Tubs de soldadura per arc submergit longitudinal ASTM A252 grau 3 (LSAW).
Visió general bàsica
La canonada LSAW de grau 3 ASTM A252 és lagrau de resistència més alta l'especificació ASTM A252 perPiles de canonades d'acer soldades. És untub d'acer al carbonifabricat amb elSoldadura per arc submergit longitudinal (LSAW)procés, dissenyat específicament peraplicacions de suport estructural i de pilars de fonamentació-resistentson es requereix la màxima capacitat de càrrega-.
Nom Explicació
| Part | Significat |
|---|---|
| ASTM | ASTM International (Societat Americana de Proves i Materials) |
| A252 | Especificació estàndard per a piles de canonades d'acer soldades i sense soldadura |
| Grau 3 | Elgrau de resistència més altsegons l'especificació ASTM A252, adequat per a aplicacions de càrrega pesada- |
| Soldadura per arc submergit longitudinal (LSAW) | Procés de fabricació: les plaques d'acer es formen i es solden al llarg d'una sola costura longitudinal recta mitjançant soldadura d'arc submergit amb metall d'aportació afegit |
Característiques principals de la canonada LSAW de grau 3 ASTM A252
| Característica | Descripció |
|---|---|
| Tipus de material | Acer baix en carboni/acer amb baix-aliatge al carboni- Proporciona una excel·lent duresa, ductilitat i soldabilitat |
| Fabricació | LSAW (soldadura per arc submergit longitudinal)– plaques formades per UOE, JCOE o processos de flexió de rotlles, després soldades amb arc submergit de doble cara- |
| Aplicació primària | Fonaments de pilars resistents-, construcció de ponts, estructures marines i aplicacions de gran-càrrega |
| Límit de rendiment | 310 MPa (45.000 psi) mínim |
| Resistència a la tracció | 455 MPa (66.000 psi) mínim |
| Elongació | 20% mínim(varia segons el gruix de la paret) |
| Diàmetres típics (LSAW) | 168 mm a 1820 mm(6" a 72") |
| Gruix de paret típic | 3,4 mm a 80 mm |
| Longitud | 3 m a 32 mestàndard; fins a 70 m disponibles d'alguns fabricants |
Composició química (ASTM A252 Grau 3)
| Element | Anàlisi de calor (%) | Anàlisi del producte (%) | Notes |
|---|---|---|---|
| Carboni (C) | 0.26 | 0.30 | Baix carboni per soldabilitat |
| Manganès (Mn) | 1.35 - 1.6 | 1.40 - 1.6 | Aporta força |
| Fòsfor (P) | 0.05 - 0.07 | 0.05 - 0.07 | Control estricte de la duresa |
| Sofre (S) | 0.03 - 0.047 | 0.045 | Controlat per la qualitat de la soldadura |
| Silici (Si) | 0,45 màx | No especificat | Desoxidant |
Nota:L'acer no ha de contenir més del 0,050% de fòsfor.
Comparació de propietats mecàniques: graus ASTM A252
| Propietat | Grau 1 | Grau 2 | Grau 3 |
|---|---|---|---|
| Límit de rendiment (min) | 205 MPa (30 ksi) | 240 MPa (35 ksi) | 310 MPa (45 ksi) |
| Resistència a la tracció (min) | 345 MPa (50 ksi) | 415 MPa (60 ksi) | 455 MPa (66 ksi) |
| Elongació (min) | 30% | 25% | 20% |
| Força relativa al grau 1 | Línia de base | +17% de rendiment | +51% de rendiment |
| Freqüència d'ús | Aplicacions de{0}}càrrega lleugera | El més utilitzat | Càrrega-pesada, alta- |
Fonts:
Procés de fabricació LSAW per a ASTM A252 Grau 3
Passos del procés
| Pas | Descripció |
|---|---|
| 1. Selecció de plaques | Les plaques d'acer d'alta -qualitat es seleccionen segons els requisits ASTM A252 |
| 2. Preparació de la vora | Les vores de la placa estan bisellades per crear una ranura en forma de V-per a la soldadura |
| 3. Formació | Les plaques es formen en formes cilíndriques mitjançant màquines UOE, JCOE o plegadores de rotlles |
| 4. Soldadura per punt | Les plaques formades es solden-per mantenir la forma abans de la soldadura final |
| 5. Soldadura per arc submergit | SAW multi-filferro aplica soldadura interna, després soldadura externa (doble-cara) per a una penetració total |
| 6. Expansió mecànica | La canonada es pot ampliar a dimensions precises per aconseguir toleràncies estrictes |
| 7. Tractament tèrmic | Pot ser sotmès a un tractament tèrmic per alleujar l'estrès quan s'especifiqui per millorar la duresa |
| 8. Inspecció i proves | Proves no-destructives, com ara l'examen ultrasònic i les proves hidrostàtiques |
| 9. Acabats | Bisellat final (segons ANSI B16.25), aplicació de recobriment tal com s'especifica |
Mètodes de conformació disponibles
| Mètode | Descripció | Idoneïtat per a 3r grau |
|---|---|---|
| UOE | Placa premsada en forma d'U-, després forma d'O-, expandida mecànicament després de la soldadura | Adequat: producció en gran-volum |
| JCOE | Passos progressius de formació de J-C-O, expandits després de la soldadura | Adequat: alta precisió de conformació |
| RBE (flexió de rotlles) | Placa enrotllada progressivament en cilindre | Adequat per a petites sèries de producció |
Disponibilitat de talles
| Paràmetre | Interval | Notes |
|---|---|---|
| Diàmetre exterior (LSAW) | 168 mm a 1820 mm(6" a 72") | Fins a 4500 mm disponibles d'alguns fabricants |
| Gruix de paret | 3,4 mm a 80 mm | Fins a 100 mm disponibles d'alguns fabricants |
| Longitud | 3 m a 32 mestàndard;fins a 70 mdisponible | Les longituds més llargues redueixen l'empalmament de camp |
| Final Acabat | Extrems plans, extrems bisellats segons ANSI B16.25 | Bisellat per a la soldadura estàndard |
Requisits de proves i inspecció
| Tipus de prova | Propòsit | Requisit |
|---|---|---|
| Anàlisi Química | Verifiqueu que la composició compleix els límits ASTM A252 | Per anàlisi de calor |
| Prova de tracció | Confirmeu el rendiment i la resistència a la tracció | Per lot |
| Prova d'aplanament | Comprovar la ductilitat | Obligatori |
| Prova de flexió | Verificar la integritat de la soldadura | Obligatori |
| Prova hidrostàtica | Prova d'-estanquitat | Cada tub provat |
| Examen ultrasònic | Detectar defectes interns | 100% de la costura de soldadura quan s'especifiqui |
| Exploració radiogràfica (raigs X{-) | Verificar la qualitat de la soldadura | Quan s'especifiqui |
| Inspecció dimensional | Verifiqueu el OD, el gruix de la paret i la rectitud | 100% |
| Prova d'impacte | Verificar la duresa | Quan s'especifiqui |
| Inspecció visual | Estat de la superfície, aspecte de la soldadura | 100% |
Certificat de prova de molí:Normalment es proporciona EN 10204 / 3.1B
Aplicacions de la canonada LSAW de grau 3 ASTM A252
El grau 3 és elopció de màxima forçai s'especifica per a les aplicacions més exigents:
| Àrea d'aplicació | Usos específics |
|---|---|
| Construcció de ponts | Fonaments de pila de pilars principals, components de càrrega-importants, suports de pont grans |
| Ports i estructures marines | Molls, molls, molls i plataformes en alta mar que requereixen resistència a la corrosió a llarg termini{0}}i capacitat de suportar l'impacte de l'atracada dels vaixells i l'erosió de les ones |
| Fonaments d'-edificis de gran alçada | Fonaments profunds per a gratacels i estructures pesades on es requereix la màxima capacitat de càrrega |
| Enginyeria Civil Pesada | Projectes amb condicions de sòl difícils que requereixen una capacitat de càrrega addicional{0}} |
| Enginyeria hidràulica | Reforç de preses, sistemes de drenatge, construcció de fonaments de central hidroelèctrica |
| Condicions del sòl difícils | Projectes on les condicions difícils del terreny exigeixen la màxima resistència a la pila |
Nota:El grau 3 està específicament seleccionatprojectes d'infraestructura a gran-escalacom ara ponts, ports i edificis{0}}de gran alçada oncapacitat de càrrega addicional-i màxima durabilitatsón necessaris.
Opcions de recobriment i protecció
| Tipus de recobriment | Aplicació |
|---|---|
| Negre(despullat) | Acabat de molí estàndard, ús interior |
| Vernís / Oli anti-rovell | Protecció temporal durant el trànsit |
| Pintura negra | Protecció bàsica contra la corrosió |
| FBE (Epoxi enllaçat per fusió) | Protecció contra la corrosió per a servei soterrat |
| 3LPE (polietilè de 3 capes) | Conduccions enterrades, ambients durs |
| Epoxi de quitrà de hulla | Protecció -resistent |
| Revestiment de betum | Servei enterrat |
| Galvanitzat | Aplicacions exposades a l'exterior |
| Protecció catòdica | Es pot aplicar per allargar la vida útil |
Comparació: Tipus de fabricació ASTM A252
| Aspecte | LSAW (longitudinal) | ERW | SSAW (espiral) | Sense costures |
|---|---|---|---|---|
| Costura de soldadura | Una sola costura recta | Una sola costura recta | Costura espiral contínua | Sense costures |
| Gamma de diàmetres | 6" a 72"+ | Menys o igual a 24" típic | 8" a 120"+ | Menys o igual a 24" típic |
| Gruix de paret | Fins a 80 mm | Mitjana | Mitjana | Gruixuda disponible |
| Aplicació típica | Pilotes pesades, fonaments, estructurals | Apilament més petit | Pilotes de gran diàmetre | Aplicacions especials |
| Avantatge clau | Màxima resistència, excel·lent precisió dimensional | Cost-efectiu per a diàmetres petits | Diàmetres molt grans | Característiques de la força uniforme |
Avantatges de la canonada LSAW de grau 3 ASTM A252
| Avantatge | Descripció |
|---|---|
| Grau de força més alt | El grau 3 ofereix elforça màximaentre els graus ASTM A252, amb un 51% més de resistència a la fluència que el grau 1 |
| Capacitat de càrrega{0}}superior | Ideal per a fonaments profunds i aplicacions estructurals pesades que requereixen la màxima capacitat de càrrega |
| Excel·lent tenacitat i resistència a l'impacte | Resistent a les esquerdes sota estrès, cosa que garanteix la fiabilitat en entorns dinàmics i de gran{0}}càrrega |
| Capacitat de gran diàmetre | El procés LSAW permet la producció de piles de gran-diàmetre (fins a 72"+), ideals per a grans projectes d'infraestructura |
| Parets Gruixudes | Apte per a aplicacions que requereixen un gruix de paret important (fins a 80 mm) |
| Alta integritat estructural | Una sola costura longitudinal amb soldadura de doble--penetració{1}}que garanteix unes costures robustes i fiables |
| Excel·lent precisió dimensional | L'expansió mecànica aconsegueix toleràncies estrictes, assegurant un control precís de les dimensions de la canonada |
| Longituds flexibles | Pot produir piles llargues (fins a 70 m) reduint l'empalmament de camp i millorant l'eficiència de la construcció |
| Opcions de resistència a la corrosió | Múltiples opcions de recobriment disponibles per allargar la vida útil en entorns durs, com ara condicions marines i industrials |
| Soldabilitat | Es pot soldar o reparar al lloc-sense perdre la integritat estructural |
| Resistència sísmica | Bona flexibilitat i resistència a l'impacte, adequat per a zones-propenses a terratrèmols |
Característiques de rendiment
| Característic | Descripció |
|---|---|
| Alta resistència i duresa | Resistència elàstica mínima de 45.000 psi (310 MPa) i resistència a la tracció de 66.000 psi (455 MPa) |
| Resistència a altes temperatures | Manté les propietats mecàniques a temperatures elevades |
| Acabat superficial compacte | Les superfícies llises redueixen la fricció durant la instal·lació i milloren l'estabilitat estructural |
| Resistència a la corrosió | Es pot millorar mitjançant un recobriment 3PE, un recobriment en pols epoxi o una protecció catòdica per a una durabilitat a llarg termini-en condicions marines, subterrànies o industrials. |
| Adaptabilitat | Adequat per a diverses condicions del sòl i entorns geològics complexos, especialment condicions del sòl difícils |
Notes importants de selecció
1. Grau 3 versus altres graus
Grau 3és elopció de màxima força, adequat per a les aplicacions de fonamentació més exigents, com ara ponts, ports i edificis-de gran alçada
Per a la majoria de les aplicacions generals de la base,Grau 2és l'opció estàndard
Per a aplicacions-lleugeres o temporals,Grau 1pot ser suficient
2. Quan triar ASTM A252 Grau 3 LSAW
Construcció de ponts– Fonaments de pilars del moll principal que requereixin la màxima capacitat de càrrega
Estructures portuàries i marines– molls, molls, plataformes offshore
Fonaments d'-edificis de gran alçada– fonaments profunds per als gratacels
Condicions del sòl difícils– projectes amb terreny difícil que requereixen força addicional
Infraestructura{0}}a gran escala– on es requereix la màxima durabilitat i capacitat de càrrega-
3. Selecció del procés de fabricació
LSAWés preferible per a:
Diàmetres grans (superiors o iguals a 12")
Aplicacions de paret gruixuda que requereixen una gran resistència
Projectes que requereixen pilars llargs
Aplicacions que exigeixen alta precisió dimensional
Pilots resistents-que requereixen la màxima integritat estructural
4. Protecció contra la corrosió
Per a estructures permanents, especifiqueu el recobriment adequat en funció de les condicions ambientals
Els entorns marins requereixen una protecció millorada contra la corrosió: les opcions inclouen FBE, 3LPE o epoxi de quitrà de hulla
La protecció catòdica es pot aplicar per millorar la longevitat en entorns agressius
Per a aplicacions portuàries i offshore, la resistència a la corrosió és crítica
5. Certificació
Estàndard:CA 10204 3.1(proves independents del fabricant)
Assegureu-vos que el certificat de prova del molí inclou: composició química, propietats mecàniques, resultats de la prova hidrostàtica
Inspecció de tercers-SGS, BV, Lloyds acceptada habitualment per a projectes crítics
6. Consideracions de disseny
La canonada d'acer serveix com a component de càrrega permanent-o com a carcassa de conformació per a piles de formigó
Les canonades s'han de sotmetre a proves hidrostàtiques, d'aplanament i de flexió per garantir la integritat estructural
Les longituds més llargues (fins a 70 m) redueixen els empalmes de camp i milloren l'eficiència de la instal·lació
Per a entorns marins, tingueu en compte un gruix de paret addicional per a la tolerancia de corrosió
7. Comparació amb API 5L
ASTM A252 és específicament per aaplicacions de pilars/fonaments, no per servei de pressió
API 5L és peroleoductes de transmissió de petroli/gas
El límit de fluència de l'A252 Grau 3 (310 MPa) és superior a l'API 5L Grau B (241 MPa) i similar a X42 (290 MPa)
Les consideracions de l'interval de temperatures són diferents: consulteu les especificacions del projecte per conèixer els requisits de baixa-temperatura
Menjar final: Canonada LSAW de grau 3 ASTM A252és elpila de canonades soldades de gran-diàmetre i resistència més altaper a les aplicacions de fonamentació més exigents. Amb un límit elàstic mínim de45.000 psi (310 MPa) – Un 51% més que el grau 1-ofereixcapacitat màxima de càrrega-per a projectes d'infraestructures crítiques. El procés de fabricació LSAW permet la producció de canonades a partir deDe 6" a 72" de diàmetreamb gruixos de paret fins a80 mmi longituds fins a70 m, reduint significativament els requisits d'empalmament de camp. El grau 3 és l'opció preferidaconstrucció de ponts, instal·lacions portuàries, estructures marines, edificis-de gran alçada i projectes amb condicions de sòl difícilson es requereix la màxima resistència i durabilitat. La seva combinació dealta integritat estructural, excel·lent duresa i opcions de resistència a la corrosióel converteix en el grau superior de l'estàndard ASTM A252 per a les aplicacions d'enginyeria civil més exigents.
