ASTM A252 Grade 3 spiraalihitsattu teräsputki (SSAW)
Peruskatsaus
ASTM A252 Grade 3 spiraali uppokaarihitsattu (SSAW) teräsputkionkorkein lujuusluokkateräsputkipaalujen ASTM A252 -spesifikaatiossa. Se on erityisesti suunnitelturaskaisiin{0}}perussovelluksiinvaativat maksimaalista kuorman{0}}kantokykyä, kuten korkeita-kerrosrakennuksia, offshore-lautoja, suuria siltoja ja syviä perustuksia haastavissa maaperäolosuhteissa.
Nimen selitys
| Osa | Merkitys |
|---|---|
| ASTM | ASTM International (American Society for Testing and Materials) |
| A252 | Vakioerittely hitsatuille ja saumattomille teräsputkipaaluille |
| Luokka 3 | Thekorkein lujuusluokka– pienin myötölujuus45 000 psi (310 MPa) |
| SSAW | Kierre uppokaarihitsaus – kaksipuolinen{0}}hitsaus täytemetallilla; hitsisauma kulkee jatkuvasti spiraalina putken pituudella |
Tärkeimmät tiedot
| Attribuutti | Kuvaus |
|---|---|
| Vakio | ASTM A252 / A252M – "Hitsattujen ja saumattomien teräsputkipaalujen vakiospesifikaatio" |
| Ensisijainen toiminto | Raskas-rakenneperustustuki– pysyvät kuormaa-kannattavat osat tai kuoret betonipaaluille-valettavaksi- |
| Valmistusprosessi | Spiraalikaarihitsaus (SSAW) – kaksipuolinen automaattinen{0}}hitsaus |
| Minimituottovoima | 310-345 MPa (45 000-50 000 psi) |
| Minimaalinen vetolujuus | 455-480 MPa (66 000-70 000 psi) |
| Minimi venymä | 14-20%(vaihtelee seinämän paksuuden ja mittapituuden mukaan) |
| Kokoalue (SSAW) | 219 mm - 4064 mm(8" - 160") OD – jopa 3000 mm tyypillinen |
| Seinän paksuus | 3,2 mm - 60 mm(yleinen 8-30 mm) |
| Pituus | 6 m - 24 m vakio; käytettävissä jopa 32 m |
| Loppuviimeistely | Tasaiset päät (PE) standardi; viistetyt päät (30 asteen viiste) kenttähitsaukseen |
Kemiallinen koostumus
ASTM A252 määrittelee vain enimmäisrajat fosforille. Kaikilla kolmella luokalla on samat koostumusrajat:
| Elementti | Suurin % | Huomautuksia |
|---|---|---|
| Hiili (C) | 0,26 % (tyypillinen) | Ei standardin edellyttämä |
| Mangaani (Mn) | 1,60 % (tyypillinen) | Ei standardin edellyttämä |
| Pii (Si) | 0,45 % (tyypillinen) | Ei standardin edellyttämä |
| Fosfori (P) | 0.050%(pakollinen) | Teräs saa sisältää enintään 0,050 % fosforia |
| rikki (S) | 0,030 % (tyypillinen) | Ohjattu hitsattavuuden vuoksi |
Huomautus: Standardi keskittyy mekaanisiin ominaisuuksiin tiukan kemiallisen koostumuksen sijaan. Valmistajat voivat lisätä mikro-seoselementtejä (Nb, V, Ti) rakeiden jalostukseen.
Mekaanisten ominaisuuksien vertailu
| Luokka | Sadonvoimakkuus (min) | Vetolujuus (min) | Venymä (min) | Vahvuus vs. luokka 1 |
|---|---|---|---|---|
| Luokka 1 | 205 MPa (30 000 psi) | 345 MPa (50 000 psi) | 30% | Perustaso |
| Luokka 2 | 240 MPa (35 000 psi) | 415 MPa (60 000 psi) | 25% | +17 % tuotto |
| Luokka 3 | 310-345 MPa (45 000-50 000 psi) | 455-480 MPa (66 000-70 000 psi) | 14-20% | +51-68 % tuotto |
Lähde:
Mittojen toleranssit
| Parametri | Toleranssi |
|---|---|
| Ulkohalkaisija (OD pienempi tai yhtä suuri kuin 508 mm) | ±1 % tai ±1,0 mm (sen mukaan kumpi on suurempi) |
| Ulkohalkaisija (OD > 508 mm) | ±1 % tai ±4,0 mm (sen mukaan kumpi on suurempi) |
| Seinän paksuus | +15 % / -12,5 % nimellisarvosta |
| Paino | +15% / -5% teoreettisesta painosta |
| Suoruus | Vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,1 % kokonaispituudesta |
Tyypillisen koon saatavuus (SSAW):
| OD (tuumaa) | Ulkohalkaisija (mm) | Seinän paksuusalue (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 |
Lähde:
SSAW-valmistusprosessi luokalle 3
ASTM A252:n mukaiset spiraalihitsatut putket valmistetaan seuraavalla menetelmällä:
| Vaihe | Kuvaus |
|---|---|
| 1. Raaka-aineen valmistelu | Luokan 3 vaatimukset täyttävät teräskelat tasoitetaan ja reuna-jyrsitään; käyttää usein TMCP-terästä (termo-mekaanisesti ohjattua prosessoitua) terästä parantaakseen lujuutta- |
| 2. Reunojen valmistelu | Nauhan reunat jyrsitään oikeaa hitsausta varten |
| 3. Spiraalin muodostus | Teräsnauhaa muotoillaan jatkuvasti sylinterimäiseksi tietyssä heliksikulmassa |
| 4. Uppokaarihitsaus | Kaksipuolinen{0}}automaattinen upokaarihitsaus(sisällä ja ulkopuolella) luo spiraalisauman täysin tunkeutumalla |
| 5. Esilämmitys/Interpass-ohjaus | 100-150 astetta vaaditaan tyypillisesti vetyhalkeilun estämiseksi korkealujuisessa teräksessä |
| 6. Hitsaa NDT | 100 % ultraäänitarkastus (UT)pakollinen luokalle 3 |
| 7. Hydrostaattinen testaus | Valinnainen ASTM A252:n mukaan; voidaan suorittaa sopimuksen mukaan |
| 8. Lopeta viimeistely | Tasaiset tai viistetyt päät kenttähitsaukseen |
Testaus- ja tarkastusvaatimukset
| Testityyppi | Vaatimus | Huomautuksia |
|---|---|---|
| Kemiallinen analyysi | Lämpöerän mukaan | Fosforiraja valvottu |
| Vetotesti | per erä | Tarkistaa myötölujuuden ja vetolujuuden |
| Tasoitustesti | Pakollinen | Tarkistaa sitkeyden ja hitsin eheyden |
| Taivutustesti | Pakollinen– 180 asteen taivutuskoe hitsauskappaleella | Tarkistaa hitsin sitkeyden |
| Hydrostaattinen testi | Valinnainen ASTM A252:n mukaan | Ei pakollinen putkien paaluttamiseen |
| Ultraäänitarkastus (UT) | 100 % hitsisauma | Pakollinen luokalle 3 |
| Mittatarkastus | 100% | ASTM A252 -toleranssien mukaan |
| Myllyn testitodistus | EN 10204 Tyyppi 3.1B | Toimitetaan täydelliset testitulokset |
Sovellukset
Grade 3 on ensiluokkainen valinta vaativimpiin meikkisovelluksiin:
| Sovellus | Kuvaus |
|---|---|
| High-Rise Buildings (>50 tarinaa) | Pilvenpiirtäjien syvät perustukset; ydinputkipaaluperustukset, jotka vaativat maksimaalista kantavuutta |
| Offshore-alustat | Merirakenteet, jotka vaativat suurta lujuus{0}}painosuhdetta-; kestää dynaamisia aalto- ja vuorovesivoimia |
| Suuret Sillat | Main pier pile foundations for cross-river/sea bridges; load-bearing capacity >3000 kN yleinen |
| Seismiset vyöhykkeet | Rakenteet, jotka vaativat tehostettua energian imeytymistä ja taipuisuutta |
| Syvänmeren merenrakenteet | Satamat, telakat, laiturit haastavissa meriympäristöissä |
| Raskaat teolliset perustukset | Laitteiden perustukset, jotka vaativat maksimaalista kantavuutta |
| Äärimmäiset maaperäolosuhteet | Erittäin pehmeä tai epävakaa maaperä, joka vaatii maksimaalista kantavuutta |
| Maanparannus | Rannikkopenkereet, talteenottolaipiot |
Arvosanan valintaopas
| Luokka | Tuottovoima | Paras |
|---|---|---|
| Luokka 1 | 205 MPa (30 ksi) | Kevyet{0}}kuormitussovellukset, hyvät maaperäolosuhteet, väliaikaiset rakenteet, edullisin |
| Luokka 2 | 240 MPa (35 ksi) | Yleisin– keskikorkeat{0}}rakennukset, siltojen perustukset, yleispaalutus |
| Luokka 3 | 310-345 MPa (45-50 ksi) | Raskaat{0}}kuormitukset, suuret sillat, offshore-alustat, seismiset vyöhykkeet, syvät perustukset |
SSAW:n edut luokan 3 paalutukseen
| Etu | Kuvaus |
|---|---|
| Korkein vahvuus | 45 000–50 000 psi:n tuotto – 51–68 % korkeampi kuin luokka 1, mikä mahdollistaa jopa 40 % vähemmän paaluja samalla kuormalla |
| Ylivoimainen kuormituskyky | Suurin{0}}kantokyky paalua kohden – ihanteellinen syväperustuksiin haastavassa maaperässä |
| Spiraalinen stressin jakautuminen | Spiraalihitsaus jakaa jännityksen tasaisemmin paalujen ajon aikana – 15-20 % suurempi aksiaalinen puristuslujuus kuin suorassa saumassa |
| Erinomainen ajovastus | Kestää kovaa ajoa vaikeiden kerrosten läpi (lohkareet, tiheä hiekka, jäätikkö) vaurioittamatta |
| Suuri halkaisija ominaisuus | SSAW valmistaa putkia, joiden ulkohalkaisija on 8" - 160" – ihanteellinen suuriin-halkaisijaltaan raskaisiin-kuormapaaluksiin |
| Paksut seinät | Jopa 60 mm:n seinämäpaksuus tarjoaa poikkeuksellisen-kuormankestävyyden |
| 100% UT-tarkastus | Hitsaussauman pakollinen ultraäänitarkastus varmistaa laadun |
| Pitkät pituudet | Jopa 32 metrin pituudet vähentävät kentän liitosvaatimuksia |
Päällystysvaihtoehdot
Määritä pysyville rakenteille sopivat pinnoitteet ympäristöolosuhteiden perusteella:
| Pinnoitetyyppi | Paras | Käyttöikäarvio |
|---|---|---|
| 3LPE (3-kerroksinen polyeteeni) | Haudatut kasat, ankarat ympäristöt | 50+ vuotta |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | Meri-/roiskevyöhyke, haudatut paalut | 30+ vuotta |
| Kivihiiliterva epoksi | Meriympäristöt | 40+ vuotta |
| Concrete Weight Coating (CWC) | Offshore-/merenalaiset paalut | Negatiivinen kelluvuus, mekaaninen suojaus |
| Epoksihartsi / lasihiutale | Syövyttävät ympäristöt | Kuivakalvo Suurempi tai yhtä suuri kuin 300 μm suolan korroosionkestävyyden vuoksi |
| Kuumasinkitty{0}} | Maanpäälliset sovellukset- | 20+ vuotta offshore-ympäristöissä |
| Bitumipinnoite | Haudattu palvelu | Kustannustehokas suojaus- |
Tärkeitä huomioita
1. Luokka 3 vs. alemmat arvosanat
Luokka 1: Kevyet{0}}kuormitussovellukset, hyvät maaperäolosuhteet, väliaikaiset rakenteet
Luokka 2: Yleisin laatu – keskikokoiset-korkeat rakennukset, yleinen paalutus
Luokka 3: Premium-luokka– raskaat-kuormitukset, syvät perustukset, merirakenteet, seismiset vyöhykkeet
2. Hitsattavuusvaatimukset
Luokan 3 korkeampi hiiliekvivalentti (tyypillisesti 0,40-0,48 %) edellyttääpätevien hitsausmenetelmien tiukka noudattaminen :
Esilämmityslämpötila: tyypillisesti vaaditaan 100-150 astetta
Interpassin lämpötilan säätö
Hyväksytty WPS kenttäliitokseen
Hitsauksen jälkeistä-tarkastusta suositellaan
3. Lisävaatimukset
Määritä kriittisille sovelluksille valinnaiset lisävaatimukset:
S1: Charpy V-Notch Impact Test (matalissa-lämpötiloissa; tyypillinen 27J -20 asteessa)
S4: Ultraäänilaminointitesti (tunnista levyn epätasaisuudet)
S5: Enhanced Bend Test (vakaviin ajo-olosuhteisiin)
S6: läpi-paksuustestauksen (Z-suunnan ominaisuuksien tarkistus paksuille seinille)
4. Ajovarusteita koskevat näkökohdat
Suuremman energian vasarattyypillisesti tarvitaan suuremman lujuuden vuoksi
Ajokengän suunnittelu: Vahvistettu, usein hitsattu korkeammasta teräksestä sienikasvun estämiseksi
Stressin seuranta: Paalutusanalysaattoria (PDA) suositellaan varmistamaan jännitysten pysyminen sallittujen rajojen alapuolella
Jatkoliitos: Täysin tunkeutuvat päittäishitsit taustalla lujuuden jatkuvuuden ylläpitämiseksi
5. Taloudelliset tekijät
Materiaalikustannuspalkkio: 25–40 % 2. luokan yli, 60–100 % 1. luokkaa
Valmistuksen monimutkaisuus: Korkeampi hitsausohjaimien ansiosta
Toimitusaika: 6-10 viikkoa tyypillisesti (pidempi kuin alemmat arvosanat)
Lieventäminen: Optimoi paalusuunnittelu käyttääksesi vähemmän/suurempikapasiteettisia paaluja – voi vähentää perustuksen kokonaiskustannuksia
6. Ei pakollista hydrostaattista testausta
ASTM A252 tekeeeivaativat hydrostaattista testausta, koska paalutusputket täytetään betonilla eikä niitä käytetä nesteen kuljetukseen
Tämä eroaa paineputkistandardeista, kuten API 5L tai ASTM A53
7. Kolmannen-osapuolen tarkastus
Käytettävissä olevia tarkastuspalveluita ovat SGS, BV, Lloyds
Yhteenveto
ASTM A252 Grade 3 spiraali uppokaarihitsattu (SSAW) teräsputkionpremium, korkein lujuusvaatimusteräsputkipaaluille perustusten rakentamisessa. Pienimmällä myötörajalla45 000–50 000 psi (310–345 MPa) – 51-68 % korkeampi kuin luokka 1– ja vetolujuus66 000–70 000 psi (455–480 MPa), Grade 3 on paras valinta raskaan-kuormituksen sovelluksiin, jotka vaativat maksimaalista rakenteellista eheyttä.
Tärkeimmät ominaisuudet:
Materiaalistandardi: ASTM A252 Grade 3 – korkein lujuusluokka paalutukseen
Sadonvoimakkuus: vähintään 310-345 MPa (45 000-50 000 psi) – 51-68 % korkeampi kuin luokka 1
Vetolujuus: vähintään 455-480 MPa (66 000-70 000 psi)
Pidentymä: Vähintään 14-20 % – riittävä sitkeys asennukseen
SSAW:n valmistusvalmistaa putkia8" - 160" ODseinämän paksuus enintään60 mm
Kaksipuolinen{0}}hitsausluo yhden korkealaatuisen{0}}hitsauskimpaleen
100 % ultraäänitarkastushitsisauma pakollinen luokalle 3
Taivutuskoe pakollinen– kriittinen paalutussovelluksissa
Hydrostaattista testiä ei vaadita– putket on täytetty betonilla, eikä niitä käytetä nesteen kuljetukseen
Premium-valintavaativimpiin perustussovelluksiin
Yleisiä sovelluksia ovat:
Korkeiden{0}}rakennusten perustukset (pilvenpiirtäjät)
Offshore-alustat ja merirakenteet
Suuret sillat ja yli{0}}merisillat
Seismiset vyöhykkeet, jotka vaativat tehostettua energian imeytymistä
Syvät perustukset äärimmäisissä maaperäolosuhteissa
Raskaat teolliset perustukset
Ilmoita tilauksen yhteydessä:ASTM A252 Grade 3, SSAW (spiraalihitsattu kaarihitsaus), koko (OD x WT), pituus, päädyn viimeistely (tasainen/viistetty), pinnoitusvaatimukset (FBE/3LPE/epoksi/sinkitty), lisävaatimukset (tarvittaessa) ja jyrsintätestisertifikaatti EN 1020.4. Harkitse vaativimpien projektien määrittämistäkolmannen osapuolen tarkastus- ja Charpyn vaikutustestaus (S1)varmistaakseen hankkeen vaatimusten täydellisen noudattamisen .
