ASTM A252 ท่อเหล็กเชื่อมเกลียว (SSAW)
ภาพรวมพื้นฐาน
ASTM A252 ท่อเหล็กเชื่อมอาร์คจมอยู่ใต้น้ำแบบเกลียว (SSAW)คือกองท่อเหล็กคาร์บอนออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานสนับสนุนฐานรากและโครงสร้าง. ต่างจากท่อแรงดัน (เช่น API 5L) ท่อเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นโหลดถาวร-สมาชิกที่บรรทุกหรือเป็นเปลือกสำหรับหล่อ-ใน-เสาเข็มคอนกรีต
กระบวนการผลิตของ SSAW ช่วยให้สามารถท่อเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่-ที่จะผลิตได้ในเชิงเศรษฐกิจ ทำให้ท่อเชื่อมเกลียว ASTM A252 เป็นตัวเลือกที่ต้องการโครงสร้างทางทะเล ฐานรากสะพาน อาคารสูง- และโครงการถมที่ดิน .
คำอธิบายชื่อ
| ส่วนหนึ่ง | ความหมาย |
|---|---|
| มาตรฐาน ASTM | ASTM International (สมาคมอเมริกันเพื่อการทดสอบและวัสดุ) |
| A252 | ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับเสาเข็มท่อเหล็กเชื่อมและไร้ตะเข็บ |
| เกรด | ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1, ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2, ชั้นประถมศึกษาปีที่ 3– มีระดับความแรงสามระดับ |
| สซอว์ | การเชื่อมอาร์กใต้น้ำแบบเกลียว – การเชื่อมสอง-ด้านด้วยโลหะเติม รอยเชื่อมจะวิ่งต่อเนื่องเป็นเกลียวตลอดความยาวท่อ |
ข้อมูลจำเพาะที่สำคัญ
| คุณลักษณะ | คำอธิบาย |
|---|---|
| มาตรฐาน | ASTM A252 / A252M – "ข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับเสาเข็มท่อเหล็กเชื่อมและไร้รอยต่อ" |
| กระบวนการผลิต | การเชื่อมอาร์กใต้น้ำแบบเกลียว (SSAW) – การเชื่อมอัตโนมัติสอง-ด้าน |
| เกรด | ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1, ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2, ชั้นประถมศึกษาปีที่ 3– ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2 เป็นเรื่องธรรมดาที่สุด |
| ช่วงขนาด (SSAW) | 219 มม. ถึง 4064 มม(8" ถึง 160") OD |
| ความหนาของผนัง | 3.2 มม. ถึง 60 มม(ระยะทั่วไป 6-25.4 มม.) |
| ความยาว | มาตรฐาน 6 ม. ถึง 24 ม. สูงถึง 32 ม |
| สิ้นสุดการสิ้นสุด | ปลายธรรมดา ปลายเอียง (เอียง 30 องศา) เกลียว |
องค์ประกอบทางเคมี (ทุกเกรด)
ASTM A252 ระบุเฉพาะขีดจำกัดสูงสุดสำหรับฟอสฟอรัส ทั้งสามเกรดมีขีดจำกัดองค์ประกอบเหมือนกัน :
| องค์ประกอบ | สูงสุด % |
|---|---|
| คาร์บอน (ซี) | 0.26% (ทั่วไป ไม่บังคับ) |
| แมงกานีส (Mn) | 1.60% (ทั่วไป ไม่บังคับ) |
| ซิลิคอน (ศรี) | 0.45% (ทั่วไป ไม่บังคับ) |
| ฟอสฟอรัส (P) | 0.050%(บังคับ) |
| ซัลเฟอร์ (S) | 0.030% (ทั่วไป) |
หมายเหตุ: มาตรฐานกำหนดให้มีฟอสฟอรัสสูงสุดเท่านั้น ค่าองค์ประกอบทางเคมีที่แสดงเป็นเรื่องปกติจากข้อมูลของผู้ผลิต
การเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกล
| ระดับ | ความแข็งแรงของผลผลิต (นาที) | ความต้านแรงดึง (ต่ำสุด) | การยืดตัว (นาที) | ความแข็งแกร่งกับเกรด 1 |
|---|---|---|---|---|
| ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 | 205 เมกะปาสคาล (30,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) | 345 เมกะปาสคาล (50,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) | 30% | พื้นฐาน |
| ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2 | 240 เมกะปาสคาล (35,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) | 415 เมกะปาสคาล (60,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) | 25% | ผลตอบแทน +17% |
| ชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 | 310 เมกะปาสคาล (45,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) | 455 เมกะปาสคาล (66,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) | 20% | ผลตอบแทน +51% |
แหล่งที่มา:
ความคลาดเคลื่อนมิติ
| พารามิเตอร์ | ความอดทน |
|---|---|
| เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD น้อยกว่าหรือเท่ากับ 508 มม.) | ±1% หรือ ±1.0 มม. (แล้วแต่จำนวนใดจะมากกว่า) |
| เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD > 508 มม.) | ±1% หรือ ±4.0 มม. (แล้วแต่จำนวนใดจะมากกว่า) |
| ความหนาของผนัง | +15% / -12.5% ของค่าที่ระบุ |
| น้ำหนัก | +15% / -5% ของน้ำหนักทางทฤษฎี |
| ความตรง | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.1% ของความยาวทั้งหมด |
ความพร้อมของขนาดทั่วไป (SSAW):
| OD (นิ้ว) | OD (มม.) | ช่วงความหนาของผนัง (มม.) |
|---|---|---|
| 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 |
กระบวนการผลิต SSAW
ท่อเชื่อมเกลียวภายใต้ ASTM A252 ผลิตโดยใช้กระบวนการต่อไปนี้:
| ขั้นตอน | คำอธิบาย |
|---|---|
| 1. การเตรียมวัตถุดิบ | คอยล์เหล็กที่ตรงตามข้อกำหนดทางเคมีของ ASTM A252 จะได้รับการปรับระดับ ตัดแต่ง และไส |
| 2. การเตรียมขอบ | ขอบแถบถูกบดเพื่อการเชื่อมที่เหมาะสม |
| 3. การขึ้นรูปเกลียว | เหล็กเส้นถูกขึ้นรูปอย่างต่อเนื่องเป็นรูปทรงกระบอกที่มุมเกลียวเฉพาะ |
| 4. การเชื่อมอาร์คแบบจมอยู่ใต้น้ำ | การเชื่อมอาร์กใต้น้ำอัตโนมัติสอง-ด้าน(ภายในและภายนอก) สร้างตะเข็บเกลียวที่มีความลึกเจาะมากกว่าหรือเท่ากับ 1.5 มม |
| 5. เชื่อม NDT | การตรวจจับข้อบกพร่องอัตโนมัติด้วยอัลตราโซนิก 100%ของรอยเชื่อม |
| 6. การทดสอบอุทกสถิต | แต่ละท่อทดสอบที่แรงดันใช้งาน 2 เท่า เป็นเวลานานกว่าหรือเท่ากับ 15 วินาที |
| 7. สิ้นสุดการตกแต่ง | ปลายเอียง (มุม 30 องศา) สำหรับการเชื่อมภาคสนาม |
| 8. การเคลือบผิว | เคลือบป้องกันการกัดกร่อน-ตามต้องการ (อีพอกซี, 3LPE, อีพอกซีน้ำมันถ่านหิน) |
ข้อกำหนดในการทดสอบและตรวจสอบ
| ประเภทการทดสอบ | ความต้องการ | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| การวิเคราะห์ทางเคมี | ต่อความร้อนมาก | บังคับใช้ขีดจำกัดฟอสฟอรัส |
| การทดสอบแรงดึง | ต่อล็อต | ตรวจสอบผลผลิตและความต้านทานแรงดึง |
| การทดสอบการทำให้เรียบ | ที่จำเป็น | ตรวจสอบความเหนียวและความสมบูรณ์ของการเชื่อม |
| การทดสอบการโค้งงอ | ที่จำเป็น | ตรวจสอบความสมบูรณ์ของการเชื่อม |
| การทดสอบอุทกสถิต | แต่ละท่อ | แรงดันใช้งาน 2 เท่า มากกว่าหรือเท่ากับ 15 วินาที |
| การตรวจสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (UT) | รอยเชื่อม 100% | การตรวจจับข้อบกพร่องอัตโนมัติอย่างต่อเนื่อง |
| การตรวจสอบมิติ | 100% | ต่อความคลาดเคลื่อน ASTM A252 |
| ใบรับรองการทดสอบโรงงาน | EN 10204 ประเภท 3.1B | พร้อมผลการทดสอบเต็มรูปแบบ |
การใช้งาน
ท่อเชื่อมเกลียว ASTM A252 ใช้ในการใช้งานฐานรากที่ต้องการ:
| แอปพลิเคชัน | คำอธิบาย |
|---|---|
| โครงสร้างทางทะเล | ท่าเรือ ท่าเทียบเรือ ท่าเทียบเรือ กำแพงกันคลื่น ชานชาลานอกชายฝั่ง |
| ฐานรากสะพาน | ท่าเรือและหลักรองรับสะพานข้ามแม่น้ำ/ทะเล |
| -ฐานรากอาคารสูง | ฐานรากเสาเข็มแกนสำหรับตึกระฟ้า (ความจุเสาเข็มเดี่ยวมากกว่าหรือเท่ากับ 8,000kN) |
| การถมที่ดิน | เขื่อนชายฝั่ง, กำแพงกั้นการถมทะเล |
| ฐานรากโรงงานอุตสาหกรรม | เสาเข็มฐานเครื่องจักรกลหนัก |
| งานชั่วคราว | การสนับสนุนหลุมฐานราก, แท่นก่อสร้าง |
| ฐานรากหอส่งสัญญาณ | โซนการกัดกร่อนของดินด้วยการเคลือบ 3PE |
คำแนะนำในการเลือกเกรด
| ระดับ | ความแข็งแรงของผลผลิต | การใช้งานทั่วไป |
|---|---|---|
| ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 | 205 MPa (30 ksi) | การใช้งานที่เบา- สภาพดินที่ดี โครงสร้างชั่วคราว |
| ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2 | 240 เมกะปาสคาล (35 กิโลปอนด์/ตารางนิ้ว) | ที่พบบ่อยที่สุด– อาคารสูงปานกลาง- ฐานรากสะพาน เสาเข็มทั่วไป |
| ชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 | 310 เมกะปาสคาล (45 กิโลปอนด์/ตารางนิ้ว) | การใช้งานที่มีน้ำหนักมาก- สะพานขนาดใหญ่ แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง เขตแผ่นดินไหว |
สำหรับงานรองพื้นทั่วไปส่วนใหญ่ เกรด 2 คือตัวเลือกมาตรฐาน
ตัวเลือกการเคลือบ
| ประเภทการเคลือบ | ดีที่สุดสำหรับ | คุณสมบัติที่สำคัญ |
|---|---|---|
| 3LPE (โพลีเอทิลีน 3 ชั้น) | กองที่ถูกฝัง | อายุการใช้งาน 50+ ปี ป้องกันการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม |
| FBE (อีพ็อกซี่ฟิวชั่นบอนด์) | โซนทะเล/น้ำกระเซ็น | อายุการใช้งาน 30+ ปี การยึดเกาะที่แข็งแกร่ง |
| อีพ็อกซี่ทาร์ถ่านหิน | สภาพแวดล้อมทางทะเล | การป้องกันงานหนัก- |
| การเคลือบน้ำหนักคอนกรีต (CWC) | นอกชายฝั่ง/ใต้ทะเล | การลอยตัวที่เป็นลบ การป้องกันทางกล |
| อีพอกซีเรซิน / เกล็ดแก้ว | สภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อน | ฟิล์มแห้งมากกว่าหรือเท่ากับ300μmสำหรับความต้านทานการกัดกร่อนของเกลือ |
| การเคลือบบิทูเมน | บริการฝังศพ | การป้องกันที่คุ้มค่า- |
| ชุบสังกะสีแบบจุ่มร้อน- | เหนือ-พื้นดิน | อายุการใช้งาน 20+ ปีในสภาพแวดล้อมนอกชายฝั่ง |
การเปรียบเทียบ SSAW กับ LSAW กับ ERW สำหรับ ASTM A252
| ด้าน | SSAW (เกลียว) | LSAW (ตามยาว) | ERW |
|---|---|---|---|
| ต้นทุน (ต่อตัน) | ต่ำสุด(การใช้เพลท 100%) | สูงสุด | ปานกลาง |
| ช่วงโอดี | 219-4064 มม (8-160") | 406-1626 มม. (16-64") | สูงสุด 610 มม. (24") |
| ความหนาของผนัง | สูงสุด 60 มม | หนาถึง 63.5 มม | จำกัด |
| ความเร็วในการผลิต | รวดเร็ว (เชื่อมเกลียวต่อเนื่อง) | ช้า (การขึ้นรูป JCOE/UOE) | ปานกลาง |
| การใช้งานทั่วไป | ท่าเรือ การถมดิน การตอกเสาเข็มขนาดใหญ่- | ผนังหนัก- เสาเข็มกำลังสูง- | เสาเข็มเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กลง |
| ความแรงของแกน | การเชื่อมแบบเกลียวจะกระจายความเครียด –สูงขึ้น 15-20%กว่าตะเข็บตรง | ดี | มาตรฐาน |
แหล่งที่มา:
ข้อดีของ SSAW สำหรับการตอกเสาเข็ม ASTM A252
| ข้อได้เปรียบ | คำอธิบาย |
|---|---|
| ความสามารถเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ | SSAW ผลิตท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 4000 มม. ซึ่งเหมาะสำหรับการตอกเสาเข็มขนาดใหญ่- |
| ต้นทุน-มีประสิทธิผล | ประหยัดที่สุดสำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ ต้นทุนต่ำกว่าแบบไม่มีรอยต่อ 35% และต่ำกว่าเกรด 3 ถึง 15% |
| ความแข็งแกร่งของแกนที่เหนือกว่า | รอยเชื่อมเกลียวกระจายความเครียด –กำลังรับแรงอัดตามแนวแกนสูงขึ้น 15-20%กว่าตะเข็บตรง |
| ความยาวยาว | ความยาวสูงสุด 32 ม. ช่วยลดข้อกำหนดในการต่อสนาม |
| ความสมบูรณ์ของการเชื่อมสูง | การตรวจสอบรอยเชื่อม UT 100% การเชื่อมสองด้าน-ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเจาะเต็ม |
| การทดสอบอุทกสถิต | ท่อแต่ละท่อได้รับการทดสอบที่แรงดันใช้งาน 2 เท่า ซึ่งแตกต่างไปจาก ASTM A252 ซึ่งไม่ได้กำหนดไว้ |
| ตัวเลือกการเคลือบหลายแบบ | FBE, 3LPE, อีพ็อกซี่น้ำมันถ่านหิน, CWC สำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเล/ที่มีฤทธิ์กัดกร่อน |
ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ
1. ASTM A252 ใช้สำหรับการตอกเสาเข็ม ไม่ใช่แรงดัน
ASTM A252 มีไว้สำหรับการใช้งานตอกเสาเข็มฐานราก
ท่อจะเต็มไปด้วยคอนกรีต ไม่ใช้สำหรับการลำเลียงของเหลว
การทดสอบอุทกสถิตเป็นทางเลือกตามมาตรฐาน ASTM A252 แต่ผู้ผลิตส่วนใหญ่จัดเตรียมไว้ให้
2. ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2 เป็นตัวเลือกมาตรฐาน
ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2เป็นเกรดที่กำหนดโดยทั่วไปสำหรับงานตอกเสาเข็มทั่วไป
ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 สำหรับแอปพลิเคชันที่มีภาระงานเบา- ระดับ 3 สำหรับการบรรทุกหนัก-ในสภาวะที่มีความต้องการสูง
3. ข้อจำกัดขนาด SSAW
โดยทั่วไปการผลิต SSAW สำหรับ ASTM A252 จะมีจำหน่ายที่OD 8" ถึง 160"
โดยทั่วไปแล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่า (ต่ำกว่า 8") จะผลิตโดยวิธี ERW
4. การป้องกันการกัดกร่อนสำหรับสภาพแวดล้อมทางทะเล
สำหรับโครงสร้างทางทะเล ให้ระบุเคลือบอีพอกซีเรซิน (ฟิล์มแห้งมากกว่าหรือเท่ากับ300μm)หรือ3แอลพีอี
สำหรับนอกชายฝั่งให้พิจารณาการเคลือบน้ำหนักคอนกรีต (CWC)เพื่อการลอยตัวที่เป็นลบ
5. สิ้นสุดการเตรียมการเชื่อมภาคสนาม
ปลายเอียง (เอียง 30 องศา)มาตรฐานการเชื่อมภาคสนาม
หน้าราก: 1.6 ± 0.8 มม
มีรองเท้าสำหรับขับขี่สำหรับสภาพการขับขี่ที่ยากลำบาก
6. การตรวจสอบบุคคลที่สาม-
บริการตรวจสอบที่มีอยู่ ได้แก่ SGS, BV, Lloyds
7. ใบรับรองการทดสอบโรงงาน
โดยทั่วไปแล้วจะมีให้เป็นEN 10204 ประเภท 3.1Bพร้อมผลการทดสอบเต็มรูปแบบ
สรุป
ASTM A252 ท่อเหล็กเชื่อมอาร์คจมอยู่ใต้น้ำแบบเกลียว (SSAW)เป็นข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับเสาเข็มท่อเหล็กเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่-ที่ใช้ในฐานรากและการก่อสร้างทางทะเล ด้วยเกรดความแข็งแกร่งสามระดับ (เกรด 1: 205 MPa, เกรด 2: 240 MPa, เกรด 3: 310 MPa) และขนาดสูงสุด 4000 มม. OD ท่อเหล่านี้เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับท่าเรือ สะพาน อาคารสูง- และโครงการถมที่ดิน
คุณสมบัติที่สำคัญ:
มาตรฐานวัสดุ: ASTM A252 – มาตรฐานอเมริกันสำหรับเสาเข็มท่อเหล็ก
เกรด: ชั้นประถมศึกษาปีที่ 1 (30 ksi)ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2 (35 ksi)– พบมากที่สุด, ชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 (45 ksi)
การผลิต SSAWผลิตท่อจากOD 8" ถึง 160"โดยมีความหนาของผนังสูงสุดถึง60 มม
การเชื่อมสอง-ด้านสร้างนักเชื่อมคุณภาพสูง-เพียงตัวเดียว
การตรวจสอบอัลตราโซนิก 100%ของรอยเชื่อมทำให้มั่นใจในคุณภาพ
การทดสอบอุทกสถิตที่แรงดันใช้งาน 2× (มาตรฐานผู้ผลิต)
การออกแบบการเชื่อมแบบเกลียวให้กำลังรับแรงอัดตามแนวแกนสูงกว่าตะเข็บตรงถึง 15-20%
ต้นทุน-มีประสิทธิภาพ– ประหยัดที่สุดสำหรับงานตอกเสาเข็มขนาดใหญ่-
การใช้งานทั่วไปได้แก่:
โครงสร้างทางทะเล (ท่าเรือ ท่าเรือ ท่าเทียบเรือ กำแพงกันคลื่น)
ฐานรากสะพานและส่วนรองรับท่าเรือ
อาคารสูง-สร้างฐานรากที่ลึก
การถมที่ดินและเขื่อนชายฝั่ง
ฐานรากโรงงานอุตสาหกรรมและงานชั่วคราว
เมื่อสั่งซื้อให้ระบุ:ASTM A252, เกรด [1/2/3], SSAW (รอยเชื่อมส่วนโค้งใต้น้ำแบบเกลียว), ขนาด (OD x WT), ความยาว, การเคลือบผิวขั้นสุดท้าย (ธรรมดา/แบบเอียง), ข้อกำหนดการเคลือบ (FBE/3LPE/อีพ็อกซี่) และใบรับรองการทดสอบโรงสีตามมาตรฐาน EN 10204 ประเภท 3.1B สำหรับงานตอกเสาเข็มทั่วไปส่วนใหญ่ชั้นประถมศึกษาปีที่ 2เป็นค่าเริ่มต้นที่แนะนำ
