Tubo per saldatura ad arco sommerso longitudinale (LSAW) ASTM A252 grado 3
Panoramica di base
Il tubo LSAW ASTM A252 grado 3 è ilgrado di resistenza più elevatonella specifica ASTM A252 perpali di tubi in acciaio saldati. È untubo in acciaio al carbonioprodotto utilizzando ilSaldatura longitudinale ad arco sommerso (LSAW)processo, appositamente progettato perapplicazioni per pali di fondazione e supporto strutturale-per carichi pesantidove è richiesta la massima capacità di carico-portata.
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 | ILgrado di resistenza più elevatonella specifica ASTM A252, adatto per applicazioni con carichi pesanti |
| Saldatura longitudinale ad arco sommerso (LSAW) | Processo di produzione: le piastre di acciaio vengono formate e saldate lungo un'unica cucitura longitudinale diritta utilizzando la saldatura ad arco sommerso con l'aggiunta di metallo d'apporto |
Caratteristiche principali del tubo LSAW ASTM A252 grado 3
| Caratteristica | Descrizione |
|---|---|
| Tipo materiale | Acciaio a basso tenore di carbonio/acciaio a basso-legato al carbonio– fornisce eccellente tenacità, duttilità e saldabilità |
| Produzione | LSAW (Saldatura longitudinale ad arco sommerso)– piastre formate mediante processi UOE, JCOE o calandratura, quindi saldate ad arco sommerso su entrambi i lati |
| Applicazione primaria | Fondazioni su pali-per carichi pesanti, costruzione di ponti, strutture marine e applicazioni-a carico elevato |
| Forza di snervamento | Minimo 310 MPa (45.000 psi). |
| Resistenza alla trazione | Minimo 455 MPa (66.000 psi). |
| Allungamento | 20% minimo(varia in base allo spessore della parete) |
| Diametri tipici (LSAW) | da 168mm a 1820mm(da 6" a 72") |
| Spessore tipico della parete | da 3,4 mm a 80 mm |
| Lunghezza | da 3 a 32 metristandard; fino a 70 m disponibili presso alcuni produttori |
Composizione chimica (ASTM A252 Grado 3)
| Elemento | Analisi termica (max%) | Analisi del prodotto (max%) | Note |
|---|---|---|---|
| Carbonio (C) | 0.26 | 0.30 | Basso contenuto di carbonio per la saldabilità |
| Manganese (Mn) | 1.35 - 1.6 | 1.40 - 1.6 | Fornisce forza |
| Fosforo (P) | 0.05 - 0.07 | 0.05 - 0.07 | Controllo stretto per la tenacità |
| Zolfo (S) | 0.03 - 0.047 | 0.045 | Controllato per la qualità della saldatura |
| Silicio (Si) | 0,45 massimo | Non specificato | Disossidante |
Nota:L'acciaio non deve contenere più dello 0,050% di fosforo.
Confronto delle proprietà meccaniche: gradi ASTM A252
| Proprietà | Grado 1 | Grado 2 | Grado 3 |
|---|---|---|---|
| Limite di snervamento (min) | 205 MPa (30 ksi) | 240 MPa (35 ksi) | 310 MPa (45 ksi) |
| Resistenza alla trazione (min) | 345 MPa (50 ksi) | 415 MPa (60 ksi) | 455 MPa (66 ksi) |
| Allungamento (min) | 30% | 25% | 20% |
| Forza relativa al grado 1 | Linea di base | Rendimento del +17% | Rendimento del +51% |
| Frequenza di utilizzo | Applicazioni-con carico leggero | Più comunemente usato | Impieghi-pesanti, carichi-alti |
Fonti:
Processo di produzione LSAW per ASTM A252 Grado 3
Fasi del processo
| Fare un passo | Descrizione |
|---|---|
| 1. Selezione della piastra | Le piastre in acciaio di alta-qualità sono selezionate in base ai requisiti ASTM A252 |
| 2. Preparazione dei bordi | I bordi della piastra sono smussati per creare una scanalatura a forma di V-per la saldatura |
| 3. Formatura | Le piastre vengono modellate in forme cilindriche utilizzando macchine UOE, JCOE o piegatrici a rullo |
| 4. Saldatura a punti | Le piastre sagomate vengono fissate-per mantenere la forma prima della saldatura finale |
| 5. Saldatura ad arco sommerso | La sega multi-filo applica la saldatura interna, quindi la saldatura esterna (a doppia-faccia) per la penetrazione completa |
| 6. Espansione meccanica | Il tubo può essere espanso fino a dimensioni precise per ottenere tolleranze strette |
| 7. Trattamento termico | Può subire un trattamento termico di distensione quando specificato per migliorare la tenacità |
| 8. Ispezione e test | Test non-distruttivi, tra cui esami a ultrasuoni e test idrostatici |
| 9. Finitura | Smussatura finale (secondo ANSI B16.25), applicazione del rivestimento come specificato |
Metodi di formatura disponibili
| Metodo | Descrizione | Idoneità al grado 3 |
|---|---|---|
| UOE | Piastra pressata a forma di U-, poi a forma di O-, espansa meccanicamente dopo la saldatura | Adatto: produzione-di volume elevato |
| JCOE | Fasi di formazione J-C-O progressive, espanse dopo la saldatura | Adatto – elevata precisione di formatura |
| RBE (piegatura a rullo) | Piastra arrotolata progressivamente nel cilindro | Adatto per produzioni più piccole |
Disponibilità taglie
| Parametro | Allineare | Note |
|---|---|---|
| Diametro esterno (LSAW) | da 168mm a 1820mm(da 6" a 72") | Fino a 4500 mm disponibili presso alcuni produttori |
| Spessore della parete | da 3,4 mm a 80 mm | Fino a 100 mm disponibili presso alcuni produttori |
| Lunghezza | da 3 a 32 metristandard;fino a 70 mtdisponibile | Lunghezze maggiori riducono la giunzione sul campo |
| Fine Fine | Estremità lisce, estremità smussate secondo ANSI B16.25 | Smussato per saldatura standard |
Requisiti di test e ispezione
| Tipo di prova | Scopo | Requisito |
|---|---|---|
| Analisi chimica | Verificare che la composizione soddisfi i limiti ASTM A252 | Per analisi termica |
| Prova di trazione | Confermare la resa e la resistenza alla trazione | Per lotto |
| Prova di appiattimento | Controlla la duttilità | Necessario |
| Prova di piegatura | Verificare l'integrità della saldatura | Necessario |
| Prova idrostatica | Prova di tenuta-delle perdite | Ogni tubo testato |
| Esame ultrasonico | Rilevare i difetti interni | 100% del cordone di saldatura quando specificato |
| Esame radiografico (raggi X-) | Verificare la qualità della saldatura | Quando specificato |
| Controllo dimensionale | Verificare il diametro esterno, lo spessore della parete, la rettilineità | 100% |
| Prova d'impatto | Verificare la tenacità | Quando specificato |
| Ispezione visiva | Condizioni superficiali, aspetto della saldatura | 100% |
Certificato di prova del mulino:EN 10204/3.1B tipicamente fornita
Applicazioni del tubo LSAW ASTM A252 grado 3
Il grado 3 è ilopzione di massima resistenzaed è specifico per le applicazioni più impegnative:
| Area di applicazione | Usi specifici |
|---|---|
| Costruzione di ponti | Fondazioni su pali del pilastro principale, componenti principali-portanti, supporti di ponti di grandi dimensioni |
| Porti e strutture marittime | Banchine, moli, banchine, piattaforme offshore che richiedono resistenza alla corrosione a lungo-termine e capacità di resistere all'impatto dell'attracco della nave e all'erosione delle onde |
| Fondamenta-di edifici a molti piani | Fondazioni profonde per grattacieli e strutture pesanti dove è richiesta la massima capacità di carico |
| Ingegneria civile pesante | Progetti con condizioni del terreno difficili che richiedono capacità di carico-extra |
| Ingegneria idraulica | Rinforzo di dighe, sistemi di drenaggio, costruzione di fondazioni di centrali idroelettriche |
| Condizioni del terreno difficili | Progetti in cui le difficili condizioni del terreno richiedono la massima resistenza del palo |
Nota:Il grado 3 è specificamente selezionato perprogetti infrastrutturali su-scala su larga scalacome ponti, porti e-grattacieli dovecapacità di carico-extra e massima duratasono richiesti.
Opzioni di rivestimento e protezione
| Tipo di rivestimento | Applicazione |
|---|---|
| Nero(spoglio) | Finitura standard, uso interno |
| Vernice/Olio antiruggine- | Protezione temporanea durante il transito |
| Pittura nera | Protezione di base dalla corrosione |
| FBE (fusione epossidica legata) | Protezione dalla corrosione per servizi interrati |
| 3LPE (polietilene a 3 strati) | Condutture interrate, ambienti difficili |
| Resina epossidica per catrame di carbone | Protezione-per impieghi gravosi |
| Rivestimento bituminoso | Servizio sepolto |
| Zincato | Applicazioni esposte all'esterno |
| Protezione catodica | Può essere applicato per prolungare la durata |
Confronto: tipi di produzione ASTM A252
| Aspetto | LSAW (longitudinale) | ERW | SSAW (spirale) | Senza soluzione di continuità |
|---|---|---|---|---|
| Cordone di saldatura | Cucitura singola diritta | Cucitura singola diritta | Cucitura a spirale continua | Nessuna cucitura |
| Gamma di diametri | Da 6" a 72"+ | Inferiore o uguale a 24" tipico | Da 8" a 120"+ | Inferiore o uguale a 24" tipico |
| Spessore della parete | Fino a 80 mm | Medio | Medio | Disponibile spesso |
| Applicazione tipica | Palancole pesanti, fondazioni, strutturali | Accatastamento più piccolo | Palificazione di grande diametro | Applicazioni speciali |
| Vantaggio chiave | Massima resistenza, eccellente precisione dimensionale | Conveniente-per diametri piccoli | Diametri molto grandi | Caratteristiche della forza uniforme |
Vantaggi del tubo LSAW ASTM A252 grado 3
| Vantaggio | Descrizione |
|---|---|
| Grado di resistenza più elevato | Il grado 3 offre ilmassima forzatra i gradi ASTM A252, con un carico di snervamento superiore del 51% rispetto al grado 1 |
| Capacità di carico-superiore | Ideale per fondazioni profonde e applicazioni strutturali pesanti che richiedono la massima capacità di carico |
| Eccellente tenacità e resistenza agli urti | Resistente alla rottura sotto stress, garantisce affidabilità in ambienti dinamici e ad alto-carico |
| Capacità di grande diametro | Il processo LSAW consente la produzione di pali di grande-diametro (fino a 72"+), ideali per grandi progetti infrastrutturali |
| Muri spessi | Adatto per applicazioni che richiedono uno spessore di parete notevole (fino a 80 mm) |
| Elevata integrità strutturale | La cucitura longitudinale singola con saldatura su entrambi i lati-a penetrazione completa-garantisce cuciture robuste e affidabili |
| Eccellente precisione dimensionale | L'espansione meccanica raggiunge tolleranze strette, garantendo un controllo preciso sulle dimensioni del tubo |
| Lunghezze flessibili | Può produrre pali lunghi (fino a 70 m) riducendo le giunzioni sul campo e migliorando l'efficienza della costruzione |
| Opzioni di resistenza alla corrosione | Sono disponibili molteplici opzioni di rivestimento per prolungare la durata di servizio in ambienti difficili, comprese le condizioni marine e industriali |
| Saldabilità | Può essere saldato o riparato in-luogo senza perdere l'integrità strutturale |
| Resistenza sismica | Buona flessibilità e resistenza agli urti, adatto per aree-a rischio sismico |
Caratteristiche prestazionali
| Caratteristica | Descrizione |
|---|---|
| Elevata resistenza e durezza | Carico di snervamento minimo di 45.000 psi (310 MPa) e resistenza alla trazione di 66.000 psi (455 MPa) |
| Resistenza alle alte temperature | Mantiene le proprietà meccaniche a temperature elevate |
| Finitura superficiale compatta | Le superfici lisce riducono l'attrito durante l'installazione e migliorano la stabilità strutturale |
| Resistenza alla corrosione | Può essere migliorato tramite rivestimento 3PE, verniciatura a polvere epossidica o protezione catodica per una durabilità a lungo-termine in condizioni marine, sotterranee o industriali |
| Adattabilità | Adatto a varie condizioni del terreno e ambienti geologici complessi, condizioni del terreno particolarmente difficili |
Note importanti sulla selezione
1. Grado 3 rispetto ad altri gradi
Grado 3è ilopzione di massima resistenza, adatto per le applicazioni di fondazione più impegnative, tra cui ponti, porti e grattacieli-
Per la maggior parte delle applicazioni generali di fondazione,Grado 2è la scelta standard
Per applicazioni-leggere o temporanee,Grado 1potrebbe essere sufficiente
2. Quando scegliere ASTM A252 Grado 3 LSAW
Costruzione di ponti– fondazioni su pali del pilastro principale che richiedono la massima capacità di carico
Strutture portuali e marine– banchine, banchine, piattaforme offshore
Fondazioni di grattacieli-– fondazioni profonde per grattacieli
Condizioni del terreno difficili– progetti con terreno difficile che richiedono resistenza extra
Infrastruttura su-scala su larga scala– dove sono richieste la massima durabilità e-capacità di carico
3. Selezione del processo di produzione
LSAWè preferito per:
Grandi diametri (maggiori o uguali a 12")
Applicazioni su pareti spesse che richiedono elevata resistenza
Progetti che richiedono pelo lungo
Applicazioni che richiedono un'elevata precisione dimensionale
Palancole-per carichi pesanti che richiedono la massima integrità strutturale
4. Protezione dalla corrosione
Per strutture permanenti, specificare il rivestimento appropriato in base alle condizioni ambientali
Gli ambienti marini richiedono una maggiore protezione dalla corrosione: le opzioni includono FBE, 3LPE o resina epossidica al catrame di carbone
La protezione catodica può essere applicata per una maggiore longevità in ambienti aggressivi
Per le applicazioni portuali e offshore, la resistenza alla corrosione è fondamentale
5. Certificazione
Standard:IT 10204 3.1(test indipendenti del produttore)
Assicurarsi che il certificato del test del mulino includa: composizione chimica, proprietà meccaniche, risultati dei test idrostatici
Ispezione-di terze parti da parte di SGS, BV e Lloyds comunemente accettata per progetti critici
6. Considerazioni sulla progettazione
Il tubo in acciaio funge da componente portante-permanente o da guscio di formazione per pali di cemento
I tubi devono essere sottoposti a test idrostatici, di appiattimento e di piegatura per garantire l'integrità strutturale
Lunghezze maggiori (fino a 70 m) riducono le giunzioni sul campo e migliorano l'efficienza dell'installazione
Per gli ambienti marini, considerare uno spessore di parete aggiuntivo per la tolleranza alla corrosione
7. Confronto con API 5L
ASTM A252 è specifico perapplicazioni su palificazioni/fondazioni, non per servizio a pressione
API 5L è percondotte per il trasporto di petrolio/gas
Il limite di snervamento di A252 Grado 3 (310 MPa) è superiore a API 5L Grado B (241 MPa) e simile a X42 (290 MPa)
Le considerazioni sull'intervallo di temperatura differiscono: consulta le specifiche del progetto per i requisiti di bassa-temperatura
Asporto finale: Tubo LSAW ASTM A252 grado 3è ilpalo di tubi saldati ad alta resistenza e di grande-diametroper le applicazioni di fondazione più impegnative. Con limite di snervamento minimo di45.000 psi (310 MPa) – 51% in più rispetto al Grado 1– offrecapacità di carico-massimaper progetti di infrastrutture critiche. Il processo di fabbricazione LSAW consente la produzione di tubi daDiametro da 6" a 72".con spessori delle pareti fino a80 mme lunghezze fino a70 m, riducendo significativamente i requisiti di giunzione sul campo . Il grado 3 è la scelta preferita percostruzione di ponti, strutture portuali, strutture marine,-grattacieli e progetti con condizioni del terreno difficilidove sono richieste la massima resistenza e durata. La sua combinazione dielevata integrità strutturale, eccellente tenacità e opzioni di resistenza alla corrosionelo rende il grado premium nello standard ASTM A252 per le applicazioni di ingegneria civile più impegnative.
