ASTM A252 3. klassi spiraalkeevitatud terastoru (SSAW)
Põhiülevaade
ASTM A252 3. klassi spiraalselt sukeldatud kaarkeevitatud (SSAW) terastoruonkõrgeim tugevusasteterastoruvaiade ASTM A252 spetsifikatsiooni raames. See on spetsiaalselt loodudraske{0}}vundamendirakendusedmis nõuavad maksimaalset -kandevõimet, nt kõrghooned-, avamereplatvormid, suured sillad ja sügavad vundamendid keerulistes pinnasetingimustes.
Nime seletus
| osa | Tähendus |
|---|---|
| ASTM | ASTM International (Ameerika Testimise ja Materjalide Ühing) |
| A252 | Keevitatud ja õmblusteta terastoruvaiade standardspetsifikatsioon |
| 3. klass | Thekõrgeim tugevusaste– minimaalne voolavuspiir45 000 psi (310 MPa) |
| SSAW | Spiraalkaarkeevitus – kahepoolne{0}}keevitus täitemetalliga; keevisõmblus kulgeb pidevalt spiraalis piki toru pikkust |
Peamised spetsifikatsioonid
| Atribuut | Kirjeldus |
|---|---|
| Standardne | ASTM A252 / A252M – "Keevitatud ja õmblusteta terastoruvaiade standardspetsifikatsioon" |
| Esmane funktsioon | Tugev{0}}konstruktsioonivundamendi tugi– püsivat koormust-kandvad osad või kestad valamiseks-paigal-betoonvaiadele |
| Tootmisprotsess | Spiraalkaarkeevitus (SSAW) – kahepoolne{0}}automaatne keevitamine |
| Minimaalne tootlikkuse tugevus | 310–345 MPa (45 000–50 000 psi) |
| Minimaalne tõmbetugevus | 455–480 MPa (66 000–70 000 psi) |
| Minimaalne pikenemine | 14-20%(erineb seina paksuse ja mõõdiku pikkuse järgi) |
| Suuruste vahemik (SSAW) | 219 mm kuni 4064 mm(8" kuni 160") OD – tüüpiline kuni 3000 mm |
| Seina paksus | 3,2 mm kuni 60 mm(tavaline vahemik 8-30 mm) |
| Pikkus | 6 m kuni 24 m standard; saadaval kuni 32 m |
| Lõppviimistlused | Siledad otsad (PE) standard; faasitud otsad (30 kraadi kaldega) välikeevitamiseks |
Keemiline koostis
ASTM A252 määrab ainult fosfori maksimumpiirid. Kõigil kolmel klassil on samad koostispiirangud:
| Element | Maksimaalne % | Märkmed |
|---|---|---|
| Süsinik (C) | 0,26% (tavaline) | Standard ei nõua |
| Mangaan (Mn) | 1,60% (tavaline) | Standard ei nõua |
| Räni (Si) | 0,45% (tavaline) | Standard ei nõua |
| Fosfor (P) | 0.050%(kohustuslik) | Teras ei tohi sisaldada rohkem kui 0,050% fosforit |
| Väävel (S) | 0,030% (tavaline) | Kontrollitud keevitatavuse tagamiseks |
Märkus. Standard keskendub pigem mehaanilistele omadustele kui rangele keemilisele koostisele. Tootjad võivad terade rafineerimiseks lisada mikro{1}}legeerivaid elemente (Nb, V, Ti).
Mehaaniliste omaduste võrdlus
| Hinne | Tootlikkuse tugevus (min) | Tõmbetugevus (min) | Pikendus (min) | Tugevus vs 1. klass |
|---|---|---|---|---|
| 1. klass | 205 MPa (30 000 psi) | 345 MPa (50 000 psi) | 30% | Lähtejoon |
| 2. klass | 240 MPa (35 000 psi) | 415 MPa (60 000 psi) | 25% | +17% tootlus |
| 3. klass | 310–345 MPa (45 000–50 000 psi) | 455–480 MPa (66 000–70 000 psi) | 14-20% | +51-68% tootlus |
Allikas:
Mõõtmete tolerantsid
| Parameeter | Tolerantsus |
|---|---|
| Välisläbimõõt (OD on väiksem või võrdne 508 mm) | ±1% või ±1,0 mm (olenevalt sellest, kumb on suurem) |
| Välisläbimõõt (OD > 508 mm) | ±1% või ±4,0 mm (olenevalt sellest, kumb on suurem) |
| Seina paksus | +15% / -12,5% nominaalist |
| Kaal | +15% / -5% teoreetilisest kaalust |
| Sirgus | Vähem kui 0,1% kogupikkusest või sellega võrdne |
Tavalise suuruse saadavus (SSAW):
| OD (tolline) | OD (mm) | Seina paksuse vahemik (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 |
Allikas:
SSAW tootmisprotsess 3. klassile
ASTM A252 järgi spiraalkeevitatud torusid toodetakse järgmise protsessi abil:
| Samm | Kirjeldus |
|---|---|
| 1. Tooraine ettevalmistamine | 3. klassi nõuetele vastavad terasrullid on tasandatud ja servad{1}}freesitud; kasutab sageli TMCP (termo-mehhaaniliselt juhitud töödeldud) terast, et parandada tugevust- |
| 2. Serva ettevalmistamine | Ribade servad on freesitud õigeks keevitamiseks |
| 3. Spiraali moodustamine | Terasriba vormitakse pidevalt kindla spiraalinurga all silindrikujuliseks |
| 4. Sukelkaarkeevitus | Kahepoolne{0}}automaatne sukelkaarkeevitus(seest ja väljast) loob täieliku läbitungimisega spiraalõmbluse |
| 5. Eelsoojendus / Interpass Control | 100{1}}150 kraadi on tavaliselt vajalik kõrgtugeva terase vesinikpragude vältimiseks |
| 6. Keevitage NDT | 100% ultrahelikontroll (TÜ)3. klassile kohustuslik |
| 7. Hüdrostaatiline testimine | Valikuline vastavalt ASTM A252; võib teostada kokkuleppel |
| 8. Lõppviimistlus | Siledad või kaldus otsad välikeevitamiseks |
Testimis- ja kontrollinõuded
| Testi tüüp | Nõue | Märkmed |
|---|---|---|
| Keemiline analüüs | Kuumuse partii kohta | Kehtestatud fosfori piirnorm |
| Tõmbekatse | Partii kohta | Kontrollib saagikust ja tõmbetugevust |
| Lamestamise test | Nõutav | Kontrollib elastsust ja keevisõmbluse terviklikkust |
| Painde test | Kohustuslik– 180-kraadise paindekatse keevisõmblusnäidisega | Kontrollib keevisõmbluse elastsust |
| Hüdrostaatiline test | Valikuline vastavalt ASTM A252-le | Ei ole kohustuslik torude kuhjamisel |
| Ultraheli kontroll (TÜ) | 100% keevisõmblus | 3. klassile kohustuslik |
| Mõõtmete ülevaatus | 100% | Vastavalt ASTM A252 tolerantsidele |
| Veski testimise sertifikaat | EN 10204 tüüp 3.1B | Esitatakse täielike testitulemustega |
Rakendused
Klass 3 on esmaklassiline valik kõige nõudlikumate vundamentide jaoks:
| Rakendus | Kirjeldus |
|---|---|
| High-Rise Buildings (>50 lugu) | Pilvelõhkujate sügavvundament; südamikutoru vaivundamendid, mis nõuavad maksimaalset kandevõimet |
| Avamereplatvormid | merekonstruktsioonid, mis nõuavad suurt tugevuse{0}}ja-massi suhet; talub dünaamilisi laine- ja tõusujõude |
| Suured sillad | Main pier pile foundations for cross-river/sea bridges; load-bearing capacity >3000 kN tavaline |
| Seismilised tsoonid | Struktuurid, mis nõuavad paremat energia neeldumist ja elastsust |
| Süvavee merestruktuurid | Sadamad, dokid, sadamakaid keerulises merekeskkonnas |
| Rasketööstuslikud vundamendid | Maksimaalset kandevõimet nõudvad seadmete vundamendid |
| Ekstreemsed pinnasetingimused | Väga pehmed või ebastabiilsed pinnased, mis nõuavad maksimaalset kandevõimet |
| Maaparandus | Rannatammid, melioratsiooniseinad |
Hinnete valiku juhend
| Hinne | Saagi tugevus | Parim jaoks |
|---|---|---|
| 1. klass | 205 MPa (30 ksi) | Kerge-koormus, head pinnasetingimused, ajutised konstruktsioonid, kõige ökonoomsem |
| 2. klass | 240 MPa (35 ksi) | Kõige tavalisem– keskmise-kõrgusega hooned, sillavundamendid, üldvaiad |
| 3. klass | 310–345 MPa (45–50 ksi) | Raskete{0}}koormustega rakendused, suured sillad, avamereplatvormid, seismilised tsoonid, sügavad vundamendid |
SSAW eelised 3. klassi vaiade jaoks
| Eelis | Kirjeldus |
|---|---|
| Suurim tugevus | 45 000–50 000 psi tootlus – 51–68% kõrgem kui klass 1, mis võimaldab sama koormuse korral kuni 40% vähem vaia |
| Suurepärane kandevõime | Maksimaalne kandevõime-vaia kohta – ideaalne sügavate vundamentide jaoks keerulises pinnases |
| Spiraalne pingejaotus | Spiraalkeevitus hajutab pinget vaia ajamisel ühtlasemalt – 15-20% suurem aksiaalne survetugevus kui sirgõmblus |
| Suurepärane sõidutakistus | Talub kahjustusteta rasket sõitu läbi raskete kihtide (rahnud, tihe liiv, liustiku mullahari). |
| Suure läbimõõduga võimalus | SSAW toodab torusid 8" kuni 160" OD – ideaalne suure-läbimõõduga raske{3}}koorma vaiade jaoks |
| Paksud seinad | Seina paksus kuni 60 mm tagab erakordse -kandevõime |
| 100% TÜ ülevaatus | Keevisõmbluse kohustuslik ultrahelikontroll tagab kvaliteedi |
| Pikad pikkused | Kuni 32 m pikkused vähendavad väljade splaissimise nõudeid |
Kattevalikud
Püsistruktuuride jaoks määrake sobivad katted vastavalt keskkonnatingimustele:
| Katte tüüp | Parim jaoks | Kasutusaja hinnang |
|---|---|---|
| 3LPE (3-kihiline polüetüleen) | Maetud vaiad, karm keskkond | 50+ aastat |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Mere/pritsmete tsoon, maetud vaiad | 30+ aastat |
| Kivisöetõrva epoksü | Merekeskkonnad | 40+ aastat |
| Betooni kaalukate (CWC) | Avamere/merealused vaiad | Negatiivne ujuvus, mehaaniline kaitse |
| Epoksiidvaik / klaashelbed | Söövitavad keskkonnad | Kuiv kile Suurem või võrdne 300 μm soola korrosioonikindluse tagamiseks |
| Kuum-tsingitud | Maapealsed{0}}rakendused | 20+ aastat avamerekeskkondades |
| Bituumenkate | Maetud teenistus | Tasuv{0}}kaitse |
Olulised kaalutlused
1. 3. klass vs madalamad klassid
1. klass: kerge{0}}koormus, head pinnasetingimused, ajutised ehitised
2. klass: kõige levinum klass – keskmise-kõrgusega hooned, üldine vaia
3. klass: Premium klass– raskete{0}}koormustega rakendused, sügavad vundamendid, merekonstruktsioonid, seismilised tsoonid
2. Keevitatavuse nõuded
3. klassi suurem süsiniku ekvivalent (tavaliselt 0,40–0,48%) nõuabkvalifitseeritud keevitusprotseduuride range järgimine :
Eelsoojendustemperatuur: tavaliselt nõutav 100-150 kraadi
Interpassi temperatuuri reguleerimine
Kvalifitseeritud WPS väljade splaissimiseks
Soovitatav on{0}}järgnev keevisõmbluse kontroll
3. Täiendavad nõuded
Kriitiliste rakenduste jaoks määrake valikulised lisanõuded:
S1: Charpy V-sälklöögi test (madala-temperatuuri rakenduste jaoks; tüüpiline 27J -20 kraadi juures)
S4: Ultraheli lamineerimise test (tuvastage plaadi puudused)
S5: täiustatud kurvikatse (raskete sõidutingimuste jaoks)
S6: läbi-paksuse testimise (paksude seinte Z-suuna omaduste kontrollimine)
4. Sõiduvarustuse kaalutlused
Kõrgema energiaga haamridtavaliselt on vaja suurema tugevuse tõttu
Sõidukingade disain: tugevdatud, sageli keevitatud kõrgema klassi terasest, et vältida seente levikut
Stressi jälgimine: Soovitatav vaiatõmbamise analüsaator (PDA), et pinged jääksid alla lubatud piiri
Splaissimine: Täielikult läbitungivad põkk-keevisõmblused koos tagaküljega, et säilitada tugevuse järjepidevus
5. Majanduslikud tegurid
Materjalikulu lisatasu: 25–40% 2. klassist, 60–100% 1. klassist
Valmistamise keerukus: Kõrgem tänu keevitusseadmetele
Juhtimisaeg: tüüpiline 6-10 nädalat (pikem kui madalamatel klassidel)
Leevendus: Optimeerige vaiade konstruktsiooni, et kasutada vähem/suurema võimsusega vaiusid – see võib vähendada vundamendi üldkulusid
6. Kohustuslik hüdrostaatiline testimine puudub
Seda teeb ASTM A252mittenõuavad hüdrostaatilist testimist, kuna vaiade torud on täidetud betooniga ja neid ei kasutata vedeliku transportimiseks
See erineb survetoru standarditest nagu API 5L või ASTM A53
7. Kolmanda osapoole-kontroll
Saadaolevate kontrolliteenuste hulka kuuluvad SGS, BV, Lloyds
Kokkuvõte
ASTM A252 3. klassi spiraalselt sukeldatud kaarkeevitatud (SSAW) terastoruonesmaklassiline, kõrgeima tugevuse spetsifikatsioonterastoru vaiade jaoks vundamendi ehitamisel. Minimaalse voolavuspiiriga45 000–50 000 psi (310–345 MPa) – 51–68% kõrgem kui 1. klass– ja tõmbetugevus66 000–70 000 psi (455–480 MPa), 3. klass on parim valik raskete-koormustega rakenduste jaoks, mis nõuavad maksimaalset konstruktsiooni terviklikkust.
Põhifunktsioonid:
Materjali standard: ASTM A252 Grade 3 – kõrgeim tugevusaste vaiamiseks
Tootmisjõud: minimaalne 310–345 MPa (45 000–50 000 psi) – 51–68% kõrgem kui 1. klass
Tõmbetugevus: vähemalt 455–480 MPa (66 000–70 000 psi)
Pikendamine: minimaalselt 14-20% – paigaldamiseks piisav elastsus
SSAW tootminetoodab torusid8" kuni 160" ODseinapaksusega kuni60 mm
Kahepoolne{0}}keevitusloob ühe kvaliteetse{0}}keevitustüki
100% ultraheli kontrollkeevisõmblus on 3. klassi jaoks kohustuslik
Paindekatse kohustuslik– kriitiline vaiade paigaldamisel
Hüdrostaatilist testi pole vaja– torud on täidetud betooniga, neid ei kasutata vedeliku transportimiseks
Premium valikkõige nõudlikumate vundamendirakenduste jaoks
Levinud rakendused hõlmavad järgmist:
Kõrghoonete vundamendid- (pilvelõhkujad)
Avamereplatvormid ja merestruktuurid
Suured sillad ja üle{0}}meresillad
Suuremat energia neeldumist vajavad seismilised tsoonid
Süvavundament äärmuslikes pinnasetingimustes
Rasked tööstuslikud vundamendid
Tellimisel täpsustage:ASTM A252 klass 3, SSAW (spiraalkaarkeevitatud), suurus (OD x WT), pikkus, otsa viimistlus (tasane/faasitud), pinnakatte nõuded (FBE/3LPE/epoksü/tsingitud), lisanõuded (vajadusel) ja veski tüübikatsetussertifikaat vastavalt EN 1020B4. Kõige nõudlikumate projektide puhul kaaluge täpsustamistkolmanda osapoole-kontroll ja Charpy mõjutestimine (S1)tagada täielik vastavus projekti nõuetele .
