Tubi in acciaio con saldatura ad arco sommerso (DSAW) a doppio lato ASTM A252 grado 3
Panoramica di base
Tubo in acciaio ASTM A252 grado 3 DSAW (saldato ad arco sommerso su doppio lato)è il grado di resistenza più elevato nella specifica ASTM A252 per pali con tubi in acciaio, progettato per le applicazioni di fondazione più impegnative [citazione:6, citazione:9]. Con limite di snervamento minimo di45.000 psi (310 MPa)– circa50% in più rispetto al Grado 1E28% in più rispetto al grado 2– Il grado 3 è la scelta premium per progetti con carichi pesanti come grattacieli, ponti di grandi dimensioni, piattaforme offshore e zone sismiche [citazione:4, citazione:10].
DSAW è un processo di produzione specifico in cui l'arco di saldatura è immerso in un flusso granulare e le saldature interne ed esterne vengono applicate-solitamente in processi separati-con queste saldature che consumano una parte dell'altra per formare unnucleo di saldatura singolo, di alta-qualità. Questo processo è particolarmente-adatto per tubi a pareti spesse-di grande-diametro, necessari per applicazioni di palificazione con-carichi pesanti.
Nome Spiegazione
| Parte | Senso |
|---|---|
| ASTM | ASTM Internazionale (Società americana per i test e i materiali) |
| A252 | Specifiche standard per pali di tubi in acciaio saldati e senza saldatura |
| Grado 3 | Il grado di resistenza più elevato, con carico di snervamento minimo di 45.000 psi (310 MPa) [citazione:4, citazione:9] |
| DSAW | Saldatura ad arco sommerso su entrambi i lati: sono necessarie saldature sia interne che esterne; l'arco di saldatura è immerso nel flusso durante la saldatura |
Caratteristiche principali della produzione DSAW per il grado 3
| Caratteristica | Descrizione |
|---|---|
| Processo di saldatura | L'arco di saldatura brucia sotto uno strato di fondente, fondendo il filo di saldatura e il bordo del tubo grezzo; la saldatura su entrambi i lati- garantisce la penetrazione completa. Le saldature separate consumano una parte dell'altra, risultando in un unico insieme di saldature di alta-qualità. |
| Parametri chiave | Corrente: 400–800 A; Voltaggio: 28–35 V; Velocità: 20–50 m/h |
| Materiali di riempimento | Filo per saldatura: H08A (speciale per acciaio a basso tenore di carbonio); Flusso: HJ431 (anti-ossidazione, arco stabile) |
| Processo ausiliario | Saldatura con protezione a gas (portata di CO₂ 10–25 L/min) per riparazioni locali; Saldatura ad arco manuale con preriscaldamento a 100-150 gradi per diametri piccoli o riparazioni in loco- |
| Metodi di formazione | Due metodi principali:UOE(U-ing, O-ing ed espansione) oJCO/JCOE(formazione progressiva di J-C-O) |
| Espansione fredda | Il tubo può essere espanso fino all'1,5% per ottenere il diametro esterno finale; questo processo può aumentare la resistenza allo snervamento |
| Materia prima | Piastre piatte in acciaio (non bobine), che consentono pareti più spesse e diametri maggiori |
| Intervallo di dimensioni tipico | Diametro esterno da 12" a 64".(da 304,8 mm a 1625,6 mm); fino a 84" (2134 mm) disponibili [citazione:4, citazione:7] |
| Spessore della parete | da 0,109" a 2,5" (da 2,77 mm a 63,5 mm); intervallo comune 6–40 mm [citazione:4, citazione:6] |
| Lunghezza | standard da 6 m a 32 m; disponibili lunghezze personalizzate fino a 70 m [citazione:8, citazione:9] |
Composizione chimica
ASTM A252 specifica solo i limiti massimi per fosforo e zolfo. Tutti e tre i gradi condividono gli stessi limiti di composizione; la distinzione si basa sulle proprietà meccaniche [citazione:4, citazione:8, citazione:9]:
| Elemento | % massima | Note |
|---|---|---|
| Carbonio (C) | 0.26% | Fornisce forza di base [citazione:4, citazione:9] |
| Manganese (Mn) | 1.35-1.60% | Migliora la forza [citazione:4, citazione:9] |
| Silicio (Si) | 0.45% | Disossidante [citazione:8, citazione:9] |
| Fosforo (P) | 0.050% | Limite massimo obbligatorio [citazione:4, citazione:8, citazione:9] |
| Zolfo (S) | 0.030-0.045% | Saldabilità controllata [citazione:8, citazione:9] |
Nota: l'acciaio non deve contenere più dello 0,050% di fosforo. Sebbene la composizione chimica non sia obbligatoria, il produttore è tenuto a fornire un rapporto di analisi di fusione per garantire la saldabilità.
Proprietà meccaniche
| Grado | Limite di snervamento (min) | Resistenza alla trazione (min) | Allungamento (min) | Forza vs Grado 1 |
|---|---|---|---|---|
| Grado 1 | 205 MPa (30.000 psi) [citazione:4, citazione:9] | 345 MPa (50.000 psi) [citazione:4, citazione:9] | 30% [citazione:4, citazione:9] | Linea di base |
| Grado 2 | 240 MPa (35.000 psi) [citazione:4, citazione:9] | 415 MPa (60.000 psi) [citazione:4, citazione:9] | 25% [citazione:4, citazione:9] | Rendimento del +17% |
| Grado 3 | 310 MPa (45.000 psi)[citazione:4, citazione:9, citazione:10] | 455-456 MPa (66.000 psi)[citazione:4, citazione:9, citazione:10] | 20%[citazione:4, citazione:9] | Rendimento del +51% |
*Il grado 3 è la scelta premium per applicazioni con carichi pesanti-, offrendo proprietà meccaniche superiori significativamente migliori rispetto agli altri due gradi [citation:9, citation:10].*
Tolleranze dimensionali
| Parametro | Tolleranza |
|---|---|
| Diametro esterno | ±1% del diametro esterno specificato |
| Spessore della parete | Non più del 12,5% sotto nominale |
| +15% / -5% del peso teorico | |
| Lunghezza | +100mm/-0mm tipico |
Disponibilità taglie:
Gamma DE:da 6" a 56" (da 168,3 mm a 1.422 mm); fino a 84" (2134 mm) disponibili [citazione:7, citazione:9]
Spessore della parete:da 0,134" a 2,5" (da 3,40 mm a 63,5 mm); intervallo DSAW tipico 6–40 mm [citazione:4, citazione:6, citazione:9]
DSAW rispetto ad altri metodi di produzione per A252 Grado 3
| Aspetto | DSAW (SEGA a doppio-lato) | LSAW (SEGA longitudinale) | ERW | SSAW (SEGA a spirale) |
|---|---|---|---|---|
| Cordone di saldatura | Singolo longitudinale, saldato su entrambi i lati | Cucitura longitudinale singola | Cucitura longitudinale singola (senza riempitivo) | Cucitura a spirale continua |
| Gamma di diametri | Da 12" a 64"+ | Da 12" a 64" | Fino a 24" | Da 8" a 120"+ |
| Spessore della parete | Fino a 2,5" (63,5 mm) | Fino a 2,5" (63,5 mm) | Moderare | Fino a 1,0" (25,4 mm) |
| Materia prima | Piastra piana in acciaio | Piastra piana in acciaio | Bobina d'acciaio | Bobina d'acciaio |
| Ispezione della saldatura | Rilevamento automatico continuo dei difetti a ultrasuoni al 100% [citazione:2, citazione:4] | 100% ultrasonico | Standard | Standard |
| Applicazione tipica | Palificazione per carichi pesanti-di grande diametro | Palancole di-grande diametro | Palificazione di diametro inferiore | Palificazione di diametro molto grande |
Requisiti di test e ispezione
| Tipo di prova | Requisito | Note |
|---|---|---|
| Analisi chimica | Per lotto di calore | Limiti di fosforo e zolfo applicati |
| Prova di trazione | Per lotto | Verifica snervamento e resistenza alla trazione |
| Prova di appiattimento | Necessario | Controlla la duttilità e l'integrità della saldatura |
| Prova idrostatica | Ogni pipa | Verifica dell'integrità della pressione |
| Ispezione ad ultrasuoni | 100% del cordone di saldatura | Rilevamento automatico continuo dei difetti; garantisce l'assenza di parti non fuse o incrinate [citazione:2, citazione:4] |
| Ispezione a raggi X- | Quando specificato | Per applicazioni critiche |
| Ispezione visiva | 100% | Condizioni superficiali, aspetto della saldatura |
| Controllo dimensionale | 100% | Secondo tolleranze ASTM A252 |
Requisiti di controllo della qualità della saldatura :
Trattamento della scanalatura: rimuovere olio e ruggine entro 20 mm su entrambi i lati della scanalatura per rivelare la lucentezza metallica
Garanzia di allungamento: controllare rigorosamente la temperatura dello strato intermedio; l'allungamento deve essere maggiore o uguale al 20% quando lo spessore della parete è maggiore o uguale a 7,9 mm
Applicazioni
Il Grado 3 è la scelta premium per le applicazioni di fondazione più impegnative [citation:6, citation:10]:
| Applicazione | Descrizione |
|---|---|
| High-Rise Buildings (>50 storie) | Fondazioni profonde per grattacieli; fondazioni su pali con tubo centrale che richiedono la massima capacità di carico [citazione:6, citazione:10] |
| Grandi ponti | Fondazioni su pali del pilastro principale per ponti-sul fiume/mare; attraversare-pili del ponte sul mare |
| Piattaforme offshore | Strutture marine che richiedono un elevato rapporto-in-peso e resistenza alla corrosione |
| Zone sismiche | Strutture che richiedono maggiore assorbimento di energia e duttilità |
| Fondazioni industriali pesanti | Fondazioni di apparecchiature che richiedono la massima capacità di carico |
| Condizioni estreme del terreno | Terreni molto soffici o instabili che richiedono la massima capacità portante |
| Strutture portanti-di carico permanente | Come elementi portanti di carichi permanenti-o come gusci per pali di cemento gettati-in-posto [citazione:6, citazione:10] |
Vantaggi principali
| Vantaggio | Descrizione |
|---|---|
| Massima forza | Resa di 45.000 psi – 51% superiore al Grado 1, 28% superiore al Grado 2 [citazione:4, citazione:9] |
| Integrità della saldatura superiore | La saldatura su entrambi i lati-con ispezione a ultrasuoni al 100% garantisce cuciture robuste e affidabili [citazione:2, citazione:4] |
| Capacità di grande diametro | DSAW produce tubi con diametro esterno da 12" a 64", ideali per palificazioni di carichi pesanti di-diametro elevato- |
| Muri spessi | Adatto per applicazioni con carichi pesanti-che richiedono uno spessore notevole delle pareti (fino a 2,5") |
| Saldatura a penetrazione totale | La saldatura ad arco sommerso su entrambi i lati- garantisce la penetrazione completa ed elimina i difetti |
| Elevata integrità strutturale | Ottimizzato per la capacità di carico della pressione assiale e la resistenza alla flessione |
| Capacità della struttura composita | Spesso riempito con calcestruzzo iniettato per formare una struttura composita in calcestruzzo con tubi d'acciaio, migliorando significativamente la capacità portante e le prestazioni sismiche |
| Opzioni di protezione dalla corrosione | FBE, 3LPE, resina epossidica al catrame di carbone, zincatura, rivestimento bituminoso disponibile [citazione:1, citazione:3] |
Considerazioni importanti
1. Grado 3 vs. gradi inferiori
Grado 1: Applicazioni-con carico leggero, buone condizioni del terreno, strutture temporanee
Grado 2: Grado più comune: edifici di media-altezza, palificazioni generali
Grado 3: Grado premium– applicazioni-con carichi pesanti, fondazioni profonde, strutture marine, zone sismiche [citazione:6, citazione:10]
2. Requisiti di qualità della saldatura per il grado 3
Ispezione ultrasonica al 100%.del cordone di saldatura è obbligatorio
Preriscaldamento 100–150 gradi richiesto per la saldatura ad arco manuale
Controllo rigoroso della temperatura dell'interstrato per garantire un allungamento maggiore o uguale al 20%
Preparazione della scanalatura: rimuovere olio e ruggine entro 20 mm dalla scanalatura per rivelare la lucentezza metallica
3. Test idrostatico
ASTM A252 richiede test idrostatici per tutti i pali di tubi
Ciò garantisce l'integrità della pressione prima dell'installazione
4. Finiture finali
Estremità semplici: Standard per la maggior parte delle applicazioni
Estremità smussate: Per la saldatura sul campo, angolo di smusso di 30–35 gradi
Scarpe da guida/punte per pile: Opzionale per condizioni di guida difficili
5. Opzioni di rivestimento
Nero (nudo): Finitura standard
FBE (fusione epossidica legata): Protezione dalla corrosione
3LPE (polietilene a 3 strati): Applicazioni sepolte
Resina epossidica per catrame di carbone: Ambienti marini
Zincato: Applicazioni esterne
Olio per vernici/anti-ruggine: Protezione temporanea
6. Specifiche complementari
I pali per tubi ASTM A252 Grado 3 possono anche essere prodotti utilizzando:
Senza soluzione di continuità (SMLS): Per diametri più piccoli
LSAW (saldatura longitudinale ad arco sommerso): Per tubi a parete spessa-di grande diametro-
EFW (saldatura elettro-per fusione): Per applicazioni specifiche
7. Certificato di prova dello stabilimento
Tipicamente fornito comeEN 10204 Tipo 3.1Bcon i risultati completi dei test
Ispezione-di terze parti (SGS, BV, Lloyds) disponibile su richiesta [citazione:3, citazione:7]
Riepilogo
Tubo in acciaio ASTM A252 grado 3 doppio-saldato ad arco sommerso (DSAW)è ilspecifica premium e di massima resistenzaper pali con tubi in acciaio nella costruzione di fondazioni [citazione:6, citazione:9]. Con limite di snervamento minimo di45.000 psi (310 MPa) – 51% in più rispetto al Grado 1E28% in più rispetto al grado 2– e resistenza alla trazione di66.000 psi (455 MPa), Grado 3 è la scelta definitiva per applicazioni con carichi pesanti-che richiedono la massima integrità strutturale [citazione:4, citazione:9].
Caratteristiche principali della produzione DSAW:
Produce tubi daDiametro esterno da 12" a 64".con spessore della parete fino a2,5" (63,5 mm)
La saldatura su entrambi i lati (interno ed esterno) crea aunico nucleo di saldatura-di alta qualitàcon penetrazione totale
Formata da piastre di acciaio piatte utilizzandoFormazione di UOE o JCOmetodi
Ispezione ultrasonica al 100%.del cordone di saldatura garantisce l'assenza di parti non fuse o incrinate
L'espansione a freddo fino all'1,5% raggiunge le dimensioni finali e può aumentare la resistenza allo snervamento
Adatto perstrutture composite in calcestruzzo con tubi d'acciaio, migliorando significativamente la capacità portante e le prestazioni sismiche
Le applicazioni comuni includono:
Fondazioni di grattacieli-(grattacieli) [citazione:6, citazione:10]
Grandi piloni e attraversamenti-ponti marittimi
Piattaforme offshore e strutture marine
Zone sismiche che richiedono un maggiore assorbimento di energia
Fondazioni industriali pesanti
Condizioni estreme del terreno che richiedono la massima capacità portante
Al momento dell'ordine specificare:ASTM A252 Grado 3, DSAW (saldatura ad arco sommerso su entrambi i lati-), dimensioni (OD x WT), lunghezza, finitura finale (liscia/smussata) e requisiti di rivestimento. Il grado 3 è la scelta consigliata per progetti di fondazioni profonde-con carichi pesanti che richiedono la massima resistenza e integrità strutturale [citazione:6, citazione:10].
