ASTM A252 Gr.3 ท่อเชื่อมอาร์คจมอยู่ใต้น้ำแบบเกลียว
ASTM A252 เกรด 3 ท่อตอกเสาเข็มโค้งจมอยู่ใต้น้ำ (SSAW): ข้อกำหนดทางเทคนิค
1. ภาพรวมข้อกำหนดหลัก
| พารามิเตอร์ |
ข้อมูลจำเพาะ |
| มาตรฐาน |
ASTM A252 "ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับเสาเข็มท่อเหล็กเชื่อมและไร้รอยต่อ" |
| ระดับ |
ชั้นประถมศึกษาปีที่ 3(เกรดความแข็งแกร่งสูงสุดใน ASTM A252) |
| กระบวนการ |
การเชื่อมอาร์กใต้น้ำแบบเกลียว (SSAW/HSAW) |
| การใช้งานหลัก |
การตอกเสาเข็มโครงสร้างสำหรับงานหนัก-เพื่อรับน้ำหนักสูงสุด- |
2. ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกล
| คุณสมบัติ |
ASTM A252 Gr.3 |
ASTM A252 Gr.2 |
ASTM A252 Gr.1 |
| ความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำ |
345 เมกะปาสคาล (50,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) |
290 เมกะปาสคาล (42,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) |
206 เมกะปาสคาล (30,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) |
| ความต้านทานแรงดึงขั้นต่ำ |
455 เมกะปาสคาล (66,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) |
414 เมกะปาสคาล (60,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) |
310 เมกะปาสคาล (45,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) |
| การยืดตัวขั้นต่ำ |
14%(ในความยาวเกจ 2 นิ้ว) |
14% |
14% |
| อัตราผลตอบแทนโดยทั่วไป-ต่อ-อัตราส่วนแรงดึง |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.85 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.85 |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.85 |
| ความจุแบริ่งสัมพัทธ์โดยประมาณ |
167%(เทียบกับกลุ่ม 1) |
141%(เทียบกับกลุ่ม 1) |
100%(พื้นฐาน) |
3. องค์ประกอบทางเคมี (ทั่วไป/ไม่-บังคับ)
| องค์ประกอบ |
ช่วงทั่วไป |
ผลกระทบต่อคุณสมบัติ |
| คาร์บอน (ซี) |
0.25-0.32% |
ผู้มีส่วนสร้างความแข็งแกร่งเบื้องต้น |
| แมงกานีส (Mn) |
1.20-1.60% |
ช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งตัว |
| ฟอสฟอรัส (P) |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.030% |
ต่ำกว่า Gr.1/2 เพื่อความทนทานที่ดีขึ้น |
| ซัลเฟอร์ (S) |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.030% |
ต่ำลงเพื่อเพิ่มความสามารถในการเชื่อม |
| ซิลิคอน (ศรี) |
0.15-0.50% |
สารดีออกซิไดเซอร์ เสริมความแข็งแรง |
| องค์ประกอบไมโครอัลลอยด์ |
V, Nb, Ti (อุปกรณ์เสริม) |
การปรับแต่งเกรนการเสริมกำลังการตกตะกอน |
| หมายเหตุ: คุณสมบัติทางเคมีที่แท้จริงแตกต่างกันไปตามผู้ผลิต มีเพียงคุณสมบัติทางกลเท่านั้นที่ได้รับคำสั่ง |
|
|
4. ข้อกำหนดด้านการผลิตและการควบคุมคุณภาพ
| ความต้องการ |
ข้อมูลจำเพาะ |
พารามิเตอร์ที่สำคัญ |
| วัสดุแผ่น/ม้วน |
มักเป็นเหล็กกล้าที่ผ่านการแปรรูปด้วยความร้อน-โดยกลไก (TMCP) |
ปรับปรุงความแข็งแกร่ง-ความสมดุลของความแข็งแกร่ง |
| กระบวนการเชื่อม |
เลื่อยสองด้าน-ทั่วไป |
การเจาะที่สมบูรณ์มีความสมบูรณ์สูง |
| อุณหภูมิอุ่น/อินเตอร์พาส |
โดยทั่วไปต้องใช้ 100-150 องศา |
ป้องกันการแตกตัวของไฮโดรเจน |
| การตรวจสอบการเชื่อม |
จำเป็นต้องมีการทดสอบอัลตราโซนิค (UT) 100% |
เกณฑ์การยอมรับข้อบกพร่องที่เข้มงวด |
| ข้อกำหนดการทดสอบการโค้งงอ |
โค้งงอได้ 180 องศา โดยไม่แตกร้าว |
ตรวจสอบความเหนียวของการเชื่อมที่มีความแข็งแรงสูง |
| ความคลาดเคลื่อนมิติ |
ตาม ASTM A252 ตารางที่ 2 |
การควบคุมที่เข้มงวดยิ่งขึ้นมักระบุไว้สำหรับโครงการขนาดใหญ่ |
5. ตารางลักษณะประสิทธิภาพ
| ลักษณะเฉพาะ |
การแสดงชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 |
ความสำคัญทางวิศวกรรม |
| ความสามารถในการรับน้ำหนักตามแนวแกน |
สูงสุดในกลุ่มเกรด A252 |
ช่วยให้กองน้อยลง/น้อยลงในการบรรทุกเท่ากัน |
| การขับรถต้านทานความเครียด |
ยอดเยี่ยม |
ทนทานต่อการขับขี่อย่างหนักโดยไม่เกิดความเสียหาย |
| ต้านทานความเหนื่อยล้า |
ดี (มีรายละเอียดที่เหมาะสม) |
สำคัญสำหรับการโหลดแผ่นดินไหว/ไซคลิก |
| ความสามารถในการเชื่อม |
ต้องมีขั้นตอนการควบคุม |
ต้องการการดูแลเอาใจใส่เทียบเท่าคาร์บอนที่สูงขึ้น |
| ความเหนียว |
เพียงพอสำหรับการตอกเสาเข็ม (ขั้นต่ำ 14%) |
ดูดซับพลังขับเคลื่อนไม่แตกหักง่าย |
6. การใช้งานทั่วไปและเกณฑ์การคัดเลือก
| สถานการณ์การใช้งาน |
เหตุใดจึงต้องระบุเกรด 3 |
ข้อควรพิจารณาทางเลือก |
| High-Rise Buildings (>50 เรื่อง) |
ลดปริมาณกอง ลดขนาดหมวก |
ราคาพรีเมียมเทียบกับกอง Gr.2 ที่มากกว่า |
| แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง |
ความแข็งแรงสูง-ต่อ-อัตราส่วนน้ำหนัก |
มักต้องใช้ข้อกำหนดเสริม (API) |
| โซนแผ่นดินไหว |
ความสามารถในการดูดซับพลังงานที่ดีขึ้น |
อาจต้องทำการทดสอบแรงกระแทกแบบชาร์ปี |
| ท่าเรือสะพานในน้ำลึก |
ต้านทานการดัดงอครั้งใหญ่ |
การป้องกันการกัดกร่อนเป็นสิ่งสำคัญ |
| ฐานรากค้อนอุตสาหกรรม |
ทนทานต่อการโหลดแบบไดนามิกสูง |
ผนังที่หนาอาจมีประสิทธิภาพมากกว่า |
7. ขนาดและข้อกำหนดการผลิต
| พารามิเตอร์ |
ช่วงมาตรฐาน |
ความสามารถเพิ่มเติม |
| เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก |
โดยทั่วไป 16 "ถึง 120" (400-3000 มม.) |
สูงถึง 144" (3650 มม.) |
| ความหนาของผนัง |
มาตรฐาน 8 มม. ถึง 50 มม |
สูงถึง 75 มม. สำหรับการใช้งานพิเศษ |
| ความยาว |
เดี่ยวมาตรฐาน 6-12.5 ม |
สูงถึง 24 ม. พร้อมข้อต่อคู่- |
| น้ำหนักต่อเมตร |
โดยทั่วไป 150-2500 กก./ม |
จำกัดโดยการจัดการ/การขนส่ง |
8. ข้อควรพิจารณาทางวิศวกรรมการติดตั้ง
| ปัจจัย |
ข้อกำหนดเฉพาะของเกรด 3 |
เหตุผล |
| อุปกรณ์ขับขี่ |
โดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้ค้อนพลังงานที่สูงกว่า |
ความแข็งแกร่งที่สูงขึ้นต้องใช้แรงผลักดันที่มากขึ้น |
| การออกแบบรองเท้าขับเคลื่อน |
เสริมความแข็งแรง มักเชื่อมจากเหล็กเกรดสูง |
ป้องกันการเห็ดเมื่อเกิดความเครียดในการขับขี่สูง |
| ขั้นตอนการเชื่อมภาคสนาม |
จำเป็นต้องมี WPS ที่ผ่านการรับรองอย่างเคร่งครัด |
ปริมาณคาร์บอนที่เทียบเท่ากันที่สูงขึ้นจะเพิ่มความเสี่ยงต่อการแตกร้าว |
| การตรวจสอบความเครียดในการขับขี่ |
แนะนำให้ใช้เครื่องวิเคราะห์การตอกเสาเข็ม (PDA) |
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความเครียดยังคงอยู่ต่ำกว่าขีดจำกัดที่อนุญาต |
| วิธีการต่อประกบ |
รอยเชื่อมแบบเจาะเต็มพร้อมแผ่นรองหลัง |
รักษาความแข็งแกร่งให้ต่อเนื่อง |
9. ปัจจัยทางเศรษฐกิจและการจัดซื้อจัดจ้าง
| ปัจจัย |
การวิเคราะห์ผลกระทบ |
กลยุทธ์การบรรเทาผลกระทบ |
| ค่าวัสดุ พรีเมี่ยม |
25-40% สำหรับกลุ่ม 2, 60-100% สำหรับกลุ่ม 1 |
ปรับการออกแบบเสาเข็มให้เหมาะสมเพื่อใช้เสาเข็มความจุน้อยลง/สูงขึ้น |
| ความซับซ้อนในการผลิต |
สูงขึ้นเนื่องจากการควบคุมการเชื่อม |
คัดเลือกผู้ผลิตที่มีประสบการณ์พร้อมขั้นตอนที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว |
| เวลานำ |
โดยทั่วไป 6-10 สัปดาห์ (นานกว่า Gr.1/2) |
การวางแผนการจัดซื้อตั้งแต่เนิ่นๆ จำเป็น |
| ค่าขนส่ง |
คล้ายกับเกรดอื่นๆในขนาดเดียวกัน |
ไม่มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญหากเปรียบเทียบขนาดได้ |
10. ข้อกำหนดเพิ่มเติมและการทดสอบ
| ข้อกำหนดเพิ่มเติม |
เมื่อระบุแล้ว |
พารามิเตอร์การทดสอบทั่วไป |
| ส1 - ชาร์ปี วี-รอยบาก |
เขตแผ่นดินไหวภูมิอากาศหนาวเย็น |
27J @ -20 องศา โดยทั่วไป |
| S4 - การเคลือบด้วยอัลตราโซนิก |
แอปพลิเคชันที่สำคัญ |
สแกนทั้งร่างกายเพื่อหาข้อบกพร่องของแผ่น |
| S5 - การทดสอบการโค้งงอขั้นสูง |
สภาพการขับขี่ที่รุนแรง |
การทดสอบการโค้งงอด้านข้างของชิ้นงานเชื่อม |
| S6 - ถึง-การทดสอบความหนา |
ผนังหนาสำหรับรับน้ำหนักดัด |
การตรวจสอบคุณสมบัติทิศทาง Z- |
| การทดสอบอุทกสถิต |
ไม่ค่อยระบุสำหรับกอง |
หากใช้ 70% ของแรงดันสูงสุดผลผลิต |
11. สรุปข้อดีการออกแบบ
| ข้อได้เปรียบ |
ผลประโยชน์เชิงปริมาณ |
ผลกระทบการออกแบบ |
| ลดจำนวนเสาเข็ม |
เสาเข็มน้อยลงสูงสุด 40% เทียบกับกลุ่ม 1 |
เสาเข็มเล็กลง ขุดน้อยกว่า |
| เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลงได้ |
ความแข็งแรงสูงกว่าช่วยให้ส่วนเล็กลงได้ |
การเคลื่อนตัวของดินน้อยลง ติดตั้งได้ง่ายขึ้น |
| ตั้งค่าที่สูงขึ้น-ความจุ |
มีศักยภาพต้านทานเพลาสูงขึ้น |
สามารถตอกเสาเข็มสั้นได้ในบางดิน |
| การตอบสนองแบบไดนามิกที่ดีขึ้น |
ความแข็งที่สูงขึ้น-ต่อ-อัตราส่วนน้ำหนัก |
ปรับปรุงประสิทธิภาพภายใต้แรงแผ่นดินไหว |
12. ข้อจำกัดและข้อพิจารณาพิเศษ
| ข้อจำกัด |
คำอธิบาย |
แนวทางการบริหารจัดการ |
| ความท้าทายในการเชื่อม |
ปริมาณคาร์บอนเทียบเท่าที่สูงขึ้น (โดยทั่วไปคือ 0.40-0.48) |
การปฏิบัติตามขั้นตอนการเชื่อมที่ผ่านการรับรองอย่างเข้มงวด |
| ความเปราะบางที่มีศักยภาพ |
ความแข็งแรงสูงขึ้นสามารถลดความเหนียวของการแตกหักได้ |
ระบุการทดสอบชาร์ปีสำหรับแอปพลิเคชันที่สำคัญ |
| มีจำนวนจำกัด |
โรงงานบางแห่งไม่ได้ผลิต Gr.3 เป็นประจำ |
การมีส่วนร่วมตั้งแต่เนิ่นๆ กับซัพพลายเออร์ |
| ความเครียดในการขับขี่ที่สูงขึ้น |
เสี่ยงต่อความเสียหายของเสาเข็มระหว่างการติดตั้ง |
ใช้การตรวจสอบความเครียดในการขับขี่ เลือกค้อนที่เหมาะสม |
คำแนะนำทางเทคนิค:
ท่อ SSAW ASTM A252 เกรด 3 แสดงถึงโซลูชั่นตอกเสาเข็มระดับพรีเมียมสำหรับโครงการที่:
ความสามารถในการรับน้ำหนักสูงสุดต่อกองเป็นสิ่งสำคัญ
ข้อจำกัดด้านพื้นที่จำกัดปริมาณหรือขนาดของเสาเข็ม
คาดว่าจะมีสภาพการขับขี่ที่รุนแรง
การโหลดแบบไดนามิกหรือแผ่นดินไหวมีความสำคัญ
ปัจจัยความสำเร็จที่สำคัญ:การประสานงานที่เหมาะสมระหว่างวิศวกรโครงสร้าง วิศวกรธรณีเทคนิค และผู้ผลิตท่อเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างสมดุลระหว่างต้นทุนวัสดุที่สูงขึ้นกับประสิทธิภาพในการติดตั้งและการเพิ่มประสิทธิภาพระบบฐานรากโดยรวม
ข้อกำหนดนี้ให้ประสิทธิภาพของโครงสร้างสูงสุดภายในกรอบงาน ASTM A252 ทำให้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการใช้งานตอกเสาเข็มที่มีความต้องการมากที่สุดทั่วโลก
