ASTM A252 צינור פלדה מרותך ספירלה (SSAW)
סקירה כללית בסיסית
ASTM A252 ספירלה שקועה קשת מרותך (SSAW) צינור פלדההוא אערימת צינור פלדת פחמןתוכנן במיוחד עבוריישומי יסוד ותמיכה מבנית. שלא כמו צינורות לחץ (למשל, API 5L), צינורות אלה משמשים כעומס קבוע-נושא חבריםאו כקונכיות ליציקות-ב-מקום ערימות בטון.
תהליך הייצור של SSAW מאפשרצינורות- גדולים בקוטרלייצור חסכוני, מה שהופך צינור מרותך ספירלי של ASTM A252 לבחירה המועדפת עבורומבנים ימיים, יסודות גשרים,-בניינים גבוהים ופרויקטים של שיקום קרקעות .
הסבר שם
| חֵלֶק | מַשְׁמָעוּת |
|---|---|
| ASTM | ASTM International (האגודה האמריקאית לבדיקות וחומרים) |
| A252 | מפרט סטנדרטי לכלונסאות צינור פלדה מרותכים וחסרות תפרים |
| ציונים | כיתה א', כיתה ב', כיתה ג'- שלוש רמות חוזק זמינות |
| SSAW | ריתוך ספירלה שקוע קשת – ריתוך דו-צדדי-עם מתכת מילוי; תפר ריתוך עובר ברציפות בספירלה לאורך הצינור |
מפרט מפתח
| תְכוּנָה | תֵאוּר |
|---|---|
| תֶקֶן | ASTM A252 / A252M - "מפרט סטנדרטי עבור כלונסאות צינורות פלדה מרותכות וחסרות תפרים" |
| תהליך ייצור | ריתוך קשת ספירלית (SSAW) – ריתוך דו-צדדי אוטומטי- |
| ציונים | כיתה א', כיתה ב', כיתה ג'- כיתה 2 היא הנפוצה ביותר |
| טווח מידות (SSAW) | 219 מ"מ עד 4064 מ"מ(8 אינץ' עד 160") OD |
| עובי קיר | 3.2 מ"מ עד 60 מ"מ(טווח נפוץ 6-25.4 מ"מ) |
| מֶשֶׁך | 6 מ' עד 24 מ' סטנדרטי; עד 32 מ' זמין |
| סיום סיום | קצוות חלקים, קצוות משופעים (שיפוע 30 מעלות), מושחל |
הרכב כימי (כל הכיתות)
ASTM A252 מציין רק גבולות מקסימליים לזרחן. כל שלושת הכיתות חולקות את אותן מגבלות הרכב:
| אֵלֵמֶנט | % מקסימום |
|---|---|
| פחמן (C) | 0.26% (אופייני, לא חובה) |
| מנגן (Mn) | 1.60% (אופייני, לא חובה) |
| סיליקון (Si) | 0.45% (אופייני, לא חובה) |
| זרחן (P) | 0.050%(הֶכְרֵחִי) |
| גופרית (S) | 0.030% (אופייני) |
הערה: התקן מחייב רק מקסימום זרחן. ערכי ההרכב הכימי המוצגים אופייניים מנתוני היצרן.
השוואת מאפיינים מכניים
| צִיוּן | חוזק תפוקה (דקות) | חוזק מתיחה (דקות) | התארכות (דקות) | כוח מול כיתה א' |
|---|---|---|---|---|
| כיתה א' | 205 MPa (30,000 psi) | 345 MPa (50,000 psi) | 30% | קו בסיס |
| כיתה ב' | 240 MPa (35,000 psi) | 415 MPa (60,000 psi) | 25% | +17% תשואה |
| כיתה ג' | 310 MPa (45,000 psi) | 455 MPa (66,000 psi) | 20% | +51% תשואה |
מָקוֹר:
סובלנות ממדי
| פָּרָמֶטֶר | סוֹבלָנוּת |
|---|---|
| קוטר חיצוני (ממ"ד קטן או שווה ל-508 מ"מ) | ±1% או ±1.0 מ"מ (הגדול מביניהם) |
| קוטר חיצוני (ממ"ד > 508 מ"מ) | ±1% או ±4.0 מ"מ (הגדול מביניהם) |
| עובי קיר | +15% / -12.5% מהנומינלי |
| מִשׁקָל | +15% / -5% מהמשקל התיאורטי |
| יוֹשֶׁר | פחות או שווה ל-0.1% מהאורך הכולל |
זמינות גודל טיפוסית (SSAW):
| OD (אינץ') | OD (מ"מ) | טווח עובי קיר (מ"מ) |
|---|---|---|
| 16" | 406 | 6.0 - 14.0 |
| 20" | 508 | 6.0 - 16.0 |
| 24" | 610 | 6.0 - 18.0 |
| 30" | 762 | 7.0 - 21.0 |
| 36" | 914 | 8.0 - 24.0 |
| 40" | 1016 | 8.0 - 26.0 |
| 48" | 1219 | 9.0 - 28.0 |
| 56" | 1422 | 10.0 - 29.0 |
| 60" | 1524 | 10.0 - 29.0 |
| 64" | 1626 | 10.0 - 30.0 |
| 72" | 1829 | 10.0 - 30.0 |
תהליך ייצור SSAW
צינורות מרותכים ספירלית תחת ASTM A252 מיוצרים בתהליך הבא:
| שָׁלָב | תֵאוּר |
|---|---|
| 1. הכנת חומרי גלם | סלילי פלדה העומדים בדרישות הכימיה של ASTM A252 מפולסים, גזוזים ומוקצעים |
| 2. הכנת קצה | קצוות הרצועה כרסמים לריתוך נכון |
| 3. יצירת ספירלה | רצועת פלדה נוצרת באופן רציף לצורה גלילית בזווית סליל מסוימת |
| 4. ריתוך קשת שקוע | ריתוך קשת שקוע דו צדדי דו-(בפנים ובחוץ) יוצר את התפר הספירלי עם עומק חדירה גדול או שווה ל-1.5 מ"מ |
| 5. ריתוך NDT | זיהוי פגמים אוטומטי 100% קולישל תפר הריתוך |
| 6. בדיקה הידרוסטטית | כל צינור נבדק בלחץ עבודה של 2× במשך יותר או שווה ל-15 שניות |
| 7. סיום גימור | קצוות משופעים (זווית 30 מעלות) לריתוך שדה |
| 8. ציפוי | ציפוי נגד-קורוזיה לפי הצורך (אפוקסי, 3LPE, אפוקסי זפת פחם) |
דרישות בדיקה ובדיקה
| סוג בדיקה | דְרִישָׁה | הערות |
|---|---|---|
| ניתוח כימי | לכל מגרש חום | מגבלת זרחן נאכפת |
| בדיקת מתיחה | למגרש | מאמת תפוקה וחוזק מתיחה |
| מבחן השטחה | דָרוּשׁ | בודק גמישות ושלמות ריתוך |
| מבחן כיפוף | דָרוּשׁ | מאמת את תקינות הריתוך |
| בדיקה הידרוסטטית | כל צינור | 2× לחץ עבודה, גדול או שווה ל-15 שניות |
| בדיקת אולטרסאונד (UT) | 100% של תפר ריתוך | זיהוי פגמים אוטומטי מתמשך |
| בדיקת מימד | 100% | לפי סובלנות ASTM A252 |
| תעודת מבחן מיל | EN 10204 סוג 3.1B | מסופק עם תוצאות בדיקה מלאות |
יישומים
צינורות מרותכים ספירליים ASTM A252 משמשים ביישומי יסוד תובעניים:
| בַּקָשָׁה | תֵאוּר |
|---|---|
| מבנים ימיים | נמלים, רציפים, רציפים, חומות ים, פלטפורמות ימיות |
| יסודות גשר | תמיכת רציף ורציף עבור גשרים חוצים-נהר/ים |
| יסודות לבניין- גבוהים | יסודות ערימת צינורות ליבה עבור גורדי שחקים (קיבולת ערימה אחת גדולה או שווה ל-8000kN) |
| טיוב קרקע | סוללות חוף, מחיצות הטבה |
| יסודות מפעלי תעשייה | כלונסאות יסוד לציוד כבד |
| עבודות זמניות | תמיכת בור יסוד, פלטפורמות בנייה |
| יסודות מגדל הילוכים | אזורי קורוזיה בקרקע עם ציפוי 3PE |
הדרכה לבחירת כיתה
| צִיוּן | חוזק תשואה | יישום טיפוסי |
|---|---|---|
| כיתה א' | 205 MPa (30 ksi) | יישומי עומסים קלים-, תנאי קרקע טובים, מבנים זמניים |
| כיתה ב' | 240 MPa (35 ksi) | הנפוץ ביותר– בניינים בינוניים-, יסודות גשרים, כלונסאות כלליים |
| כיתה ג' | 310 MPa (45 ksi) | יישומי עומס-כבד, גשרים גדולים, פלטפורמות ימיות, אזורים סייסמיים |
עבור רוב יישומי היסודות הכלליים, כיתה 2 היא הבחירה הסטנדרטית.
אפשרויות ציפוי
| סוג ציפוי | הטוב ביותר עבור | תכונות מפתח |
|---|---|---|
| 3LPE (פוליאתילן 3 שכבתי) | ערימות קבורות | חיי שירות של 50+ שנה, הגנה מעולה מפני קורוזיה |
| FBE (Fusion Bonded Epoxy) | אזור ימי/שפריץ | חיי שירות של 30+ שנה, הידבקות חזקה |
| אפוקסי זפת פחם | סביבות ימיות | הגנה-כבדה |
| ציפוי משקל בטון (CWC) | מהחוף/תת-ים | ציפה שלילית, הגנה מכנית |
| שרף אפוקסי / פתית זכוכית | סביבות קורוזיביות | סרט יבש גדול או שווה ל-300 מיקרומטר לעמידות בפני קורוזיה במלח |
| ציפוי ביטומן | שירות קבור | הגנה-חסכונית |
| מגולוון חם- | מעל-הקרקע | תוחלת חיים 20+ שנים בסביבות ימיות |
השוואה בין SSAW לעומת LSAW לעומת ERW עבור ASTM A252
| אַספֶּקט | SSAW (ספירלה) | LSAW (אורכי) | ERW |
|---|---|---|---|
| עלות (לטון) | הכי נמוך(100% ניצול צלחת) | הֲכִי גָבוֹהַ | בֵּינוֹנִי |
| טווח OD | 219-4064 מ"מ (8-160") | 406-1626 מ"מ (16-64 אינץ') | עד 610 מ"מ (24 אינץ') |
| עובי קיר | עד 60 מ"מ | עד 63.5 מ"מ | מוּגבָּל |
| מהירות ייצור | מהיר (ריתוך ספירלי רציף) | איטי (היווצרות JCOE/UOE) | בֵּינוֹנִי |
| יישום טיפוסי | נמלים, טיוב קרקע, ערימה- גדולה בקוטר | קירות-כבדים, חוזק-גבוה | ערימה בקוטר קטן יותר |
| חוזק צירי | ריתוך ספירלי מפזר מתח -15-20% גבוה יותרמאשר תפר ישר | טוֹב | תֶקֶן |
מָקוֹר:
היתרונות של SSAW עבור ASTM A252 כלונסאות
| יִתרוֹן | תֵאוּר |
|---|---|
| יכולת קוטר גדול | SSAW מייצרת צינורות עד 4000 מ"מ OD - אידיאלי עבור ערימה-בקוטר גדול |
| חסכוני- | חסכוני ביותר עבור קטרים גדולים; עלות נמוכה ב-35% מאשר חלקה, נמוכה ב-15% מדרגה 3 |
| חוזק צירי מעולה | תפר ריתוך ספירלי מפזר מתח -חוזק לחיצה צירי גבוה ב-15-20%מאשר תפר ישר |
| אורכים ארוכים | אורכים של עד 32 מטר מפחיתים את דרישות שחבור השדה |
| שלמות ריתוך גבוהה | 100% בדיקת UT של תפר ריתוך; ריתוך דו-צדדי-מבטיח חדירה מלאה |
| בדיקה הידרוסטטית | כל צינור שנבדק בלחץ עבודה של 2x - שונה מ-ASTM A252 שאינו מחייב זאת |
| אפשרויות ציפוי מרובות | FBE, 3LPE, אפוקסי זפת פחם, CWC עבור סביבות ימיות/קורוזיביות |
שיקולים חשובים
1. ASTM A252 מיועד לערימה, לא ללחץ
ASTM A252 מיועד במיוחד עבוריישומי ערימת יסוד
צינורות מלאים בבטון, אינם משמשים להובלת נוזלים
בדיקה הידרוסטטית היא אופציונלית לפי ASTM A252, אך רוב היצרנים מספקים זאת
2. כיתה 2 היא הבחירה הסטנדרטית
כיתה ב'הוא הדרגה הנפוצה ביותר עבור יישומי כלונסאות כלליים
כיתה 1 מיועדת ליישומי עומס קל-; דרגה 3 לעומס כבד-בתנאים תובעניים
3. מגבלות גודל SSAW
ייצור SSAW עבור ASTM A252 זמין בדרך כלל מ8 אינץ' עד 160 אינץ' OD
קטרים קטנים יותר (מתחת ל-8 אינץ') מיוצרים בדרך כלל בשיטות ERW
4. הגנה מפני קורוזיה עבור סביבות ימיות
עבור מבנים ימיים, צייןציפוי שרף אפוקסי (סרט יבש גדול או שווה ל-300 מיקרומטר)אוֹ3LPE
עבור offshore, שקולציפוי משקל בטון (CWC)לציפה שלילית
5. סיום הכנה לריתוך שדה
קצוות משופעים (שיפוע 30 מעלות)תקן לריתוך שדה
פני שורש: 1.6±0.8 מ"מ
נעלי נהיגה זמינות לתנאי נהיגה קשה
6. בדיקת צד שלישי-
שירותי הבדיקה הזמינים כוללים SGS, BV, Lloyds
7. תעודת מבחן טחנה
מסופק בדרך כלל כEN 10204 סוג 3.1Bעם תוצאות בדיקה מלאות
תַקצִיר
ASTM A252 ספירלה שקועה קשת מרותך (SSAW) צינור פלדההוא המפרט הסטנדרטי לכלונסאות צינורות פלדה-בעלי קוטר גדול המשמשים בבנייה ביסוס וימי. עם שלוש דרגות חוזק (דרגה 1: 205 MPa, דרגה 2: 240 MPa, דרגה 3: 310 MPa) וגדלים של עד 4000 מ"מ OD, צינורות אלו הם הבחירה המועדפת עבור נמלים, גשרים, בניינים- גבוהים ופרויקטים של השבת קרקע.
תכונות עיקריות:
תקן חומרי: ASTM A252 – תקן אמריקאי לכלונסאות צינור פלדה
ציונים: כיתה א' (30 ק"י),כיתה ב' (35 ksi)- הנפוץ ביותר, דרגה 3 (45 ksi)
ייצור SSAWמייצרת צינורות מ8 אינץ' עד 160 אינץ' ODעם עובי דופן עד60 מ"מ
ריתוך דו-צדדי-יוצר גוש ריתוך יחיד-באיכות גבוהה
100% בדיקה קוליתשל תפר ריתוך מבטיח איכות
בדיקה הידרוסטטיתבלחץ עבודה של 2× (תקן יצרן)
עיצוב ריתוך ספירלימספק חוזק לחיצה צירי גבוה ב-15-20% מאשר תפר ישר
חסכוני-– חסכוני ביותר עבור יישומי ערימה-בקוטר גדול
יישומים נפוצים כוללים:
מבנים ימיים (נמלים, רציפים, רציפים, חומות ים)
יסודות גשרים ותמיכות מזח
בניית יסודות עמוקים-בגובה
השבת קרקע וסוללות חוף
יסודות מפעלי תעשייה ועבודות זמניות
בעת ההזמנה יש לציין:ASTM A252, דרגה [1/2/3], SSAW (Spiral Submerged Arc Welded), גודל (OD x WT), אורך, גימור קצה (פשוט/משופע), דרישות ציפוי (FBE/3LPE/אפוקסי), ותעודת בדיקת מיל לפי EN 10204 Type 3.1B. עבור רוב יישומי הערימה הכלליים,כיתה ב'היא ברירת המחדל המומלצת.
