Rura stalowa spawana spiralnie ASTM A252 (SSAW)
Podstawowy przegląd
Rura stalowa spawana spiralnie łukiem krytym (SSAW) ASTM A252jeststos rur ze stali węglowejspecjalnie zaprojektowane dlafundamenty i konstrukcje wsporcze. W przeciwieństwie do rur ciśnieniowych (np. API 5L), rury te służą jakostałe elementy-przenoszące obciążenielub jako skorupy do pali betonowych-wylewanych na miejscu-.
Proces produkcyjny SSAW pozwala na torury o dużej-średnicybyć produkowana ekonomicznie, dzięki czemu preferowanym wyborem jest rura spawana spiralnie ASTM A252konstrukcje morskie, fundamenty mostów,-wieżowce i projekty rekultywacji gruntów .
Nazwa Wyjaśnienie
| Część | Oznaczający |
|---|---|
| ASTM | ASTM International (Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów) |
| A252 | Standardowa specyfikacja dla spawanych i bezszwowych pali rur stalowych |
| Oceny | Klasa 1, klasa 2, klasa 3– dostępne trzy poziomy wytrzymałości |
| SSAW | Spawanie łukiem krytym spiralnym –-spawanie dwustronne z materiałem dodatkowym; szew spawalniczy przebiega spiralnie wzdłuż długości rury |
Kluczowe dane techniczne
| Atrybut | Opis |
|---|---|
| Standard | ASTM A252 / A252M – „Standardowa specyfikacja dla spawanych i bezszwowych pali rur stalowych” |
| Proces produkcyjny | Spawanie łukiem krytym spiralnym (SSAW) –-dwustronne spawanie automatyczne |
| Oceny | Klasa 1, klasa 2, klasa 3– Najczęściej spotykany jest stopień 2 |
| Zakres rozmiarów (SSAW) | 219 mm do 4064 mm(8" do 160") średnicy zewnętrznej |
| Grubość ścianki | 3,2 mm do 60 mm(wspólny zakres 6-25,4 mm) |
| Długość | 6 m do 24 m standard; dostępne do 32 m |
| Końcowe wykończenia | Końce gładkie, końce skośne (skos 30 stopni), gwintowane |
Skład chemiczny (wszystkie klasy)
ASTM A252 określa jedynie maksymalne limity dla fosforu. Wszystkie trzy klasy mają te same ograniczenia dotyczące składu:
| Element | Maksymalny% |
|---|---|
| Węgiel (C) | 0,26% (typowe, nieobowiązkowe) |
| Mangan (Mn) | 1,60% (typowe, nieobowiązkowe) |
| Krzem (Si) | 0,45% (typowe, nieobowiązkowe) |
| Fosfor (P) | 0.050%(obowiązkowy) |
| Siarka (S) | 0,030% (typowo) |
Uwaga: norma wymaga jedynie maksymalnej zawartości fosforu. Przedstawione wartości składu chemicznego są typowe i pochodzą z danych producenta.
Porównanie właściwości mechanicznych
| Stopień | Granica plastyczności (min) | Wytrzymałość na rozciąganie (min) | Wydłużenie (min) | Siła a stopień 1 |
|---|---|---|---|---|
| Klasa 1 | 205 MPa (30 000 psi) | 345 MPa (50 000 psi) | 30% | Linia bazowa |
| klasa 2 | 240 MPa (35 000 psi) | 415 MPa (60 000 psi) | 25% | +17% wydajności |
| klasa 3 | 310 MPa (45 000 psi) | 455 MPa (66 000 psi) | 20% | +51% wydajności |
Źródło:
Tolerancje wymiarowe
| Parametr | Tolerancja |
|---|---|
| Średnica zewnętrzna (OD mniejsza lub równa 508 mm) | ±1% lub ±1,0 mm (w zależności od tego, która wartość jest większa) |
| Średnica zewnętrzna (OD > 508 mm) | ±1% lub ±4,0 mm (w zależności od tego, która wartość jest większa) |
| Grubość ścianki | +15% / -12,5% wartości nominalnej |
| Waga | +15% / -5% masy teoretycznej |
| Prostota | Mniejsze lub równe 0,1% całkowitej długości |
Dostępność typowego rozmiaru (SSAW):
| średnica zewnętrzna (cale) | średnica zewnętrzna (mm) | Zakres grubości ścianki (mm) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 14.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 16.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 18.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 21.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 24.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 26.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 28.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 29.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 29.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 30.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 30.0 |
Proces produkcyjny SSAW
Rury ze szwem spiralnym zgodnie z normą ASTM A252 produkowane są w następującym procesie:
| Krok | Opis |
|---|---|
| 1. Przygotowanie surowca | Kręgi stalowe spełniające wymagania chemiczne normy ASTM A252 są poziomowane, przycinane i strugane |
| 2. Przygotowanie krawędzi | Krawędzie taśmy są frezowane w celu prawidłowego spawania |
| 3. Formowanie spiralne | Taśma stalowa jest w sposób ciągły formowana w kształt cylindryczny pod określonym kątem linii śrubowej |
| 4. Spawanie łukiem krytym | Dwustronne-automatyczne spawanie łukiem krytym(wewnątrz i na zewnątrz) tworzy szew spiralny o głębokości penetracji większej lub równej 1,5 mm |
| 5. Spawanie NDT | W 100% ultradźwiękowe automatyczne wykrywanie wadspoiny |
| 6. Testy hydrostatyczne | Każda rura testowana przy 2x ciśnieniu roboczym przez czas większy lub równy 15 sekund |
| 7. Zakończ wykańczanie | Skośne końce (kąt 30 stopni) do spawania w terenie |
| 8. Powłoka | W razie potrzeby powłoka antykorozyjna (epoksyd, 3LPE, żywica epoksydowa ze smoły węglowej) |
Wymagania dotyczące testowania i inspekcji
| Typ testu | Wymóg | Notatki |
|---|---|---|
| Analiza chemiczna | Na partię ciepła | Wprowadzono limit fosforu |
| Próba rozciągania | Za dużo | Sprawdza plastyczność i wytrzymałość na rozciąganie |
| Próba spłaszczania | Wymagany | Sprawdza plastyczność i integralność spoiny |
| Próba zginania | Wymagany | Sprawdza integralność spoiny |
| Próba hydrostatyczna | Każda rura | 2× ciśnienie robocze, większe lub równe 15 sekund |
| Kontrola ultradźwiękowa (UT) | 100% spoiny | Ciągłe automatyczne wykrywanie wad |
| Kontrola wymiarowa | 100% | Zgodnie z tolerancjami ASTM A252 |
| Świadectwo testu młyna | EN 10204 Typ 3.1B | Dostarczane z pełnymi wynikami testów |
Aplikacje
Rury spawane spiralnie ASTM A252 są stosowane w wymagających zastosowaniach fundamentowych:
| Aplikacja | Opis |
|---|---|
| Konstrukcje morskie | Porty, nabrzeża, doki, falochrony, platformy wiertnicze |
| Fundamenty mostów | Wsparcie mola i przyczółków dla mostów-rzecznych/morskich |
| Wysokie-fundamenty budynków | Fundamenty z rur rdzeniowych pod drapacze chmur (nośność pojedynczego pali większa lub równa 8000 kN) |
| Rekultywacja gruntów | Wały przybrzeżne, grodzie rekultywacyjne |
| Fundamenty Zakładów Przemysłowych | Pale fundamentowe sprzętu ciężkiego |
| Prace tymczasowe | Podpory fundamentowe, podesty budowlane |
| Fundamenty wieży transmisyjnej | Strefy korozji gleby z powłoką 3PE |
Wskazówki dotyczące wyboru klasy
| Stopień | Siła plonu | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|
| Klasa 1 | 205 MPa (30 ksi) | Zastosowania z niewielkimi-obciążeniami, dobre warunki glebowe, konstrukcje tymczasowe |
| klasa 2 | 240 MPa (35 ksi) | Najczęściej– budynki-średniej wysokości, fundamenty mostów, palowanie ogólne |
| klasa 3 | 310 MPa (45 ksi) | Zastosowania-pod dużym obciążeniem, duże mosty, platformy wiertnicze, strefy sejsmiczne |
W przypadku większości ogólnych zastosowań fundamentowych, standardowym wyborem jest klasa 2.
Opcje powlekania
| Typ powłoki | Najlepsze dla | Kluczowe funkcje |
|---|---|---|
| 3LPE (3-warstwowy polietylen) | Zakopane stosy | 50+-letnia żywotność, doskonała ochrona przed korozją |
| FBE (powłoka epoksydowa) | Strefa morska/rozbryzgowa | 30+-letnia żywotność, silna przyczepność |
| Epoksyd ze smoły węglowej | Środowiska morskie | Wytrzymała-ochrona |
| Powłoka obciążająca beton (CWC) | Na morzu/pod powierzchnią morza | Ujemna pływalność, ochrona mechaniczna |
| Żywica epoksydowa / płatek szkła | Środowiska korozyjne | Sucha powłoka Większa lub równa 300 μm dla odporności na korozję solną |
| Powłoka bitumiczna | Pochowana służba | Ekonomiczna-ochrona |
| Cynkowane ogniowo-zanurzeniowo | Nad-ziemią | Żywotność 20+ lat w środowisku morskim |
Porównanie SSAW, LSAW i ERW dla ASTM A252
| Aspekt | SSAW (spirala) | LSAW (wzdłużny) | ERW |
|---|---|---|---|
| Koszt (za tonę) | Najniższy(100% wykorzystania płyty) | Najwyższy | Średni |
| Zakres OD | 219-4064 mm (8-160") | 406–1626 mm (16–64") | Do 610 mm (24") |
| Grubość ścianki | Do 60 mm | Do 63,5 mm | Ograniczony |
| Szybkość produkcji | Szybkie (ciągłe spawanie spiralne) | Powolne (formowanie JCOE/UOE) | Średni |
| Typowe zastosowanie | Porty, rekultywacja terenu, palowanie o dużej-średnicy | Ciężkie-ściany,-pale o dużej wytrzymałości | Pale o mniejszej średnicy |
| Wytrzymałość osiowa | Spawanie spiralne rozprasza naprężenia –15-20% wyższyniż prosty szew | Dobry | Standard |
Źródło:
Zalety SSAW do palowania ASTM A252
| Korzyść | Opis |
|---|---|
| Możliwość stosowania dużych średnic | SSAW produkuje rury o średnicy zewnętrznej do 4000 mm – idealne do palowania o dużej-średnicy |
| Koszt-Opłacalny | Najbardziej ekonomiczny w przypadku dużych średnic; 35% niższy koszt niż bez szwu, 15% niższy niż klasa 3 |
| Doskonała wytrzymałość osiowa | Spiralny szew spawalniczy rozprasza naprężenia –15-20% wyższa wytrzymałość na ściskanie osioweniż prosty szew |
| Długie długości | Długości do 32 m zmniejszają wymagania dotyczące łączenia na miejscu |
| Wysoka integralność spoiny | 100% kontrola UT spoiny; obustronne-spawanie zapewnia pełną penetrację |
| Testy hydrostatyczne | Każda rura testowana przy 2× ciśnieniu roboczym – różni się od ASTM A252, która tego nie wymaga |
| Wiele opcji powlekania | FBE, 3LPE, żywica epoksydowa ze smoły węglowej, CWC do środowisk morskich/korozyjnych |
Ważne uwagi
1. ASTM A252 dotyczy palowania, a nie ciśnienia
ASTM A252 jest specjalnie przeznaczonyzastosowania przy palach fundamentowych
Rury są wypełnione betonem i nie służą do transportu płynów
Testy hydrostatyczne są opcjonalne zgodnie z normą ASTM A252, ale większość producentów je zapewnia
2. Stopień 2 to wybór standardowy
klasa 2jest najczęściej wybieranym gatunkiem do ogólnych zastosowań w palach
Klasa 1 przeznaczona jest do zastosowań-z małym obciążeniem; Klasa 3 do-dużych obciążeń i wymagających warunków
3. Ograniczenia rozmiaru SSAW
Produkcja SSAW dla ASTM A252 jest zazwyczaj dostępna pod adresem8" do 160" średnicy zewnętrznej
Mniejsze średnice (poniżej 8 cali) są zazwyczaj produkowane metodami ERW
4. Ochrona antykorozyjna w środowiskach morskich
W przypadku konstrukcji morskich podaćpowłoka z żywicy epoksydowej (sucha powłoka większa lub równa 300μm)Lub3LPE
W przypadku offshore rozważpowłoka obciążająca beton (CWC)dla ujemnej pływalności
5. Zakończ przygotowanie do spawania w terenie
Skośne końce (skos 30 stopni)standard spawania polowego
Powierzchnia korzenia: 1,6 ± 0,8 mm
Dostępne buty do jazdy w trudnych warunkach jazdy
6. Kontrola-osoby trzeciej
Dostępne usługi inspekcyjne obejmują SGS, BV, Lloyds
7. Świadectwo testu młyna
Zwykle dostarczane jakoEN 10204 Typ 3.1Bz pełnymi wynikami badań
Streszczenie
Rura stalowa spawana spiralnie łukiem krytym (SSAW) ASTM A252to standardowa specyfikacja dla pali stalowych-o dużej średnicy stosowanych w fundamentach i konstrukcjach morskich. Dzięki trzem klasom wytrzymałości (klasa 1: 205 MPa, klasa 2: 240 MPa, klasa 3: 310 MPa) i średnicach zewnętrznych do 4000 mm rury te są preferowanym wyborem do portów, mostów,-wieżowców i projektów rekultywacji terenu.
Kluczowe cechy:
Norma materiałowa: ASTM A252 – amerykańska norma dotycząca pali rur stalowych
Oceny: Stopień 1 (30 ksi),Stopień 2 (35 ksi)– najczęściej, stopień 3 (45 ksi)
Produkcja SSAWprodukuje rury z8" do 160" średnicy zewnętrznejo grubości ścianki do60 mm
Spawanie-dwustronnetworzy pojedynczą-jedną spoinę wysokiej jakości
100% kontrola ultradźwiękowaspoiny zapewnia jakość
Badania hydrostatyczneprzy 2× ciśnieniu roboczym (norma producenta)
Konstrukcja spoiny spiralnejzapewnia o 15-20% wyższą wytrzymałość na ściskanie osiowe niż szew prosty
Ekonomiczne-– najbardziej ekonomiczny w przypadku pali-o dużej średnicy
Typowe zastosowania obejmują:
Konstrukcje morskie (porty, nabrzeża, doki, falochrony)
Fundamenty mostów i podpory molo
Wysoki-budujący głębokie fundamenty
Rekultywacja gruntów i wały przybrzeżne
Fundamenty zakładów przemysłowych i prace tymczasowe
Przy zamówieniu podaj:ASTM A252, gatunek [1/2/3], SSAW (spawane spiralnie łukiem krytym), rozmiar (OD x WT), długość, wykończenie końcowe (gładkie/skośne), wymagania dotyczące powłoki (FBE/3LPE/epoksyd) i certyfikat testu walcowniczego zgodnie z EN 10204 typ 3.1B. W przypadku większości ogólnych zastosowań palowych,klasa 2jest zalecaną wartością domyślną.
