ASTM A252 Spiralno varjene jeklene cevi (SSAW) stopnje 3
Osnovni pregled
ASTM A252 stopnje 3 Spiralno potopljeno obločno varjene jeklene cevi (SSAW)jenajvišji razred trdnostiv okviru specifikacije ASTM A252 za pilote iz jeklenih cevi. Zasnovan je posebej zaaplikacije za težke temelje-ki zahtevajo največjo-nosilnost, kot so visoke-zgradbe, ploščadi na morju, veliki mostovi in globoki temelji v zahtevnih razmerah tal.
Ime Razlaga
| del | Pomen |
|---|---|
| ASTM | ASTM International (Ameriško združenje za testiranje in materiale) |
| A252 | Standardna specifikacija za pilote za varjene in brezšivne jeklene cevi |
| 3. razred | Thenajvišji razred trdnosti– najmanjša meja tečenja od45.000 psi (310 MPa) |
| SSAW | Spiralno obločno varjenje pod praškom – dvo-stransko varjenje z dodajno kovino; zvarni šiv poteka neprekinjeno v spirali vzdolž dolžine cevi |
Ključne specifikacije
| Atribut | Opis |
|---|---|
| Standardno | ASTM A252 / A252M – "Standardna specifikacija za pilote za varjene in brezšivne jeklene cevi" |
| Primarna funkcija | Močna-strukturna podpora temelja– trajni{0}}nosilni elementi ali lupine za ulite-na-betonske pilote |
| Proizvodni proces | Spiralno obločno varjenje pod praškom (SSAW) – dvo-stransko avtomatsko varjenje |
| Najmanjša meja tečenja | 310–345 MPa (45.000–50.000 psi) |
| Najmanjša natezna trdnost | 455–480 MPa (66.000–70.000 psi) |
| Najmanjši raztezek | 14-20%(razlikuje se glede na debelino stene in merilno dolžino) |
| Razpon velikosti (SSAW) | 219 mm do 4064 mm(8" do 160") OD – tipično do 3000 mm |
| Debelina stene | 3,2 mm do 60 mm(običajno območje 8-30 mm) |
| Dolžina | 6 m do 24 m standardno; na voljo do 32 m |
| Končni zaključki | standard z ravnimi konci (PE); poševni konci (30-stopinjska poševnica) za varjenje na terenu |
Kemična sestava
ASTM A252 določa le najvišje mejne vrednosti za fosfor. Vse tri stopnje imajo enake omejitve sestave:
| Element | Največji % | Opombe |
|---|---|---|
| Ogljik (C) | 0,26 % (tipično) | Ni predpisano s standardom |
| Mangan (Mn) | 1,60 % (tipično) | Ni predpisano s standardom |
| Silicij (Si) | 0,45 % (tipično) | Ni predpisano s standardom |
| fosfor (P) | 0.050%(obvezno) | Jeklo ne sme vsebovati več kot 0,050 % fosforja |
| Žveplo (S) | 0,030 % (tipično) | Kontrolirana za varljivost |
Opomba: standard se osredotoča na mehanske lastnosti in ne na strogo kemično sestavo. Proizvajalci lahko dodajo mikro-legirne elemente (Nb, V, Ti) za prečiščenost zrn.
Primerjava mehanskih lastnosti
| Ocena | Meja tečenja (min.) | Natezna trdnost (min) | Raztezek (min) | Moč v primerjavi s 1. stopnjo |
|---|---|---|---|---|
| 1. razred | 205 MPa (30.000 psi) | 345 MPa (50.000 psi) | 30% | Izhodišče |
| 2. razred | 240 MPa (35.000 psi) | 415 MPa (60.000 psi) | 25% | +17 % donos |
| 3. razred | 310–345 MPa (45.000–50.000 psi) | 455–480 MPa (66.000–70.000 psi) | 14-20% | +51-68 % donos |
Vir:
Dimenzijska toleranca
| Parameter | Strpnost |
|---|---|
| Zunanji premer (OD manj kot ali enako 508 mm) | ±1 % ali ±1,0 mm (kar je večje) |
| Zunanji premer (OD > 508 mm) | ±1 % ali ±4,0 mm (kar je večje) |
| Debelina stene | +15 % / -12,5 % nominalne |
| Teža | +15% / -5% teoretične teže |
| Naravnost | Manj ali enako 0,1 % celotne dolžine |
Razpoložljivost tipične velikosti (SSAW):
| OD (palec) | OD (mm) | Razpon debeline stene (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 |
Vir:
Proizvodni proces SSAW za 3. razred
Spiralno varjene cevi po ASTM A252 se proizvajajo po naslednjem postopku:
| korak | Opis |
|---|---|
| 1. Priprava surovin | Jekleni koluti, ki izpolnjujejo zahteve stopnje 3, so poravnani in robovi-rezkani; pogosto uporablja TMCP (termo-mehansko obdelano) jeklo za izboljšano trdnost-ravnotežje žilavosti |
| 2. Priprava robov | Robovi trakov so rezkani za pravilno varjenje |
| 3. Oblikovanje spirale | Jekleni trak se kontinuirano oblikuje v valjasto obliko pod določenim kotom vijačnice |
| 4. Varjenje pod praškom | Oboje{0}}stransko avtomatsko varjenje pod praškom(znotraj in zunaj) ustvari spiralni šiv s popolno penetracijo |
| 5. Predgretje/Vmesni nadzor | 100-150 stopinj, običajno potrebnih za preprečitev vodikovega razpokanja v jeklu visoke trdnosti |
| 6. Varjenje NDT | 100 % ultrazvočni pregled (UT)obvezno za 3. razred |
| 7. Hidrostatično testiranje | Izbirno po ASTM A252; možno izvesti po dogovoru |
| 8. Končna obdelava | Gladi ali poševni konci za varjenje na terenu |
Zahteve za testiranje in inšpekcijo
| Vrsta testa | Zahteva | Opombe |
|---|---|---|
| Kemijska analiza | Na serijo toplote | Veljavna omejitev fosforja |
| Natezni preskus | Na lot | Preveri tečenje in natezno trdnost |
| Test sploščenja | Obvezno | Preveri duktilnost in celovitost zvara |
| Bend Test | Obvezno– Preizkus upogiba za 180 stopinj na vzorcu zvara | Preverja duktilnost zvara |
| Hidrostatični preskus | Izbirno po ASTM A252 | Ni obvezno za cevi za pilote |
| Ultrazvočni pregled (UT) | 100% zvar | Obvezno za 3. razred |
| Dimenzijski pregled | 100% | Po tolerancah ASTM A252 |
| Potrdilo o preizkusu mlina | EN 10204 Tip 3.1B | Zagotovljeni popolni rezultati testa |
Aplikacije
Stopnja 3 je vrhunska izbira za najzahtevnejše temelje:
| Aplikacija | Opis |
|---|---|
| High-Rise Buildings (>50 zgodb) | Globoki temelji za nebotičnike; pilotni temelji iz jedrne cevi, ki zahtevajo največjo nosilnost |
| Platforme na morju | Pomorske strukture, ki zahtevajo visoko razmerje med-trdnostjo in-težo; vzdrži dinamične valove in plimske sile |
| Veliki mostovi | Main pier pile foundations for cross-river/sea bridges; load-bearing capacity >3.000 kN skupna |
| Seizmična območja | Strukture, ki zahtevajo večjo absorpcijo energije in duktilnost |
| Globokovodne morske strukture | Pristanišča, doki, pomoli v zahtevnih morskih okoljih |
| Temelji težke industrije | Temelji opreme, ki zahtevajo največjo nosilnost |
| Ekstremni talni pogoji | Zelo mehka ali nestabilna tla, ki zahtevajo maksimalno nosilnost |
| Melioracija | Obalni nasipi, melioracijske pregrade |
Navodila za izbiro razreda
| Ocena | Moč tečenja | Najboljše za |
|---|---|---|
| 1. razred | 205 MPa (30 ksi) | Lahke-obremenitve, dobri pogoji tal, začasne strukture, najbolj ekonomično |
| 2. razred | 240 MPa (35 ksi) | Najpogostejši– srednje-zgradbe, temelji mostov, splošni piloti |
| 3. razred | 310-345 MPa (45-50 ksi) | Uporaba pri-težkih obremenitvah, veliki mostovi, ploščadi na morju, potresna območja, globoki temelji |
Prednosti SSAW za pilote razreda 3
| Prednost | Opis |
|---|---|
| Najvišja moč | Izkoristek 45.000–50.000 psi – 51–68 % višji od stopnje 1, kar omogoča do 40 % manj pilotov za isto obremenitev |
| Vrhunska nosilnost | Največja nosilnost-na pilot – idealno za globoke temelje v zahtevnih tleh |
| Spiralna porazdelitev napetosti | Spiralni zvar enakomerneje razprši napetost med zabijanjem pilotov – 15-20 % večja aksialna tlačna trdnost kot ravni šiv |
| Odlična odpornost na vožnjo | Brez poškodb zdrži trdo vožnjo skozi težke plasti (balvani, gost pesek, ledeniška mila). |
| Zmogljivost velikega premera | SSAW proizvaja cevi od 8" do 160" OD – idealno za velike{2}}premere-težke obremenitve pilotov |
| Debele stene | Debelina stene do 60 mm zagotavlja izjemno-nosilnost |
| 100 % pregled UT | Obvezna ultrazvočna kontrola zvara zagotavlja kakovost |
| Dolge dolžine | Dolžine do 32 m zmanjšajo zahteve za spajanje na terenu |
Možnosti premazovanja
Za trajne strukture določite ustrezne premaze glede na okoljske pogoje:
| Vrsta premaza | Najboljše za | Ocena življenjske dobe |
|---|---|---|
| 3LPE (3-slojni polietilen) | Zakopani piloti, težka okolja | 50+ let |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Morje/območje brizganja, zakopani piloti | 30+ let |
| Epoksi iz premogovega katrana | Morsko okolje | 40+ let |
| Obtežilni premaz za beton (CWC) | Piloti na morju/pod morjem | Negativni vzgon, mehanska zaščita |
| Epoksi smola/stekleni kosmiči | Korozivna okolja | Suhi film Večji ali enak 300 μm za odpornost proti solni koroziji |
| Vroče{0}}cinkano | Nad{0}}nadzemne aplikacije | 20+ let v okoljih na morju |
| Bitumenski premaz | Pokopana služba | Stroškovno-učinkovita zaščita |
Pomembni premisleki
1. Razred 3 proti nižjim razredom
1. razred: aplikacije z lahkimi-obremenitvami, dobri pogoji tal, začasne strukture
2. razred: Najpogostejši razred – srednje-zgradbe, splošni piloti
3. razred: Premium razred– aplikacije s težkimi-obremenitvami, globoki temelji, morske strukture, potresna območja
2. Zahteve glede varljivosti
Višji ogljikov ekvivalent stopnje 3 (običajno 0,40–0,48 %) zahtevastrogo upoštevanje kvalificiranih varilnih postopkov :
Temperatura predgretja: običajno je potrebna 100-150 stopinj
Medprehodna regulacija temperature
Kvalificiran WPS za spajanje na terenu
Priporočljiv-inšpekcijski pregled po varjenju
3. Dodatne zahteve
Za kritične aplikacije navedite neobvezne dodatne zahteve:
S1: udarni preizkus Charpy V-Notch (za uporabo pri nizkih-temperaturah; tipično 27J pri -20 stopinjah)
S4: Ultrazvočni test laminacije (zaznavanje nepopolnosti plošče)
S5: Izboljšan preizkus upogiba (za težke pogoje vožnje)
S6: Skozi-testiranje debeline (preverjanje lastnosti smeri Z-za debele stene)
4. Premisleki glede opreme za vožnjo
Kladiva z večjo energijoobičajno potrebna zaradi večje trdnosti
Oblikovanje čevljev Drive: Ojačan, pogosto zvarjen iz jekla višjega razreda, da prepreči nastajanje gob
Spremljanje stresa: Priporočen analizator zabijanja pilotov (PDA), da se zagotovi, da napetosti ostanejo pod dovoljenimi mejami
Spajanje: sočelni zvari s popolno penetracijo s podlogo za ohranjanje kontinuitete trdnosti
5. Ekonomski dejavniki
Premija za materialne stroške: 25-40 % nad 2. stopnjo, 60-100 % nad 1. stopnjo
Kompleksnost izdelave: Višje zaradi nadzora varjenja
Čas izvedbe: običajno 6-10 tednov (dlje kot nižje stopnje)
Ublažitev: Optimizirajte zasnovo pilotov za uporabo manjšega števila pilotov z večjo zmogljivostjo – lahko zmanjšate skupne stroške temeljenja
6. Ni obveznega hidrostatičnega testiranja
ASTM A252nezahtevajo hidrostatične preskuse, ker so cevi za pilote napolnjene z betonom in se ne uporabljajo za transport tekočine
To se razlikuje od standardov za tlačne cevi, kot sta API 5L ali ASTM A53
7. Pregled-tretje osebe
Razpoložljive inšpekcijske storitve vključujejo SGS, BV, Lloyds
Povzetek
ASTM A252 stopnje 3 Spiralno potopljeno obločno varjene jeklene cevi (SSAW)jepremium, najvišja specifikacija trdnostiza jeklene cevne pilote pri gradnji temeljev. Z minimalno mejo tečenja45.000–50.000 psi (310–345 MPa) – 51–68 % višji od 1. stopnje– in natezno trdnostjo66.000–70.000 psi (455–480 MPa), je razred 3 najboljša izbira za-obremenitve, ki zahtevajo največjo strukturno celovitost.
Ključne značilnosti:
Materialni standard: ASTM A252 razred 3 – najvišji razred trdnosti za pilote
Meja tečenja: najmanj 310–345 MPa (45.000–50.000 psi) – 51–68 % višje od stopnje 1
Natezna trdnost: najmanj 455–480 MPa (66.000–70.000 psi)
Raztezek: najmanj 14-20 % – ustrezna duktilnost za vgradnjo
Izdelava SSAWproizvaja cevi iz8" do 160" ODz debelino stene do60 mm
Oboje{0}}stransko varjenjeustvari eno visoko{0}}kakovostno zvarno grudo
100% ultrazvočni pregledzvarnega šiva, ki je obvezen za stopnjo 3
Preizkus upogiba je obvezen– kritično za uporabo pilotov
Hidrostatični preizkus ni potreben– cevi so napolnjene z betonom, ne uporabljajo se za transport tekočin
Premium izbiraza najzahtevnejše temelje
Pogoste aplikacije vključujejo:
Temelji-visokih stavb (nebotičniki)
Morske ploščadi in morske strukture
Veliki stebri mostov in čez-morski mostovi
Potresna območja, ki zahtevajo večjo absorpcijo energije
Globoko temeljenje v ekstremnih razmerah tal
Težki industrijski temelji
Pri naročilu navedite:ASTM A252 razred 3, SSAW (spiralno obločno varjeno), velikost (OD x ŠT), dolžina, končna obdelava (navadna/poševna), zahteve za premaz (FBE/3LPE/epoksi/pocinkano), dodatne zahteve (če so potrebne) in potrdilo o rezkarskem preskusu v skladu z EN 10204 tipa 3.1B. Za najzahtevnejše projekte razmislite o specifikacijiIn-pregled tretjih oseb in Charpyjev preskus udarcev (S1)zagotoviti popolno skladnost s projektnimi zahtevami.
