ASTM A252 Pali di tubi: gradi, proprietà e applicazioni di palificazione

Cosa copre ASTM A252

ASTM A252 è lo standard americano per i pali di tubi in acciaio saldati e senza saldatura. I pali di tubi vengono conficcati o perforati nel terreno per sostenere carichi verticali e resistere alle forze laterali e vengono utilizzati nella costruzione di fondazioni, pilastri di ponti, moli e moli, strutture di sostegno e opere marine. Il tubo può essere infisso con estremità aperta-o chiusa-con estremità, riempito di cemento dopo l'infissione o utilizzato come rivestimento per pali trivellati. Lo standard copre tre gradi, Grado 1, Grado 2 e Grado 3, caratterizzati da una resistenza crescente, e stabilisce i requisiti chimici, di trazione e dimensionali sia per la produzione senza saldatura che per quella saldata.

Requisiti chimici

ASTM A252 specifica i requisiti chimici principalmente come limiti massimi di fosforo e zolfo, che sono le impurità più importanti per la saldabilità e la duttilità nei pali battuti:

Lo standard non fissa limiti di carbonio, manganese o silicio per il materiale di base; il produttore seleziona la composizione per soddisfare i requisiti meccanici. In pratica, l'acciaio è di grado di carbonio da basso-a-medio e la composizione deve essere confermata sul certificato di prova della fabbrica per progetti con requisiti di saldatura.

Proprietà meccaniche

I tre gradi di A252 differiscono per la resistenza minima alla trazione e allo snervamento:

Il requisito di allungamento è pari al 30% minimo in 2 pollici (50 mm) per il Grado 1, al 25% per il Grado 2 e al 20% per il Grado 3, applicato al provino di prova standard con l'appropriata regolazione dello spessore. Il grado viene scelto dal carico di progetto: Grado 1 per strutture leggere e carichi moderati, Grado 2 come grado di palificazione per uso generale-e Grado 3 per pali pesanti o lunghi dove una maggiore resistenza riduce lo spessore delle pareti e lo sforzo di infissione.

Percorsi di produzione

I pali di tubi sotto A252 possono essere prodotti senza saldatura o saldati. I pali senza saldatura sono realizzati mediante perforazione e laminazione a caldo, conferendo una struttura uniforme senza giuntura longitudinale. I pali saldati vengono realizzati mediante saldatura a resistenza elettrica (ERW) o mediante saldatura ad arco sommerso (SAW) per i grandi diametri. La saldatura nei pali ERW è realizzata senza metallo d'apporto e viene normalmente esaminata su tutta la lunghezza; I pali SAW hanno un cordone di saldatura visibile che può essere ispezionato mediante radiografia o ultrasuoni quando il progetto lo richiede. Il percorso di produzione non modifica le proprietà della qualità, ma la qualità della saldatura e la resistenza alla guida del tubo devono essere adatte al metodo di installazione.

Dimensioni e lunghezze

I pali tubolari A252 sono disponibili in un'ampia gamma di dimensioni. I pali senza saldatura hanno comunemente un diametro compreso tra 1/4 di pollice e 36 pollici e i pali saldati da circa 8 pollici a 60 pollici o più, con spessori delle pareti da circa 3 mm a 50 mm a seconda del percorso. Le lunghezze vengono fornite in base ai requisiti del progetto, solitamente da 6 a 12 metri come pezzi singoli, con saldature a piena-penetrazione o giunzioni meccaniche utilizzate per raggiungere la profondità di progetto. Lo spessore e il diametro della parete vengono selezionati dall'ingegnere strutturista in base al carico di progetto, alle condizioni del terreno e alla capacità del palo.

Considerazioni sulla progettazione e sull'installazione

La progettazione del palo deve considerare la capacità assiale, la flessione dovuta ai carichi laterali, la guidabilità dello spessore della parete selezionato e la tolleranza alla corrosione per l'ambiente di servizio. I pali aperti-all'estremità vengono piantati con una scarpa per proteggere la punta; i pali chiusi-sono dotati di un punto di infissione. In terreni corrosivi o in zone marine, il palo è protetto da un rivestimento, da un rivestimento in cemento o da uno spessore maggiore della parete, poiché la sezione in acciaio stessa è un elemento sacrificale in tali ambienti. La saldatura sul campo delle giunzioni deve seguire una procedura qualificata e la saldatura deve essere ispezionata in base ai requisiti del progetto.

Domande frequenti

D: Qual è la differenza tra A252 Grado 1, 2 e 3?

I gradi differiscono in resistenza: i carichi di snervamento minimi sono 30 ksi (205 MPa), 35 ksi (240 MPa) e 45 ksi (310 MPa) e i carichi di rottura minimi sono rispettivamente 50, 60 e 66 ksi. Le qualità più elevate trasportano un carico maggiore per tonnellata di acciaio.

D: È possibile saldare i pali di tubi A252?

SÌ. I pali sono uniti mediante saldature a piena-penetrazione o giunzioni meccaniche. La saldatura deve seguire una procedura qualificata e la saldabilità della composizione dell'acciaio deve essere confermata.

D: A252 è uguale a API 5L?

No. A252 è specifico per pali tubolari nella costruzione di fondazioni. API 5L è un tubo per la trasmissione di petrolio e gas. È possibile produrre tubi di dimensioni simili secondo entrambi gli standard, ma i requisiti chimici, di test e di certificazione differiscono.

D: Come vengono infissi i pali tubolari?

Con martelli battenti, martelli vibranti o presse idrauliche, a seconda del terreno e delle dimensioni del palo. I pali aperti-con le estremità aperte vengono piantati con una scarpa; le pile chiuse-utilizzano un punto di guida.

D: Quale protezione dalla corrosione viene utilizzata per i pali di tubi?

In ambienti corrosivi il palo è protetto da rivestimenti, rivestimento in calcestruzzo, protezione catodica o da un muro più spesso come indennità di corrosione. Il requisito è stabilito dalla chimica del suolo e dell'acqua del sito.

D: Quali test sono richiesti sui pali tubolari A252?

I test standard sono test di trazione, analisi chimiche, test di appiattimento o piegatura a seconda dei casi e test idrostatici quando richiesto. Il certificato del frantoio documenta i risultati del lotto.