Rury do spawania wzdłużnego łukiem krytym (LSAW) klasy 3 ASTM A252
Podstawowy przegląd
Rura ASTM A252 klasy 3 LSAW to rura LSAWnajwyższy stopień wytrzymałościw specyfikacji ASTM A252 dlaspawane pale rur stalowych. To jestrura ze stali węglowejwyprodukowane przy użyciuSpawanie wzdłużne łukiem krytym (LSAW)proces, specjalnie zaprojektowany dlaciężkie-palowanie fundamentów i podpory konstrukcyjnegdzie wymagana jest maksymalna nośność-.
Nazwa Wyjaśnienie
| Część | Oznaczający |
|---|---|
| ASTM | ASTM International (Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów) |
| A252 | Standardowa specyfikacja dla spawanych i bezszwowych pali rur stalowych |
| klasa 3 | Thenajwyższy stopień wytrzymałościzgodnie ze specyfikacją ASTM A252 – odpowiednie do zastosowań-z dużymi obciążeniami |
| Spawanie wzdłużne łukiem krytym (LSAW) | Proces produkcyjny – blachy stalowe są formowane i spawane wzdłuż pojedynczego, prostego szwu wzdłużnego metodą spawania łukiem krytym z dodatkiem metalu dodatkowego |
Kluczowe cechy rur LSAW ASTM A252 klasy 3
| Funkcja | Opis |
|---|---|
| Rodzaj materiału | Stal niskowęglowa/stal-niskostopowa– zapewnia doskonałą wytrzymałość, ciągliwość i spawalność |
| Produkcja | LSAW (spawanie wzdłużne łukiem krytym)– płyty formowane w procesach UOE, JCOE lub gięcia na rolkach, a następnie dwustronnie-spawane łukiem krytym |
| Aplikacja podstawowa | Wytrzymałe-fundamenty palowe, budowa mostów, konstrukcje morskie i zastosowania-o dużym obciążeniu |
| Siła plonu | Minimum 310 MPa (45 000 psi). |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Minimum 455 MPa (66 000 psi). |
| Wydłużenie | Minimalnie 20%.(różni się w zależności od grubości ścianki) |
| Typowe średnice (LSAW) | 168 mm do 1820 mm(6" do 72") |
| Typowa grubość ścianki | 3,4 mm do 80 mm |
| Długość | 3 m do 32 mstandard; u niektórych producentów dostępne są nawet do 70 m |
Skład chemiczny (ASTM A252 klasa 3)
| Element | Analiza cieplna (maks. %) | Analiza produktu (maks. %) | Notatki |
|---|---|---|---|
| Węgiel (C) | 0.26 | 0.30 | Niska zawartość węgla zapewniająca spawalność |
| Mangan (Mn) | 1.35 - 1.6 | 1.40 - 1.6 | Zapewnia siłę |
| Fosfor (P) | 0.05 - 0.07 | 0.05 - 0.07 | Ścisła kontrola zapewniająca wytrzymałość |
| Siarka (S) | 0.03 - 0.047 | 0.045 | Kontrolowana jakość spoin |
| Krzem (Si) | maks. 0,45 | Nie określono | Odtleniacz |
Notatka:Stal nie powinna zawierać więcej niż 0,050% fosforu.
Porównanie właściwości mechanicznych: gatunki ASTM A252
| Nieruchomość | Klasa 1 | klasa 2 | klasa 3 |
|---|---|---|---|
| Granica plastyczności (min) | 205 MPa (30 ksi) | 240 MPa (35 ksi) | 310 MPa (45 ksi) |
| Wytrzymałość na rozciąganie (min) | 345 MPa (50 ksi) | 415 MPa (60 ksi) | 455 MPa (66 ksi) |
| Wydłużenie (min) | 30% | 25% | 20% |
| Siła w stosunku do klasy 1 | Linia bazowa | +17% wydajności | +51% wydajności |
| Częstotliwość użytkowania | Aplikacje-obciążające niewiele | Najczęściej używane | Ciężkie-duże-obciążenie |
Źródła:
Proces produkcyjny LSAW dla klasy 3 ASTM A252
Kroki procesu
| Krok | Opis |
|---|---|
| 1. Wybór talerza | Wysokiej jakości blachy-stalowe wybierane są zgodnie z wymaganiami ASTM A252 |
| 2. Przygotowanie krawędzi | Krawędzie płyt są fazowane, tworząc-rowek w kształcie litery V do spawania |
| 3. Formowanie | Płyty formowane są w kształty cylindryczne przy użyciu maszyn do gięcia UOE, JCOE lub rolkowych |
| 4. Spawanie sczepne | Uformowane płyty są spawane-sczepnie, aby zachować kształt przed końcowym spawaniem |
| 5. Spawanie łukiem krytym | Wielo-piła drutowa wykonuje spoinę wewnętrzną, a następnie spoinę zewnętrzną (dwustronną-) w celu uzyskania pełnej penetracji |
| 6. Rozszerzanie mechaniczne | Rurę można rozszerzyć do dokładnych wymiarów, aby uzyskać wąskie tolerancje |
| 7. Obróbka cieplna | Może zostać poddany obróbce cieplnej odprężającej, jeśli jest to wymagane w celu poprawy wytrzymałości |
| 8. Kontrola i testowanie | Badania nieniszczące, w tym badania ultradźwiękowe i badania hydrostatyczne |
| 9. Wykończenie | Fazowanie końcowe (wg ANSI B16.25), nakładanie powłoki zgodnie ze specyfikacją |
Dostępne metody formowania
| Metoda | Opis | Przydatność dla klasy 3 |
|---|---|---|
| UOE | Płyta prasowana w kształt U-, a następnie O-, rozciągana mechanicznie po spawaniu | Odpowiednie – produkcja-na dużą skalę |
| JCOE | Stopnie formowania progresywnego J-C-O, rozszerzane po spawaniu | Nadaje się – wysoka dokładność formowania |
| RBE (Gięcie na rolkach) | Płyta stopniowo zwijana w cylinder | Nadaje się do mniejszych serii produkcyjnych |
Dostępność rozmiaru
| Parametr | Zakres | Notatki |
|---|---|---|
| Średnica zewnętrzna (LSAW) | 168 mm do 1820 mm(6" do 72") | U niektórych producentów dostępne są aż do 4500 mm |
| Grubość ścianki | 3,4 mm do 80 mm | U niektórych producentów dostępne są rozmiary do 100 mm |
| Długość | 3 m do 32 mstandard;do 70 mdostępny | Większe długości zmniejszają łączenie pól |
| Koniec Zakończ | Końce gładkie, końce skośne zgodnie z ANSI B16.25 | Skośne do standardu spawania |
Wymagania dotyczące testowania i inspekcji
| Typ testu | Zamiar | Wymóg |
|---|---|---|
| Analiza chemiczna | Sprawdź, czy skład spełnia limity ASTM A252 | Według analizy cieplnej |
| Próba rozciągania | Potwierdzić plastyczność i wytrzymałość na rozciąganie | Za dużo |
| Próba spłaszczania | Sprawdź ciągliwość | Wymagany |
| Próba zginania | Sprawdź integralność spoiny | Wymagany |
| Próba hydrostatyczna | Dowód szczelności- | Każda rura przetestowana |
| Badanie ultradźwiękowe | Wykryj defekty wewnętrzne | 100% szwu spawalniczego, jeśli określono |
| Badanie radiograficzne (-prześwietlenie) | Sprawdź jakość spoiny | Kiedy określono |
| Kontrola wymiarowa | Sprawdź średnicę zewnętrzną, grubość ścianki i prostoliniowość | 100% |
| Próba udarności | Sprawdź wytrzymałość | Kiedy określono |
| Kontrola wizualna | Stan powierzchni, wygląd spoiny | 100% |
Certyfikat testu młyna:Zwykle dostarczana jest norma EN 10204 / 3.1B
Zastosowania rur LSAW klasy 3 ASTM A252
Klasa 3 toopcja o najwyższej wytrzymałościi jest przeznaczony do najbardziej wymagających zastosowań:
| Obszar zastosowań | Konkretne zastosowania |
|---|---|
| Budowa mostu | Fundamenty głównych filarów, główne-elementy nośne, podpory dużych mostów |
| Porty i konstrukcje morskie | Doki, pirsy, nabrzeża i platformy wiertnicze wymagające-długoterminowej odporności na korozję oraz odporności na uderzenia podczas cumowania statków i erozję falową |
| Wysokie-fundamenty budynków | Głębokie fundamenty pod drapacze chmur i ciężkie konstrukcje, gdzie wymagana jest maksymalna nośność |
| Ciężka Inżynieria lądowa | Projekty z trudnymi warunkami gruntowymi, wymagające dodatkowej-nośności |
| Inżynieria hydrauliczna | Wzmocnienie tam, systemy odwadniające, budowa fundamentów elektrowni wodnych |
| Trudne warunki glebowe | Projekty, w których trudne warunki gruntowe wymagają maksymalnej wytrzymałości pala |
Notatka:Klasa 3 jest specjalnie wybranaprojekty infrastrukturalne na dużą-skalętakie jak mosty, porty i-wieżowce, gdziedodatkowe obciążenie-i maksymalna trwałośćsą wymagane.
Opcje powlekania i ochrony
| Typ powłoki | Aplikacja |
|---|---|
| Czarny(goły) | Standardowe wykończenie walcownicze, do użytku wewnętrznego |
| Lakier/olej-antykorozyjny | Tymczasowe zabezpieczenie na czas transportu |
| Czarny obraz | Podstawowa ochrona antykorozyjna |
| FBE (powłoka epoksydowa) | Ochrona antykorozyjna instalacji podziemnych |
| 3LPE (3-warstwowy polietylen) | Zakopane rurociągi, trudne warunki |
| Epoksyd ze smoły węglowej | Wytrzymała-ochrona |
| Powłoka bitumiczna | Pochowana służba |
| Ocynkowany | Aplikacje eksponowane na zewnątrz |
| Ochrona katodowa | Można zastosować w celu przedłużenia żywotności |
Porównanie: Rodzaje produkcji ASTM A252
| Aspekt | LSAW (wzdłużny) | ERW | SSAW (spirala) | Bezszwowy |
|---|---|---|---|---|
| Szew spawalniczy | Pojedynczy prosty szew | Pojedynczy prosty szew | Ciągły szew spiralny | Bez szwu |
| Zakres średnic | 6" do 72"+ | Typowy rozmiar mniejszy lub równy 24”. | 8" do 120"+ | Typowy rozmiar mniejszy lub równy 24”. |
| Grubość ścianki | Do 80 mm | Średni | Średni | Dostępne grube |
| Typowe zastosowanie | Ciężkie palowanie, fundamenty, konstrukcje | Mniejsze palowanie | Pale o dużej średnicy | Zastosowania specjalne |
| Kluczowa zaleta | Najwyższa wytrzymałość, doskonała dokładność wymiarowa | Ekonomiczne-w przypadku małych średnic | Bardzo duże średnice | Jednolita charakterystyka siły |
Zalety rur LSAW ASTM A252 klasy 3
| Korzyść | Opis |
|---|---|
| Najwyższy stopień wytrzymałości | Klasa 3 oferujemaksymalna siławśród gatunków ASTM A252, z 51% wyższą granicą plastyczności niż klasa 1 |
| Doskonała nośność-Nośność | Idealny do głębokich fundamentów i ciężkich zastosowań konstrukcyjnych wymagających maksymalnej nośności |
| Doskonała wytrzymałość i odporność na uderzenia | Odporny na pękanie pod wpływem naprężeń, zapewniający niezawodność w środowiskach dynamicznych i{0}}o dużym obciążeniu |
| Możliwość stosowania dużych średnic | Proces LSAW umożliwia produkcję pali-o dużej średnicy (do 72 cali i więcej), idealnych do dużych projektów infrastrukturalnych |
| Grube ściany | Nadaje się do zastosowań wymagających znacznej grubości ścianki (do 80 mm) |
| Wysoka integralność strukturalna | Pojedynczy szew wzdłużny z dwustronnym-spawaniem z pełną-penetracją zapewnia solidne i niezawodne szwy |
| Doskonała dokładność wymiarowa | Mechaniczne rozszerzanie pozwala uzyskać wąskie tolerancje, zapewniając precyzyjną kontrolę wymiarów rur |
| Elastyczne długości | Może wytwarzać długie pale (do 70 m), redukując łączenie na miejscu i poprawiając wydajność konstrukcji |
| Opcje odporności na korozję | Dostępnych jest wiele opcji powlekania, które wydłużają żywotność w trudnych warunkach, w tym w warunkach morskich i przemysłowych |
| Spawalność | Można go spawać lub naprawiać-na miejscu bez utraty integralności konstrukcyjnej |
| Odporność sejsmiczna | Dobra elastyczność i odporność na uderzenia, odpowiednia do obszarów-narażonych na trzęsienia ziemi |
Charakterystyka wydajności
| Charakterystyczny | Opis |
|---|---|
| Wysoka wytrzymałość i twardość | Minimalna granica plastyczności 45 000 psi (310 MPa) i wytrzymałość na rozciąganie 66 000 psi (455 MPa) |
| Odporność na wysoką temperaturę | Zachowuje właściwości mechaniczne w podwyższonych temperaturach |
| Kompaktowe wykończenie powierzchni | Gładkie powierzchnie zmniejszają tarcie podczas montażu i poprawiają stabilność konstrukcji |
| Odporność na korozję | Można go ulepszyć za pomocą powłoki 3PE, epoksydowej powłoki proszkowej lub ochrony katodowej w celu uzyskania długoterminowej-trwałości w warunkach morskich, podziemnych i przemysłowych |
| Zdolność adaptacji | Nadaje się do różnych warunków glebowych i złożonych środowisk geologicznych, szczególnie trudnych warunków gruntowych |
Ważne uwagi dotyczące wyboru
1. Klasa 3 kontra inne klasy
klasa 3jestopcja o najwyższej wytrzymałości, odpowiednie do najbardziej wymagających zastosowań fundamentowych, w tym mostów, portów i-wieżowców
W przypadku większości ogólnych zastosowań fundamentowychklasa 2jest standardowym wyborem
W przypadku lekkich-obciążeń lub zastosowań tymczasowychKlasa 1może wystarczyć
2. Kiedy wybrać ASTM A252 klasa 3 LSAW
Budowa mostu– fundamenty z pali głównych filarów wymagające maksymalnej nośności
Obiekty portowe i morskie– doki, nabrzeża, platformy offshore
Fundamenty wieżowców-– głębokie fundamenty pod drapacze chmur
Trudne warunki glebowe– projekty na trudnym podłożu wymagające dodatkowej wytrzymałości
Infrastruktura-o dużej skali– tam, gdzie wymagana jest maksymalna trwałość i-nośność
3. Wybór procesu produkcyjnego
ŁASZAjest preferowany dla:
Duże średnice (większe lub równe 12 cali)
Zastosowania o grubych ścianach wymagające dużej wytrzymałości
Projekty wymagające długich pali
Zastosowania wymagające dużej dokładności wymiarowej
Palowanie o dużej wytrzymałości-wymagające maksymalnej integralności konstrukcji
4. Ochrona przed korozją
W przypadku konstrukcji trwałych należy określić odpowiednią powłokę w oparciu o warunki środowiskowe
Środowiska morskie wymagają zwiększonej ochrony przed korozją – dostępne opcje obejmują FBE, 3LPE lub żywicę epoksydową ze smoły węglowej
Aby zwiększyć trwałość w agresywnym środowisku, można zastosować ochronę katodową
W przypadku zastosowań portowych i przybrzeżnych odporność na korozję ma kluczowe znaczenie
5. Orzecznictwo
Standard:PL 10204 3.1(niezależne testy producenta)
Upewnij się, że Certyfikat Testu Młyna zawiera: skład chemiczny, właściwości mechaniczne, wyniki testów hydrostatycznych
Inspekcja-strony trzeciej przeprowadzana przez firmy SGS, BV i Lloyds jest powszechnie akceptowana w przypadku kluczowych projektów
6. Rozważania projektowe
Rura stalowa służy jako stały element-nośny lub osłona formująca pali betonowych
Rury muszą zostać poddane testom hydrostatycznym, spłaszczaniu i zginaniu, aby zapewnić integralność strukturalną
Większe długości (do 70 m) zmniejszają łączenie pól i poprawiają wydajność instalacji
W przypadku środowisk morskich należy wziąć pod uwagę dodatkową grubość ścianki ze względu na naddatek na korozję
7. Porównanie z API 5L
ASTM A252 jest specjalnie przeznaczonypalowanie/fundamentowanie, nie do usług ciśnieniowych
API 5L jest dlarurociągi przesyłowe ropy/gazu
Granica plastyczności A252 Grade 3 (310 MPa) jest wyższa niż API 5L Grade B (241 MPa) i podobna do X42 (290 MPa)
Rozważania dotyczące zakresu temperatur są różne – zapoznaj się ze specyfikacjami projektu, aby poznać wymagania dotyczące niskich-temperatur
Finał na wynos: Rura LSAW klasy 3 ASTM A252jeststos rur spawanych o najwyższej wytrzymałości i dużej-średnicydo najbardziej wymagających zastosowań fundamentowych. Przy minimalnej granicy plastyczności310 MPa (45 000 psi) – 51% wyższy niż stopień 1– oferujemaksymalne obciążenie-nośnośćna projekty dotyczące infrastruktury krytycznej. Proces produkcyjny LSAW umożliwia produkcję rur zŚrednica od 6 do 72 calio grubości ścianek do80 mmi długości do70 m, znacznie zmniejszając wymagania dotyczące łączenia na miejscu . Preferowanym wyborem jest klasa 3budowa mostów, obiekty portowe, konstrukcje morskie,-wieżowce i projekty realizowane w trudnych warunkach gruntowychgdzie wymagana jest maksymalna wytrzymałość i trwałość. Jego połączeniewysoka integralność strukturalna, doskonała wytrzymałość i opcje odporności na korozjęsprawia, że jest to klasa premium w normie ASTM A252 dla najbardziej wymagających zastosowań w inżynierii lądowej.
