαμέτρου | Σωρός μικρότερης διαμέτρου | Σωρός πολύ μεγάλης διαμέτρου |
Απαιτήσεις δοκιμής και επιθεώρησης
| Τύπος δοκιμής | Απαίτηση | Σημειώσεις |
|---|---|---|
| Χημική ανάλυση | Ανά παρτίδα θερμότητας | Επιβολή ορίων φωσφόρου και θείου |
| Δοκιμή εφελκυσμού | Ανά παρτίδα | Επαληθεύει την απόδοση και την αντοχή σε εφελκυσμό |
| Τεστ ισοπέδωσης | Υποχρεούμαι | Ελέγχει την ολκιμότητα και την ακεραιότητα της συγκόλλησης |
| Υδροστατική δοκιμή | Κάθε σωλήνας | Επαλήθευση ακεραιότητας πίεσης |
| Επιθεώρηση με υπερήχους | 100% της ραφής συγκόλλησης | Συνεχής αυτόματη ανίχνευση ελαττωμάτων. εξασφαλίζει ότι δεν υπάρχουν εξαρτήματα που δεν έχουν συντηχθεί ή ραγίσει [παραπομπή:2, παραπομπή:4] |
| Επιθεώρηση ακτίνων Χ- | Όταν καθορίζεται | Για κρίσιμες εφαρμογές |
| Οπτική Επιθεώρηση | 100% | Κατάσταση επιφάνειας, εμφάνιση συγκόλλησης |
| Επιθεώρηση διαστάσεων | 100% | Ανά ανοχές ASTM A252 |
Απαιτήσεις ποιοτικού ελέγχου συγκόλλησης :
Επεξεργασία αυλακιού: Αφαιρέστε το λάδι και τη σκουριά εντός 20 mm και στις δύο πλευρές του αυλακιού για να αποκαλύψετε τη μεταλλική λάμψη
Εγγύηση επιμήκυνσης: Αυστηρά έλεγχος της θερμοκρασίας του ενδιάμεσου στρώματος. Η επιμήκυνση πρέπει να είναι μεγαλύτερη ή ίση με 20% όταν το πάχος τοιχώματος είναι μεγαλύτερο ή ίσο με 7,9 mm
Εφαρμογές
Ο βαθμός 3 είναι η premium επιλογή για τις πιο απαιτητικές εφαρμογές βάσης [citation:6, citation:10]:
| Εφαρμογή | Περιγραφή |
|---|---|
| High-Rise Buildings (>50 ιστορίες) | Βαθιά θεμέλια για ουρανοξύστες. θεμέλια πασσάλων σωλήνων πυρήνα που απαιτούν μέγιστη χωρητικότητα φορτίου [αναφορά:6, παραπομπή:10] |
| Μεγάλες Γέφυρες | Θεμέλια πασσάλων κύριας προβλήτας για διασταυρούμενες-γέφυρες ποταμού/θαλάσσης. διασχίζουν-προβλήτες θαλάσσιας γέφυρας |
| Υπεράκτιες Πλατφόρμες | Θαλάσσιες κατασκευές που απαιτούν υψηλή αναλογία αντοχής-προς-βάρους και αντοχή στη διάβρωση |
| Σεισμικές Ζώνες | Κατασκευές που απαιτούν βελτιωμένη απορρόφηση ενέργειας και ολκιμότητα |
| Βαριά Βιομηχανικά Ιδρύματα | Θεμέλια εξοπλισμού που απαιτούν μέγιστη χωρητικότητα φορτίου |
| Ακραίες Εδαφικές Συνθήκες | Πολύ μαλακά ή ασταθή εδάφη που απαιτούν μέγιστη φέρουσα ικανότητα |
| Μόνιμο φορτίο-Δομές ρουλεμάν | Ως μόνιμα μέλη μεταφοράς φορτίου-ή ως κοχύλια για χυτή-στο-τόπο πασσάλων από σκυρόδεμα [citation:6, citation:10] |
Βασικά Πλεονεκτήματα
| Πλεονέκτημα | Περιγραφή |
|---|---|
| Υψηλότερη αντοχή | Απόδοση 45.000 psi – 51% υψηλότερη από τον βαθμό 1, 28% υψηλότερη από τον βαθμό 2 [παραπομπή:4, παραπομπή:9] |
| Ανώτερη ακεραιότητα συγκόλλησης | Η συγκόλληση διπλής-όψης με 100% έλεγχο υπερήχων εξασφαλίζει στιβαρές, αξιόπιστες ραφές [citation:2, citation:4] |
| Δυνατότητα μεγάλης διαμέτρου | Η DSAW παράγει σωλήνες από 12" έως 64" OD – ιδανικές για πασσάλους μεγάλου-μεγάλου διαμέτρου- |
| Χοντροί τοίχοι | Κατάλληλο για εφαρμογές με βαρύ φορτίο-που απαιτούν σημαντικό πάχος τοιχώματος (έως 2,5") |
| Συγκόλληση πλήρους διείσδυσης | Η συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο διπλής-όψης εξασφαλίζει πλήρη διείσδυση και εξαλείφει τα ελαττώματα |
| Υψηλή δομική ακεραιότητα | Βελτιστοποιημένο για ικανότητα φέρουσας αξονικής πίεσης και αντίσταση κάμψης |
| Δυνατότητα Σύνθετης Δομής | Συχνά γεμίζουν με αρμολόγηση σκυροδέματος για να σχηματίσουν σύνθετη δομή από σκυρόδεμα από χαλύβδινο σωλήνα, βελτιώνοντας σημαντικά τη φέρουσα ικανότητα και τη σεισμική απόδοση |
| Επιλογές αντιδιαβρωτικής προστασίας | FBE, 3LPE, εποξειδική λιθανθρακόπισσα, γαλβανιζέ, ασφαλτική επίστρωση διαθέσιμη [αναφορά:1, παραπομπή:3] |
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 βαρέως-φόρτωσης, βαθιά θεμέλια, θαλάσσιες κατασκευές, σεισμικές ζώνες [citation:6, citation:10]
2. Απαιτήσεις ποιότητας συγκόλλησης για τον βαθμό 3
100% επιθεώρηση υπερήχωνη ραφή συγκόλλησης είναι υποχρεωτική
Απαιτείται προθέρμανση 100–150 μοιρών για χειροκίνητη συγκόλληση τόξου
Αυστηρός έλεγχος της θερμοκρασίας του ενδιάμεσου στρώματος για την εξασφάλιση επιμήκυνσης μεγαλύτερη ή ίση με 20%
Προετοιμασία αυλακιού: αφαιρέστε το λάδι και τη σκουριά σε απόσταση 20 mm από το αυλάκι για να αποκαλύψετε τη μεταλλική λάμψη
3. Υδροστατικός έλεγχος
Το ASTM A252 απαιτεί υδροστατική δοκιμή για όλους τους πασσάλους σωλήνων
Αυτό διασφαλίζει την ακεραιότητα της πίεσης πριν από την εγκατάσταση
4. Τέλος τελειώνει
Απλά τελειώνει: Πρότυπο για τις περισσότερες εφαρμογές
Λοξοσκεπείς άκρες: Για συγκόλληση πεδίου, γωνία λοξοτομής 30–35 μοιρών
Παπούτσια οδήγησης/άκρες στοίβας: Προαιρετικό για σκληρές συνθήκες οδήγησης
5. Επιλογές επίστρωσης
Μαύρο (γυμνό): Τυπικό φινίρισμα μύλου
FBE (Fusion Bonded Epoxy): Αντιδιαβρωτική προστασία
3LPE (πολυαιθυλένιο 3 στρώσεων): Θαμμένες εφαρμογές
Εποξειδική πίσσα άνθρακα: Θαλάσσια περιβάλλοντα
Γαλβανισμένο: Εφαρμογές εξωτερικού χώρου
Βερνίκι/Λάδι κατά{0}}σκουριάς: Προσωρινή προστασία
6. Συμπληρωματικές Προδιαγραφές
Οι σωροί σωλήνων ASTM A252 Grade 3 μπορούν επίσης να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας:
Χωρίς ραφή (SMLS): Για μικρότερες διαμέτρους
LSAW (Συγκολλημένο κατά μήκος βυθισμένο τόξο): Για μεγάλους-σωλήνες τοίχου πάχους-διαμέτρου
EFW (Electro-Fusion Welded): Για συγκεκριμένες εφαρμογές
7. Πιστοποιητικό δοκιμής μύλου
Τυπικά παρέχεται ωςEN 10204 Τύπος 3.1Bμε πλήρη αποτελέσματα δοκιμών
Διατίθεται-επιθεώρηση τρίτου μέρους (SGS, BV, Lloyds) κατόπιν αιτήματος [citation:3, citation:7]
Περίληψη
ASTM A252 Grade 3 Διπλός-Συγκολλημένος σε υποβρύχιο τόξο όψης (DSAW) χαλύβδινος σωλήναςείναι τοpremium, υψηλότερη προδιαγραφή αντοχήςγια πασσάλους χαλύβδινων σωλήνων στην κατασκευή θεμελίων [παραπομπή:6, παραπομπή:9]. Με ελάχιστη αντοχή διαρροής από45.000 psi (310 MPa) – 51% υψηλότερο από τον βαθμό 1και28% υψηλότερο από τον Βαθμό 2– και αντοχή σε εφελκυσμό του66.000 psi (455 MPa), ο βαθμός 3 είναι η απόλυτη επιλογή για εφαρμογές βαρέος-φόρτου που απαιτούν μέγιστη δομική ακεραιότητα [citation:4, citation:9].
Βασικά χαρακτηριστικά της κατασκευής DSAW:
Παράγει σωλήνες από12" έως 64" ODμε πάχος τοιχώματος έως2,5" (63,5 mm)
Η συγκόλληση διπλής-όψης (εσωτερικά και εξωτερικά) δημιουργεί αενιαίο ψήγμα συγκόλλησης-υψηλής ποιότηταςμε πλήρη διείσδυση
Σχηματίζεται από επίπεδες χαλύβδινες πλάκες χρησιμοποιώνταςΣχηματισμός UOE ή JCOμεθόδους
100% επιθεώρηση υπερήχωντης ραφής συγκόλλησης εξασφαλίζει ότι δεν υπάρχουν μη συντηγμένα ή ραγισμένα μέρη
Η ψυχρή διαστολή έως και 1,5% επιτυγχάνει τελικές διαστάσεις και μπορεί να αυξήσει την αντοχή διαρροής
Κατάλληλο γιαΣύνθετες κατασκευές από σκυρόδεμα από χαλύβδινο σωλήνα, βελτιώνοντας σημαντικά τη φέρουσα ικανότητα και τη σεισμική απόδοση
Οι κοινές εφαρμογές περιλαμβάνουν:
Θεμέλια κτιρίων πολυώροφων-(ουρανοξύστες) [citation:6, citation:10]
Μεγάλες προβλήτες γεφυρών και διασχίζουν-θαλάσσιες γέφυρες
Υπεράκτιες πλατφόρμες και θαλάσσιες κατασκευές
Σεισμικές ζώνες που απαιτούν ενισχυμένη απορρόφηση ενέργειας
Βαριά βιομηχανικά θεμέλια
Ακραίες εδαφικές συνθήκες που απαιτούν μέγιστη φέρουσα ικανότητα
Κατά την παραγγελία, προσδιορίστε:ASTM A252 Grade 3, DSAW (διπλής-συγκόλλησης με βυθισμένο τόξο), Μέγεθος (OD x WT), Μήκος, Τελικό φινίρισμα (απλή/λοξότμητη) και Απαιτήσεις επίστρωσης. Ο βαθμός 3 είναι η συνιστώμενη επιλογή για βαριά-έργα θεμελίωσης με βαθιά φόρτιση που απαιτούν μέγιστη αντοχή και δομική ακεραιότητα [citation:6, citation:10].
