JIS G3101 SS400 צינור פלדה דו-צדדי- ריתוך קשת שקוע (DSAW/LSAW)
סקירה בסיסית
צינור פלדה JIS G3101 SS400 DSAW (כפול-ריתוך קשת שקוע)הוא צינור מרותך גדול בקוטר- המיוצר מפלדה מבנית פחמן התואם את התקן התעשייתי היפניJIS G3101. ייעוד "SS400" מציין אחוזק מתיחה מינימלי של 400 MPa (58,000 psi), עם חוזק תנובה של בערך245 MPa (35,500 psi)לעוביים של פחות או שווה ל-16 מ"מ.
תהליך ה-DSAW-הידוע גם בשם LSAW (ריתוך ארוך שקוע קשת)-הוא שיטת ריתוך עם-שלמות גבוהה שבה מיושמים ריתוכים פנימיים וחיצוניים, ויוצריםגוש ריתוך יחיד-איכותי. תהליך זה תוכנן במיוחד עבורצינורות קיר עבים-בקוטר-משמש ביישומי נוזלים מבניים, ערימות ו-לחץ נמוך.
הסבר שם
| חֵלֶק | מַשְׁמָעוּת |
|---|---|
| JIS | תקנים תעשייתיים יפניים |
| G3101 | תקן עבור "פלדות מגולגלות למבנה כללי" |
| SS400 | ציון ציון: "SS"=פלדה מבנית, "400"=חוזק מתיחה מינימלי (MPa) |
| DSAW/LSAW | ריתוך קשת שקוע דו-צדדי/אורכי - צינור שנוצר מלוח פלדה מרותך לאורך על משטחים פנימיים וחיצוניים כאחד |
מפרט מפתח
| תְכוּנָה | תֵאוּר |
|---|---|
| תקן חומר | JIS G3101 - פלדות מגולגלות למבנה כללי |
| כיתה פלדה | SS400 – חוזק מתיחה מינימלי 400 MPa |
| תהליך ייצור | DSAW (ריתוך קשת שקוע כפול-) / LSAW (ריתוך קשת שקוע אורכי) |
| שיטות גיבוש | JCOE(היווצרות J-C-O פרוגרסיבי) אוUOE(U-ing, O-ing, Expanding) |
| טווח מידות | 219 מ"מ עד 1625 מ"מ(8" עד 64") OD - אופייני ל-LSAW; עד 3048 מ"מ זמין |
| עובי קיר | 6.35 מ"מ עד 60 מ"מ (עד 120 מ"מ ליישומים מיוחדים) |
| מֶשֶׁך | 3 מ' עד 18 מ' סטנדרטי; עד 32 מ' זמין |
| סיום סיום | קצוות חלקים, קצוות משופעים (זווית שיפוע 30 מעלות), מושחל |
| אפשרויות ציפוי | צבע שחור, לכה, שמן נגד-חלודה, מגולוון, FBE, 3LPE |
הרכב כימי (JIS G3101 SS400)
| אֵלֵמֶנט | % מקסימום | הערות |
|---|---|---|
| פחמן (C) | 0.16-0.25% (אופייני) | פחמן נמוך לריתוך טוב |
| מנגן (Mn) | 1.40% מקסימום | מספק כוח |
| סיליקון (Si) | מקסימום 0.35% | מסיר חמצון |
| זרחן (P) | מקסימום 0.050% | מבוקר לריתוך |
| גופרית (S) | מקסימום 0.050% | נשלט עבור קשיחות |
| נחושת (Cu) | 0.20% דקות (כאשר צוין) | משפר עמידות בפני קורוזיה |
הערה: JIS G3101 אינו מציין מגבלות חובה עבור פחמן ומנגן. הערכים המוצגים אופייניים מנתוני היצרן. ניתן להוסיף אלמנטים סגסוגים אחרים לפי הצורך.
מאפיינים מכניים (JIS G3101 SS400)
חוזק תפוקה (דקות)
| עובי (מ"מ) | חוזק תפוקה (MPa) |
|---|---|
| פחות או שווה ל-16 | 245(גדול או שווה ל) |
| 16 < t פחות או שווה ל-40 | 235 |
| 40 < t פחות או שווה ל-100 | 215 |
| > 100 | 205 |
חוזק מתיחה
| נֶכֶס | עֵרֶך |
|---|---|
| חוזק מתיחה (דקות) | 400 MPa |
| טווח חוזק מתיחה | 400-510 MPa |
נכסים אחרים
| נֶכֶס | עֵרֶך |
|---|---|
| התארכות (דקות) | 17-21% (תלוי בעובי) |
| קַשִׁיוּת | 150-180 HB אופייני |
| בדיקת השפעה | לא נדרש על ידי JIS G3101 |
השוואת ציונים SS400 עם מקבילים בינלאומיים
| תֶקֶן | ציון שווה ערך | הערות |
|---|---|---|
| JIS G3101 | SS400 | תקן מקורי |
| GB/T 700 | Q235B | המקבילה הסינית הישירה ביותר |
| ASTM | A36 | תשואה מעט גבוהה יותר (250 MPa) |
| EN 10025 | S235JR | מאפיינים דומים |
| DIN 17100 | ST37-2 | מקבילה גרמנית היסטורית |
ההבדלים העיקריים בין SS400 ל-Q235B :
ל-SS400 חוזק מתיחה גבוה יותר גבול תחתון (400 MPa לעומת . 370 MPa)
SS400 מאפשר גבול עליון רחב יותר של מנגן (1.40% לעומת . 1.40% דומה)
ל-SS400 יש קצבאות זרחן/גופרית מעט גבוהות יותר (0.050% לעומת . 0.045%)
מפרט ממדים
| פָּרָמֶטֶר | טווח / סובלנות |
|---|---|
| קוטר חיצוני | 219 מ"מ עד 1625 מ"מ(8" עד 64") - טווח LSAW טיפוסי; עד 3048 מ"מ זמין |
| עובי קיר | 6.35 מ"מ עד 60 מ"מ (עד 120 מ"מ ליישומים מיוחדים) |
| סובלנות קוטר | ±0.75% מה-OD שצוין (אופייני) |
| סובלנות לעובי קיר | +15% / -12.5% מהנומינלי (אופייני) |
| מֶשֶׁך | 3 מ' עד 18 מ' סטנדרטי; עד 32 מ' זמין |
| מחוץ-מ-עגולות | פחות או שווה ל-1% מה-OD שצוין |
זמינות גודל טיפוסית (SS400):
| 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 |
תהליך ייצור DSAW/LSAW
ריתוך קשת שקוע כפול-(DSAW), הידוע גם בשם ריתוך קשת שקוע לאורך (LSAW), הוא תהליך- בעל יעילות גבוהה המשמש בעיקר עבור צינורות פלדה בעלי קוטר- גדול.
תיאור תהליך
קשת הריתוך שקועה בשטף גרגיריבמהלך הריתוך, הגנה על הריתוך מפני זיהום אטמוספרי
נדרשים ריתוכים בפנים ובחוץ, מבוצע בדרך כלל בתהליכים נפרדים
הריתוכים הנפרדים צורכים חלק מהאחר, וכתוצאה מכך אגוש ריתוך יחיד-איכותי
שיטות גיבוש
| שִׁיטָה | תֵאוּר | קוטרים אופייניים |
|---|---|---|
| JCOE | שלבי יצירת J-C-פרוגרסיביים (J-צורה → C-צורה → O-צורה), מורחבת לאחר ריתוך | 406-1626 מ"מ (16"-64") |
| UOE | לוח נלחץ לצורת U-, ולאחר מכן O-, מורחבת לאחר הריתוך | 508-1118 מ"מ (20"-44") |
שלבי תהליך
בחירת צלחת– לוחות פלדה העומדים בדרישות JIS G3101 SS400
הכנת קצה– קצוות משופעים כדי ליצור חריץ בצורת V-
טְבִיעָה- לוחות פלדה נוצרים לצורות גליליות באמצעות מכבשי JCOE או UOE
ריתוך דבק– לוחות מעוצבים מרותכים-בצורך כדי לשמור על הצורה
ריתוך קשת שקוע כפול- תפר צינור מרותך על משטחים פנימיים וחיצוניים כאחד
התפשטות קרה- ניתן להרחיב את הצינור עד 1.5% כדי להשיג ממד OD סופי
בדיקת אולטרסאונד- תפר נבדק על ידי זיהוי פגמים אוטומטי אולטראסוני מתמשך
בדיקת לחץ הידרוסטטית- כל צינור עובר בדיקת לחץ הידרוסטטית (אם צוין)
גימור– סיום עיבוד, שיפוע, ציפוי וסימון לפי מפרט
דרישות בדיקה ובדיקה
| סוג בדיקה | דְרִישָׁה | הערות |
|---|---|---|
| ניתוח כימי | לכל מגרש חום | מאמת את מגבלות ההרכב לפי JIS G3101 |
| בדיקת מתיחה | למגרש | מאמת תפוקה וחוזק מתיחה |
| מבחן השטחה | דָרוּשׁ | בודק גמישות ושלמות ריתוך |
| מבחן כיפוף | דָרוּשׁ | מאמת את תקינות הריתוך |
| מבחן ההשפעה של Charpy | לא נדרש על ידי JIS G3101 | ניתן לציין עבור ציוני SM |
| בדיקה הידרוסטטית | לפי פרויקט/תקן | אימות תקינות הלחץ |
| בדיקת אולטרסאונד | 100% של תפר ריתוך | זיהוי פגמים אוטומטי מתמשך |
| בדיקת-רנטגן | עבור מפרקי "T". | היכן שריתוך קת רצועות מצטלבים תפרים ספירליים |
| בדיקת מימד | 100% | לפי טולרנסים סטנדרטיים |
| תעודת מבחן מיל | EN 10204 סוג 3.1B | מסופק עם תוצאות בדיקה מלאות |
יישומים נפוצים
| בַּקָשָׁה | תֵאוּר |
|---|---|
| בניין בניין | קורות, עמודים, לוחות רצפה, מדרגות במפעלים, מבני מגורים ומסחר |
| הנדסת גשרים | מעקות גשרים, רציפי גשרים, סיפוני גשרים לגשרים- בינוניים וקטנים |
| ערימת יסודות | עומס-כלונסאות נושאות למבנים ויסודות עמוקים |
| פרויקטי תשתית | תומכי מנהרות, קירות תמך, מבני כביש מהיר |
| ייצור מכני | בסיסי מכונות קלות, תומכי מיסבים, בתי תיבות הילוכים, תושבות מכונות חקלאיות |
| הוֹבָלָה | שלדות רכב, מסגרות, לוחות גוף למשאית, רכיבים מבניים לא-קריטיים של ספינה |
| שדות אחרים | מגדלי העברת כוח, מגדלי תקשורת, פיגומים, תומכי צנרת, מעקות בטיחות עירוניים |
תקני מוצר עבור צינור DSAW מוגמר
מאז JIS G3101 מגדיר אתדרגת חומר, מוצר צינור DSAW המוגמר מיוצר בדרך כלל לפי תקני מוצר נוספים:
| תקן מוצר | בַּקָשָׁה | הערות |
|---|---|---|
| JIS G3444 | צינורות פלדת פחמן למטרות מבניות כלליות | מציין סובלנות ממדים, לחץ בדיקה הידרוסטטי |
| מפרט הפרויקט | צינורות מותאמים אישית-גדולים (בלוקים, ערימות) | קורא ישירות לצלחת JIS G3101 SS400 |
| EN 10219 | קטעים חלולים מבניים-קרים | שווה ערך לתקן אירופאי |
| ASTM A53 | צינור שירות כללי | מקבילה בתקן אמריקאי |
יתרונות מרכזיים
| יִתרוֹן | תֵאוּר |
|---|---|
| יכולת ריתוך מעולה | תכולת פחמן נמוכה (פחות או שווה ל-0.25%) מבטיחה יכולת ריתוך שדה טובה |
| יכולת צורה טובה | מתאים לכיפוף קר, אוגן ועיצוב ללא סדקים |
| חסכוני- | הבחירה החסכונית ביותר עבור יישומים מבניים כלליים |
| יכולת קוטר גדול | DSAW מייצרת צינורות מ-8 אינץ' עד 64 אינץ' - אידיאלי עבור יישומי קוטר- גדולים |
| שלמות ריתוך גבוהה | ריתוך דו-צדדי- יוצר גוש ריתוך יחיד-איכותי עם 100% בדיקת UT |
| זמינות רחבה | נפוץ במלאי על ידי יצרנים ברחבי העולם |
| מוכר עולמי | שווה ערך ל-Q235B, A36 ו-S235JR - מקובל ברחבי העולם |
| מאפיינים מאוזנים | שילוב טוב של חוזק, משיכות ויכולת ריתוך לשימוש מבני כללי |
שיקולים חשובים
1. SS400 לעומת ציונים גבוהים יותר
JIS G3101 כולל דרגות מרובות:
| צִיוּן | חוזק מתיחה (MPa) | חוזק תפוקה (פחות או שווה ל-16 מ"מ) | יישום טיפוסי |
|---|---|---|---|
| SS330 | 330-430 | גדול או שווה ל-205 | מבני קל, שימוש כללי |
| SS400 | 400-510 | גדול או שווה ל-245 | הנפוץ ביותר - מבני כללי |
| SS490 | 490-610 | גדול או שווה ל-285 | מבני-כבדים |
| SS540 | גדול או שווה ל-540 | גדול או שווה ל-400 | יישומים בעלי חוזק- גבוה |
2. חוזק תשואה לא מובטח בתקן
JIS G3101 אינו מציין חוזק תפוקה חובה עבור SS400. ערכי התפוקה (גדולים או שווים ל-245 MPa עבור פחות מ-16 מ"מ או שווה ל-16 מ"מ) מסופקים כערכי ייחוס. יצרנים בדרך כלל מספקים לערכי ייחוס אלה.
3. ציוני SM לקשיחות גבוהה יותר
עבור יישומים הדורשים קשיחות השפעה מובטחת, צייןSM400ציונים במקום:
SM400B: 27 J ב-0 מעלות
SM400C: 27 J ב-0 מעלות (קשיחות משופרת)
SM400הסדרה גם מציינת חוזק תפוקה מינימלי (245 MPa)
4. בדיקת השפעה
JIS G3101 SS400 עושה זאתלֹאדורשים בדיקת השפעה של Charpy לפי התקן. עבור יישומים הדורשים קשיחות-בטמפרטורה נמוכה, ציין דרגות SM400.
5. מגבלות טמפרטורה
טמפרטורת שירות מקסימלית מומלצת:350 מעלות (662 מעלות F)
חשיפה לטווח קצר-עד 450 מעלות אפשרית
אין קשיחות-בטמפרטורה נמוכה מובטחת- לא מתאים ליישומים מתחת לאפס-ללא הערכה
6. הגנה מפני קורוזיה
ל-SS400 עמידות מוגבלת בפני קורוזיה. עבור יישומים קבורים או חשופים, ציין ציפוי מגן:
3LPE (פוליאתילן תלת שכבתי)- עבור צינורות קבורים
FBE (Fusion Bonded Epoxy)- עבור צינורות נפט וגז
מגולוון חם-- ליישומים חיצוניים
שמן לכה / נגד-חלודה- הגנה זמנית
7. יישומי לחץ
SS400 מיועד בעיקר עבוריישומים מבניים, לא העברת נוזלים-בלחץ גבוה. עבור יישומי לחץ, דרגות API 5L מומלצות.
8. בדיקת צד שלישי-
שירותי הבדיקה הזמינים כוללים SGS, BV, Lloyds
9. ריתוך
תכולת פחמן נמוכה מבטיחה יכולת ריתוך מעולה
מתאים לכל שיטות הריתוך הסטנדרטיות (SMAW, GTAW, GMAW, SAW)
לא נדרש טיפול בחום לאחר-ריתוך ברוב העוביים
חימום מוקדם: 100-150 מעלות מומלץ לחלקים עבים יותר
תַקצִיר
JIS G3101 SS400 דו-צדדי- צינור פלדה שקוע שקוע מרותך (DSAW/LSAW)הוא צינור הפלדה המבני הגדול-הנפוץ ביותר המיוצר לפי תקנים תעשייתיים יפניים. עם חוזק מתיחה מינימלי של400 MPa (58,000 psi), חוזק תשואה של בערך245 MPa (35,500 psi)לעוביים של פחות או שווה ל-16 מ"מ, ויכולת ריתוך מצוינת, חומר זה הוא הבחירה הסטנדרטית עבור יישומים מבניים כלליים ברחבי העולם.
תכונות עיקריות:
תקן חומרי: JIS G3101 SS400 – תקן תעשייתי יפני לפלדה מבנית כללית
חוזק מתיחה: 400-510 MPa - מגדיר את ייעוד ה-SS400
חוזק תפוקה (הפניה): גדול או שווה ל-245 MPa עבור עובי של פחות או שווה ל-16 מ"מ
מקבילות מוכרות בעולם: Q235B (סין), A36 (ארה"ב), S235JR (אירופה), ST37-2 (גרמניה)
ייצור DSAW/LSAWמייצרת צינורות מ8 אינץ' עד 64 אינץ' ODעם עובי דופן עד60 מ"מ
ריתוך דו-צדדי-יוצר גוש ריתוך יחיד-באיכות גבוהה
יצירת JCOE או UOEשיטות מבטיחות דיוק ממדי מדויק
100% בדיקה קוליתשל תפר ריתוך מבטיח איכות
יכולת ריתוך מעולהויכולת צורה טובה
בחירה חסכונית ביותרליישומים מבניים כלליים
יישומים נפוצים כוללים:
בניית מבנים (קורות, עמודים, מסגרות)
הנדסת גשרים (מזחים, מעקות, סיפונים)
כלונסאות יסודות ופרויקטי תשתית
ייצור מכני והובלה
מגדלי העברת כוח ופיגומים
בעת ההזמנה יש לציין:JIS G3101, כיתה SS400, DSAW/LSAW (דו-צדדית/אורכית שקועה קשת מרותכת), גודל (OD x WT), אורך, גימור קצה (פשוט/משופע), דרישות ציפוי ותעודת בדיקת טחינה לפי EN 10204 סוג 3.1B.
עבור יישומים הדורשים קשיחות השפעה מובטחת, צייןSM400B(0 מעלות) אוSM400Cבמקום זאת. עבור יישומים מבניים-גבוהים, שקולSS490אוֹSS540ציונים .
