ASTM A252, класс 3, трубы для продольной дуговой сварки под флюсом (LSAW)
Базовый обзор
Труба LSAW по ASTM A252 класса 3 являетсявысший класс прочностив спецификации ASTM A252 длясварные сваи из стальных труб. Этотруба из углеродистой сталиизготовлено с использованиемПродольная дуговая сварка под флюсом (LSAW)процесс, специально разработанный длятяжелые-установки фундаментов и опор конструкций для тяжелых условий эксплуатациигде требуется максимальная-несущая способность.
Объяснение имени
| Часть | Значение |
|---|---|
| АСТМ | ASTM International (Американское общество по испытаниям и материалам) |
| A252 | Стандартные спецификации для свай из сварных и бесшовных стальных труб. |
| 3 класс | высший класс прочностисоответствует спецификации ASTM A252 – подходит для работы с большими-нагрузками |
| Продольная дуговая сварка под флюсом (LSAW) | Процесс изготовления – стальные листы формуются и свариваются по одному прямому продольному шву методом сварки под флюсом с добавлением присадочного металла. |
Основные характеристики труб LSAW по ASTM A252 класса 3
| Особенность | Описание |
|---|---|
| Тип материала | Низкоуглеродистая сталь/низко-легированная углеродистая сталь– Обеспечивает превосходную прочность, пластичность и свариваемость. |
| Производство | LSAW (продольная дуговая сварка под флюсом)– пластины, изготовленные с помощью процессов UOE, JCOE или валковой гибки, а затем сварены двухсторонней-дуговой сваркой под флюсом. |
| Основное приложение | Свайные фундаменты для тяжелых условий эксплуатации-, мостостроение, морские конструкции и приложения с высокими-нагрузками |
| Предел текучести | Минимум 310 МПа (45 000 фунтов на квадратный дюйм) |
| Предел прочности | Минимум 455 МПа (66 000 фунтов на квадратный дюйм) |
| Удлинение | 20% минимум(зависит от толщины стены) |
| Типовые диаметры (LSAW) | от 168 мм до 1820 мм(от 6 до 72 дюймов) |
| Типичная толщина стенки | от 3,4 мм до 80 мм |
| Длина | от 3 м до 32 мстандартный; до 70 м доступно у некоторых производителей |
Химический состав (ASTM A252, класс 3)
| Элемент | Тепловой анализ (макс. %) | Анализ продукта (макс. %) | Примечания |
|---|---|---|---|
| Углерод (С) | 0.26 | 0.30 | Низкое содержание углерода для свариваемости |
| Марганец (Mn) | 1.35 - 1.6 | 1.40 - 1.6 | Обеспечивает силу |
| Фосфор (Р) | 0.05 - 0.07 | 0.05 - 0.07 | Жесткий контроль прочности |
| Сера (S) | 0.03 - 0.047 | 0.045 | Контроль качества сварки |
| Кремний (Si) | 0,45 макс. | Не указан | Раскислитель |
Примечание:Сталь должна содержать не более 0,050% фосфора.
Сравнение механических свойств: марки ASTM A252
| Свойство | 1 класс | 2 класс | 3 класс |
|---|---|---|---|
| Предел текучести (мин) | 205 МПа (30 фунтов на квадратный дюйм) | 240 МПа (35 фунтов на квадратный дюйм) | 310 МПа (45 фунтов на квадратный дюйм) |
| Предел прочности (мин) | 345 МПа (50 фунтов на квадратный дюйм) | 415 МПа (60 фунтов на квадратный дюйм) | 455 МПа (66 фунтов на квадратный дюйм) |
| Удлинение (мин) | 30% | 25% | 20% |
| Сила относительно класса 1 | Базовый уровень | +17 % доходности | +51 % доходности |
| Частота использования | Приложения с небольшой-нагрузкой | Чаще всего используется | Тяжелая-работа, высокая-нагрузка |
Источники:
Процесс производства LSAW для ASTM A252, класс 3
Этапы процесса
| Шаг | Описание |
|---|---|
| 1. Выбор пластины | Высококачественные стальные пластины-отбираются в соответствии с требованиями ASTM A252. |
| 2. Подготовка кромок | Края пластины скошены, образуя V-образную канавку для сварки. |
| 3. Формирование | Пластинам придают цилиндрическую форму с помощью UOE, JCOE или гибочных машин. |
| 4. Прихваточная сварка | Сформированные пластины прихватываются-прихватками для сохранения формы перед окончательной сваркой. |
| 5. Дуговая сварка под флюсом. | Многопроволочная пила применяет внутренний шов, а затем внешний шов (двух-сторонний) для полного провара. |
| 6. Механическое расширение | Труба может быть расширена до точных размеров для достижения жестких допусков. |
| 7. Термическая обработка | При необходимости может подвергаться термообработке для снятия напряжений для повышения ударной вязкости. |
| 8. Проверка и тестирование | Не-неразрушающие испытания, включая ультразвуковой контроль и гидростатические испытания. |
| 9. Отделка | Торцевая фаска (в соответствии с ANSI B16.25), нанесение покрытия согласно спецификации |
Доступные методы формования
| Метод | Описание | Пригодность для 3 класса |
|---|---|---|
| УОЭ | Пластина спрессована в U-форму, затем в форму O-, механически расширена после сварки. | Подходит – крупносерийное-производство. |
| JCOE | Прогрессивные этапы формовки J-C-O, расширенные после сварки | Подходит – высокая точность формовки |
| RBE (Вальковая гибка) | Пластина постепенно скатывается в цилиндр | Подходит для небольших производственных тиражей. |
Наличие размеров
| Параметр | Диапазон | Примечания |
|---|---|---|
| Внешний диаметр (LSAW) | от 168 мм до 1820 мм(от 6 до 72 дюймов) | У некоторых производителей доступна длина до 4500 мм. |
| Толщина стены | от 3,4 мм до 80 мм | Доступно до 100 мм от некоторых производителей. |
| Длина | от 3 м до 32 мстандартный;до 70 мдоступный | Более длинные длины уменьшают сращивание на месте. |
| Конец Финиш | Гладкие концы, скошенные концы согласно ANSI B16.25 | Скошенный для стандарта сварки |
Требования к испытаниям и проверкам
| Тип теста | Цель | Требование |
|---|---|---|
| Химический анализ | Убедитесь, что состав соответствует требованиям ASTM A252. | По термическому анализу |
| Испытание на растяжение | Подтвердите текучесть и прочность на разрыв | За лот |
| Тест на сплющивание | Проверьте пластичность | Необходимый |
| Испытание на изгиб | Проверьте целостность сварного шва | Необходимый |
| Гидростатические испытания | Доказательство герметичности-герметичности | Каждая труба проверена |
| Ультразвуковое исследование | Обнаружение внутренних дефектов | 100% сварного шва, если указано |
| Рентгенографическое исследование (рентгеновский снимок) | Проверьте качество сварки | Когда указано |
| Проверка размеров | Проверьте внешний вид, толщину стенки, прямолинейность. | 100% |
| Испытание на удар | Проверка прочности | Когда указано |
| Визуальный осмотр | Состояние поверхности, внешний вид сварного шва | 100% |
Сертификат испытаний мельницы:Обычно предоставляется EN 10204/3.1B
Применение труб LSAW по ASTM A252 класса 3
3 класс – этовариант максимальной прочностии предназначен для самых требовательных приложений:
| Область применения | Конкретное использование |
|---|---|
| Строительство мостов | Свайные фундаменты основных опор, основные несущие-несущие элементы, большие опоры мостов. |
| Порты и морские сооружения | Доки, пирсы, причалы, морские платформы, требующие длительной-стойкости к коррозии и способности выдерживать удары причалов судов и волновую эрозию. |
| Фундаменты высотных-зданий | Глубокие фундаменты для небоскребов и тяжелых сооружений, где требуется максимальная несущая способность. |
| Тяжелое гражданское строительство | Проекты со сложными почвенными условиями, требующие повышенной-несущей способности |
| Гидротехника | Армирование плотин, дренажных систем, строительство фундаментов ГЭС |
| Сложные почвенные условия | Проекты, в которых сложные грунтовые условия требуют максимальной прочности свай. |
Примечание:Класс 3 специально выбран длякрупномасштабные-инфраструктурные проектынапример мосты, порты и высотные-здания, гдедополнительная-несущая способность и максимальная долговечностьтребуются.
Варианты покрытия и защиты
| Тип покрытия | Приложение |
|---|---|
| Черный(голый) | Стандартная фрезерная отделка, для использования внутри помещений |
| Лак/анти-масло от ржавчины | Временная защита во время перевозки |
| Черная картина | Базовая защита от коррозии |
| FBE (эпоксидная смола, связанная методом плавления) | Защита от коррозии для подземных сооружений |
| 3ЛПЭ (3-слойный полиэтилен) | Подземные трубопроводы, суровые условия |
| Угольноугольная эпоксидная смола | Надежная-защита |
| Битумное покрытие | Похороненный сервис |
| оцинкованный | Открытое применение на открытом воздухе |
| Катодная защита | Может применяться для продления срока службы. |
Сравнение: Типы производства ASTM A252
| Аспект | LSAW (Продольный) | ВПВ | SSAW (Спираль) | Бесшовный |
|---|---|---|---|---|
| Сварной шов | Одиночный прямой шов | Одиночный прямой шов | Непрерывный спиральный шов | Нет шва |
| Диапазон диаметров | от 6" до 72"+ | Типичный размер меньше или равен 24 дюймам | от 8" до 120"+ | Типичный размер меньше или равен 24 дюймам |
| Толщина стены | До 80 мм | Середина | Середина | Доступен толстый |
| Типичное применение | Тяжелые сваи, фундаменты, конструкционные | Меньшая свая | Сваи большого диаметра | Специальные приложения |
| Ключевое преимущество | Высочайшая прочность, превосходная точность размеров | Экономичность-эффективна для малых диаметров. | Очень большие диаметры | Равномерные силовые характеристики |
Преимущества труб LSAW ASTM A252 класса 3
| Преимущество | Описание |
|---|---|
| Высшая степень прочности | 3 класс предлагаетмаксимальная прочностьсреди марок ASTM A252, предел текучести на 51 % выше, чем у марки 1. |
| Превосходная-несущая способность | Идеально подходит для глубоких фундаментов и тяжелых конструкций, требующих максимальной несущей способности. |
| Отличная прочность и ударопрочность | Устойчивость к растрескиванию под нагрузкой, обеспечивает надежность в динамических средах и средах с высокими-нагрузками. |
| Возможность большого диаметра | Процесс LSAW позволяет изготавливать сваи большого-диаметра (до 72 дюймов), что идеально подходит для крупных инфраструктурных проектов. |
| Толстые стены | Подходит для применений, требующих значительной толщины стен (до 80 мм). |
| Высокая структурная целостность | Одиночный продольный шов с -проварной двухсторонней- сваркой обеспечивает прочность и надежность швов. |
| Превосходная точность размеров | Механическое расширение обеспечивает жесткие допуски, обеспечивая точный контроль размеров трубы. |
| Гибкая длина | Возможность изготовления длинных свай (до 70 м), что сокращает необходимость сращивания на месте и повышает эффективность строительства. |
| Варианты коррозионной стойкости | Доступно несколько вариантов покрытия для продления срока службы в суровых условиях, включая морские и промышленные условия. |
| Свариваемость | Можно сваривать или ремонтировать на месте-без потери структурной целостности. |
| Сейсмическая стойкость | Хорошая гибкость и ударопрочность, подходят для сейсмоопасных-районов. |
Характеристики производительности
| Характеристика | Описание |
|---|---|
| Высокая прочность и твердость | Минимальный предел текучести 45 000 фунтов на квадратный дюйм (310 МПа) и предел прочности на разрыв 66 000 фунтов на квадратный дюйм (455 МПа). |
| Высокая термостойкость | Сохраняет механические свойства при повышенных температурах. |
| Компактная поверхность | Гладкие поверхности уменьшают трение во время установки и повышают устойчивость конструкции. |
| Коррозионная стойкость | Может быть усилен за счет покрытия 3PE, эпоксидного порошкового покрытия или катодной защиты для обеспечения длительной-долговечности в морских, подземных или промышленных условиях. |
| Адаптивность | Подходит для различных почвенных условий и сложных геологических сред, особенно сложных грунтовых условий. |
Важные примечания по выбору
1. 3-й класс по сравнению с другими классами
3 классэтовариант максимальной прочностиподходит для самых требовательных фундаментов, включая мосты, порты и высотные-здания.
Для большинства общих применений фундамента,2 классэто стандартный выбор
Для легких-нагрузок или временных приложений1 классможет быть достаточно
2. Когда следует выбирать ASTM A252, класс 3, LSAW
Строительство моста– основные столбчатые свайные фундаменты, требующие максимальной несущей способности
Портовые и морские сооружения– доки, причалы, морские платформы
Фундаменты-высотных зданий— глубокие фундаменты для небоскребов
Сложные почвенные условия– проекты со сложным грунтом, требующие дополнительной прочности
Крупномасштабная-инфраструктура– там, где требуется максимальная долговечность и-несущая способность
3. Выбор производственного процесса
ЛСАВпредпочтителен для:
Большие диаметры (больше или равные 12 дюймам).
Толстостенные конструкции, требующие высокой прочности.
Проекты, требующие большой длины свай
Приложения, требующие высокой точности размеров
Сверхмощные-сваи, требующие максимальной структурной целостности
4. Защита от коррозии
Для постоянных конструкций укажите подходящее покрытие в зависимости от условий окружающей среды.
Морская среда требует усиленной защиты от коррозии – варианты включают FBE, 3LPE или эпоксидную смолу из каменноугольного дегтя.
Катодная защита может применяться для увеличения долговечности в агрессивных средах.
Для применения в портах и на море решающее значение имеет коррозионная стойкость.
5. Сертификация
Стандарт:RU 10204 3.1(независимое тестирование производителя)
Убедитесь, что сертификат заводских испытаний включает: химический состав, механические свойства, результаты гидростатических испытаний.
Проверка сторонней-сторонней организацией SGS, BV, Lloyds обычно принимается для критически важных проектов.
6. Рекомендации по проектированию
Стальная труба служит компонентом,-несущим постоянную нагрузку, или формирующей оболочкой бетонных свай.
Трубы должны пройти гидростатические испытания, испытания на сплющивание и изгиб, чтобы обеспечить структурную целостность.
Большая длина (до 70 м) уменьшает необходимость сращивания на месте и повышает эффективность установки.
Для морской среды предусмотрите дополнительную толщину стенок для припуска на коррозию.
7. Сравнение с API 5L
ASTM A252 специально предназначен дляприменение свай/фундамента, не для работы под давлением
API 5L предназначен длянефтепроводы/газопроводы
Предел текучести A252 Grade 3 (310 МПа) выше, чем у API 5L Grade B (241 МПа) и аналогичен X42 (290 МПа).
Температурный диапазон различается. Требования к низким-температурам см. в спецификациях проекта.
Итоговый вывод: Труба LSAW по ASTM A252, класс 3этовысочайшая прочность, сварная свая из труб большого-диаметрадля самых требовательных фундаментов. При минимальном пределе текучести45000 фунтов на квадратный дюйм (310 МПа) – на 51% выше, чем в 1 классе- оно предлагаетмаксимальная нагрузка-несущая способностьдля проектов критической инфраструктуры. Процесс производства LSAW позволяет производить трубы изДиаметр от 6 до 72 дюймовс толщиной стенок до80 мми длиной до70 m, что значительно снижает требования к монтажу на месте . 3-й класс является предпочтительным выбором длястроительство мостов, портовых сооружений, морских сооружений, высотных-зданий и проектов со сложными грунтовыми условиями.где требуется максимальная прочность и долговечность. Его сочетаниевысокая структурная целостность, отличная прочность и устойчивость к коррозии.делает его премиум-классом по стандарту ASTM A252 для самых требовательных применений в гражданском строительстве.
