ASTM A252 stupanj 3 spiralno zavarena čelična cijev (SSAW)
Osnovni pregled
ASTM A252 Grade 3 Spiralna čelična cijev zavarena potopljenim lukom (SSAW)jenajviši stupanj čvrstoćeunutar specifikacije ASTM A252 za pilote od čeličnih cijevi. Posebno je dizajniran zateške-aplikacije temeljakoji zahtijevaju maksimalnu nosivost-opterećenja, kao -visoke zgrade, platforme na moru, veliki mostovi i duboki temelji u zahtjevnim uvjetima tla.
Naziv Objašnjenje
| Dio | Značenje |
|---|---|
| ASTM | ASTM International (Američko društvo za ispitivanje i materijale) |
| A252 | Standardna specifikacija za zavarene i bešavne čelične cijevi |
| 3. stupanj | Thenajviši stupanj čvrstoće– minimalna granica razvlačenja od45 000 psi (310 MPa) |
| SSAW | Spiralno zavarivanje pod praškom – dvostrano-zavarivanje dodatnim metalom; zavareni šav teče kontinuirano u spiralu duž duljine cijevi |
Ključne specifikacije
| Atribut | Opis |
|---|---|
| Standard | ASTM A252 / A252M – "Standardna specifikacija za zavarene i bešavne čelične cijevi" |
| Primarna funkcija | Strukturalna potpora-temelja za teške uvjete rada– trajni{0}}noseći elementi ili ljuske za-betonske-livene pilote |
| Proces proizvodnje | Spiralno zavarivanje pod praškom (SSAW) – dvo-strano automatsko zavarivanje |
| Minimalna granica razvlačenja | 310-345 MPa (45.000-50.000 psi) |
| Minimalna vlačna čvrstoća | 455-480 MPa (66 000-70 000 psi) |
| Minimalno istezanje | 14-20%(razlikuje se ovisno o debljini stijenke i mjernoj duljini) |
| Raspon veličina (SSAW) | 219 mm do 4064 mm(8" do 160") OD – tipično do 3000 mm |
| Debljina stijenke | 3,2 mm do 60 mm(uobičajeni raspon 8-30 mm) |
| Duljina | 6 m do 24 m standardno; dostupno do 32 m |
| Kraj Završeci | Plain ends (PE) standard; zakošeni krajevi (kosina od 30 stupnjeva) za zavarivanje na terenu |
Kemijski sastav
ASTM A252 navodi samo maksimalne granice za fosfor. Sva tri razreda dijele ista ograničenja sastava:
| Element | Maksimalni % | Bilješke |
|---|---|---|
| Ugljik (C) | 0,26% (tipično) | Nije propisano standardom |
| mangan (Mn) | 1,60% (tipično) | Nije propisano standardom |
| Silicij (Si) | 0,45% (tipično) | Nije propisano standardom |
| fosfor (P) | 0.050%(obavezno) | Čelik ne smije sadržavati više od 0,050% fosfora |
| Sumpor (S) | 0,030% (tipično) | Kontrolirana zavarljivost |
Napomena: Standard se fokusira na mehanička svojstva, a ne na strogi kemijski sastav. Proizvođači mogu dodati mikro-legirajuće elemente (Nb, V, Ti) za pročišćavanje zrna.
Usporedba mehaničkih svojstava
| Razred | Granica tečenja (min.) | Vlačna čvrstoća (min.) | Istezanje (min) | Snaga u odnosu na stupanj 1 |
|---|---|---|---|---|
| 1. stupanj | 205 MPa (30 000 psi) | 345 MPa (50 000 psi) | 30% | Osnovna linija |
| 2. stupanj | 240 MPa (35 000 psi) | 415 MPa (60 000 psi) | 25% | +17% prinosa |
| 3. stupanj | 310-345 MPa (45.000-50.000 psi) | 455-480 MPa (66 000-70 000 psi) | 14-20% | +51-68% prinosa |
Izvor:
Tolerancije dimenzija
| Parametar | Tolerancija |
|---|---|
| Vanjski promjer (OD manji ili jednak 508 mm) | ±1% ili ±1,0 mm (što god je veće) |
| Vanjski promjer (OD > 508 mm) | ±1% ili ±4,0 mm (što god je veće) |
| Debljina stijenke | +15% / -12,5% od nominalnog |
| Težina | +15% / -5% teorijske težine |
| Ravnost | Manje od ili jednako 0,1% ukupne duljine |
Tipična dostupnost veličina (SSAW):
| OD (inči) | OD (mm) | Raspon debljine stijenke (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 |
Izvor:
SSAW proizvodni proces za 3. razred
Spiralno zavarene cijevi prema ASTM A252 proizvode se pomoću sljedećeg procesa:
| Korak | Opis |
|---|---|
| 1. Priprema sirovina | Čelični koluti koji ispunjavaju zahtjeve stupnja 3 izravnani su i rubovi-brušeni; često koristi TMCP (termo-mehanički kontrolirano obrađen) čelik za poboljšanu čvrstoću-ravnotežu žilavosti |
| 2. Priprema rubova | Rubovi trake su brušeni za pravilno zavarivanje |
| 3. Spiralno oblikovanje | Čelična traka kontinuirano se oblikuje u cilindrični oblik pod određenim kutom zavojnice |
| 4. Zavarivanje pod praškom | Dvo-strano automatsko zavarivanje pod praškom(iznutra i izvana) stvara spiralni šav s punim prodorom |
| 5. Predgrijavanje/Interpass kontrola | 100-150 stupnjeva obično je potrebno za sprječavanje vodikovog pucanja u čeliku visoke čvrstoće |
| 6. NDT zavarivanje | 100% ultrazvučni pregled (UT)obavezan za 3. razred |
| 7. Hidrostatsko ispitivanje | Izborno prema ASTM A252; mogu se izvoditi po dogovoru |
| 8. Završna obrada | Ravni ili zakošeni krajevi za zavarivanje na terenu |
Zahtjevi za ispitivanje i inspekciju
| Vrsta testa | Zahtjev | Bilješke |
|---|---|---|
| Kemijska analiza | Po lotu topline | Provedeno ograničenje fosfora |
| Ispitivanje zatezanjem | Po lotu | Provjerava čvrstoću tečenja i vlačnu čvrstoću |
| Test spljoštenja | Potreban | Provjerava duktilnost i cjelovitost zavara |
| Test savijanja | Obavezno– Test savijanja od 180 stupnjeva na uzorku zavara | Provjerava duktilnost zavara |
| Hidrostatsko ispitivanje | Izborno prema ASTM A252 | Nije obavezno za cijevi za zabijanje |
| Ultrazvučna inspekcija (UT) | 100% zavara | Obavezno za 3. razred |
| Dimenzionalna inspekcija | 100% | Prema ASTM A252 tolerancijama |
| Certifikat ispitivanja mlina | EN 10204 Tip 3.1B | Dostavljeni potpuni rezultati ispitivanja |
Prijave
Grade 3 je vrhunski izbor za najzahtjevnije primjene temelja:
| Primjena | Opis |
|---|---|
| High-Rise Buildings (>50 priča) | Duboki temelji za nebodere; temelje od pilota od jezgrene cijevi koji zahtijevaju najveću nosivost |
| Offshore platforme | Brodske strukture koje zahtijevaju visok omjer čvrstoće-i-težine; podnosi dinamičke sile valova i plime |
| Veliki mostovi | Main pier pile foundations for cross-river/sea bridges; load-bearing capacity >3.000 kN zajednički |
| Seizmičke zone | Strukture koje zahtijevaju povećanu apsorpciju energije i duktilnost |
| Dubokovodne morske strukture | Luke, pristaništa, pristaništa u izazovnim morskim okruženjima |
| Temelji teške industrije | Temelji opreme koji zahtijevaju najveću nosivost |
| Ekstremni uvjeti tla | Vrlo meka ili nestabilna tla koja zahtijevaju maksimalnu nosivost |
| Melioracija | Obalni nasipi, melioracijske pregrade |
Smjernice za odabir razreda
| Razred | Granica tečenja | Najbolje za |
|---|---|---|
| 1. stupanj | 205 MPa (30 ksi) | Primjene s malim -opterećenjima, dobri uvjeti tla, privremene strukture, najekonomičnije |
| 2. stupanj | 240 MPa (35 ksi) | Najčešći– srednje-zgrade, temelji mostova, opći stupovi |
| 3. stupanj | 310-345 MPa (45-50 ksi) | Primjene-za teška opterećenja, veliki mostovi, platforme na moru, seizmičke zone, duboki temelji |
Prednosti SSAW za zabijanje stupnja 3
| Prednost | Opis |
|---|---|
| Najveća snaga | Prinos od 45 000-50 000 psi – 51-68% više od stupnja 1, dopuštajući do 40% manje pilota za isto opterećenje |
| Superiorna nosivost | Maksimalna nosivost-opterećenja po pilotu – idealno za duboke temelje u zahtjevnom tlu |
| Spiralna raspodjela naprezanja | Spiralni zavar ravnomjernije raspršuje naprezanje tijekom zabijanja pilota – 15-20% veća aksijalna tlačna čvrstoća od ravnog šava |
| Izvrstan otpor pri vožnji | Podnosi oštru vožnju kroz teške slojeve (gromade, gusti pijesak, ledenjački till) bez oštećenja |
| Mogućnost velikog promjera | SSAW proizvodi cijevi od 8" do 160" OD – idealne za velike-promjere-slopove |
| Debeli zidovi | Debljina stijenke do 60 mm osigurava iznimnu-nosivost |
| 100% UT inspekcija | Obavezna ultrazvučna kontrola zavara osigurava kvalitetu |
| Duge duljine | Duljine do 32 m smanjuju zahtjeve za spajanje na terenu |
Mogućnosti premazivanja
Za trajne strukture odredite odgovarajuće premaze na temelju uvjeta okoline:
| Vrsta premaza | Najbolje za | Procjena radnog vijeka |
|---|---|---|
| 3LPE (3-slojni polietilen) | Zatrpani piloti, surovo okruženje | 50+ godina |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Marine/zona prskanja, ukopani piloti | 30+ godina |
| Katran epoksid | Morski okoliši | 40+ godina |
| Premaz betona (CWC) | Pučinski/podmorski piloti | Negativni uzgon, mehanička zaštita |
| Epoksidna smola / staklene ljuskice | Korozivna okruženja | Suhi film Veći ili jednak 300 μm za otpornost na koroziju soli |
| Vruće pocinčano- | Primjene-nadzemlje | 20+ godina u offshore okruženjima |
| Bitumenski premaz | Ukopana služba | Tro-učinkovita zaštita |
Važna razmatranja
1. Razred 3 naspram nižih razreda
1. stupanj: primjene malog-opterećenja, dobri uvjeti tla, privremene strukture
2. stupanj: Najčešći stupanj – zgrade srednje-visoke visine, opće šipove
3. stupanj: Premium razred– primjene teških-opterećenja, duboki temelji, morske strukture, seizmičke zone
2. Zahtjevi za zavarljivost
Viši ekvivalent ugljika stupnja 3 (obično 0,40-0,48%) zahtijevastrogo pridržavanje kvalificiranih postupaka zavarivanja :
Temperatura predgrijavanja: obično je potrebno 100-150 stupnjeva
Interpass kontrola temperature
Kvalificirani WPS za spajanje na terenu
Preporuča se pregled nakon-zavarivanja
3. Dodatni zahtjevi
Za kritične primjene navedite izborne dodatne zahtjeve:
S1: Charpy V-Notch Impact Test (za niske-temperaturne primjene; tipično 27J na -20 stupnjeva)
S4: Ultrazvučni test laminacije (otkrivanje nesavršenosti ploče)
S5: Poboljšani test savijanja (za teške uvjete vožnje)
S6: kroz-ispitivanje debljine (provjera svojstva Z-smjera za debele zidove)
4. Razmatranja opreme za vožnju
Čekići veće energijeobično potreban zbog veće čvrstoće
Dizajn cipela za vožnju: Ojačana, često zavarena od čelika više kvalitete kako bi se spriječilo stvaranje gljiva
Praćenje stresa: Preporučuje se analizator zabijanja pilota (PDA) kako bi se osiguralo da naprezanja ostanu ispod dopuštenih granica
Spajanje: Sučeoni zavari punim prodorom s podlogom za održavanje kontinuiteta čvrstoće
5. Ekonomski čimbenici
Premija za materijalne troškove: 25-40% u odnosu na 2. stupanj, 60-100% u odnosu na 1. stupanj
Složenost izrade: Više zbog kontrola zavarivanja
Vrijeme isporuke: 6-10 tjedana tipično (duže od nižih razreda)
Smanjenje: Optimizirajte dizajn pilota za korištenje pilota manjeg/većeg kapaciteta – može smanjiti ukupne troškove temeljenja
6. Nema obveznog hidrostatskog ispitivanja
ASTM A252 radinezahtijevaju hidrostatsko ispitivanje jer su cijevi za zabijanje napunjene betonom i ne koriste se za prijenos tekućine
Ovo se razlikuje od standarda za tlačne cijevi kao što su API 5L ili ASTM A53
7. Inspekcija-treće strane
Dostupne inspekcijske usluge uključuju SGS, BV, Lloyds
Sažetak
ASTM A252 Grade 3 Spiralna čelična cijev zavarena potopljenim lukom (SSAW)jevrhunska specifikacija najveće čvrstoćeza čelične cijevne pilote u izgradnji temelja. S minimalnom granicom razvlačenja od45.000-50.000 psi (310-345 MPa) – 51-68% više od 1. stupnja– i vlačna čvrstoća od66 000-70 000 psi (455-480 MPa), Grade 3 je ultimativni izbor za-aplikacije s velikim opterećenjem koje zahtijevaju maksimalan strukturni integritet.
Ključne karakteristike:
Standard materijala: ASTM A252 stupanj 3 – najviši stupanj čvrstoće za zabijanje
Granica razvlačenja: 310-345 MPa (45.000-50.000 psi) najmanje – 51-68% više od stupnja 1
Vlačna čvrstoća: minimalno 455-480 MPa (66 000-70 000 psi)
Elongacija: 14-20% minimalno – odgovarajuća rastezljivost za ugradnju
SSAW proizvodnjaproizvodi cijevi od8" do 160" ODs debljinom stijenke do60 mm
Dvost{0}}strano zavarivanjestvara jedan visoko{0}}kvalitetni grumen zavara
100% ultrazvučni pregledzavarenog šava obveznog za stupanj 3
Ispitivanje savijanjem obavezno– kritično za primjene pilota
Nije potrebno hidrostatsko ispitivanje– cijevi su ispunjene betonom, ne koriste se za prijenos tekućine
Vrhunski izborza najzahtjevnije primjene temelja
Uobičajene primjene uključuju:
Temelji-visokih zgrada (neboderi)
Offshore platforme i morske strukture
Veliki stupovi mostova i poprečni{0}}mostovi preko mora
Seizmičke zone koje zahtijevaju povećanu apsorpciju energije
Duboko temeljenje u ekstremnim uvjetima tla
Teški industrijski temelji
Prilikom narudžbe navedite:ASTM A252 Grade 3, SSAW (spiralno zavareno potopljenim lukom), veličina (OD x WT), duljina, završna obrada (ravna/skošena), zahtjevi za premazivanje (FBE/3LPE/epoksi/pocinčani), dodatni zahtjevi (ako je potrebno) i potvrda o ispitivanju glodalice prema EN 10204 tip 3.1B. Za najzahtjevnije projekte razmislite o specificiranjupregled-treće strane i ispitivanje udarca po Charpyju (S1)kako bi se osigurala potpuna usklađenost sa zahtjevima projekta.
