ASTM A252 Sınıf 3 Çift-Taraflı Tozaltı Kaynaklı (DSAW) Çelik Boru
Temel Genel Bakış
ASTM A252 Sınıf 3 DSAW (Çift-Taraflı Tozaltı Ark Kaynaklı) çelik boruASTM A252 spesifikasyonunda çelik boru kazıklara yönelik en yüksek dayanım derecesidir ve en zorlu temel uygulamaları için tasarlanmıştır [alıntı:6, alıntı:9]. Minimum akma dayanımı ile45.000 psi (310 MPa)- yaklaşık olarak1. Sınıftan %50 daha yüksekVe2. Sınıftan %28 daha yüksek– 3. Sınıf, yüksek-binalar, büyük köprüler, açık deniz platformları ve sismik bölgeler gibi ağır-yük projeleri için birinci sınıf seçimdir [citation:4, citation:10].
DSAW, kaynak arkının granüler akına batırıldığı ve hem iç hem de dış kaynakların -genellikle ayrı işlemlerde- uygulandığı ve bu kaynakların birbirinin bir kısmını tüketerek birtek, yüksek-kaliteli kaynak külçesi. Bu işlem özellikle ağır yük yığma uygulamaları için-büyük-çaplı, kalın-duvarlı borular için-çok uygundur.
İsim Açıklama
| Parça | Anlam |
|---|---|
| ASTM | ASTM Uluslararası (Amerikan Test ve Malzeme Derneği) |
| A252 | Kaynaklı ve dikişsiz çelik boru kazıkları için standart özellikler |
| 3. Sınıf | Minimum 45.000 psi (310 MPa) akma dayanımına sahip en yüksek dayanım derecesi [alıntı:4, alıntı:9] |
| DSAW | Çift-Taraflı Tozaltı Ark Kaynağı – hem iç hem de dış kaynaklar gereklidir; kaynak arkı kaynak sırasında akıya batırılır |
3. Sınıf için DSAW Üretiminin Temel Özellikleri
| Özellik | Tanım |
|---|---|
| Kaynak İşlemi | Kaynak arkı bir akı tabakası altında yanar, kaynak telini ve boş borunun kenarını eritir; çift-taraflı kaynak, tam nüfuziyet sağlar. Ayrı kaynaklar diğerinin bir kısmını tüketerek tek bir yüksek-kaliteli kaynak külçesi elde edilir. |
| Anahtar Parametreler | Akım: 400–800A; Gerilim: 28–35V; Hız: 20–50 m/saat |
| Dolgu Malzemeleri | Kaynak teli: H08A (düşük karbonlu çelik için özel); Akı: HJ431 (anti-oksidasyon, kararlı ark) |
| Yardımcı Proses | Yerel onarım için gaz korumalı kaynak (CO₂ akış hızı 10–25 L/dak); Küçük çaplı veya yerinde-onarım için 100–150 derece ön ısıtmalı manuel ark kaynağı |
| Şekillendirme Yöntemleri | İki temel yöntem:UOE(K-Kullanmak, Açmak-ve Genişletmek) veyaJCO/JCOE(aşamalı J-C-O oluşumu) |
| Soğuk Genleşme | Nihai dış çapı elde etmek için boru %1,5'e kadar genişletilebilir; bu süreç akma mukavemetini artırabilir |
| Hammadde | Daha kalın duvarlara ve daha büyük çaplara olanak tanıyan düz çelik plakalar (bobin değil) |
| Tipik Boyut Aralığı | 12" ila 64" dış çap(304,8 mm ila 1625,6 mm); 84"'e (2134 mm) kadar mevcuttur [alıntı:4, alıntı:7] |
| Duvar Kalınlığı | 0,109" - 2,5" (2,77 mm - 63,5 mm); ortak aralık 6–40 mm [alıntı:4, alıntı:6] |
| Uzunluk | 6 m ila 32 m standart; 70 m'ye kadar özel uzunluklar mevcuttur [alıntı:8, alıntı:9] |
Kimyasal Bileşim
ASTM A252 fosfor ve kükürt için yalnızca maksimum sınırları belirtir. Her üç sınıf da aynı bileşim sınırlarını paylaşır; ayrım mekanik özelliklere dayanmaktadır [alıntı:4, alıntı:8, alıntı:9]:
| Öğe | Maksimum % | Notlar |
|---|---|---|
| Karbon (C) | 0.26% | Temel güç sağlar [alıntı:4, alıntı:9] |
| Manganez (Mn) | 1.35-1.60% | Gücü artırır [alıntı:4, alıntı:9] |
| Silikon (Si) | 0.45% | Oksijen giderici [alıntı:8, alıntı:9] |
| Fosfor (P) | 0.050% | Zorunlu maksimum sınır [alıntı:4, alıntı:8, alıntı:9] |
| Kükürt (S) | 0.030-0.045% | Kaynaklanabilirlik açısından kontrol edilmiştir [alıntı:8, alıntı:9] |
Not: Çelik %0,050'den fazla fosfor içermemelidir. Kimyasal bileşim zorunlu olmasa da, kaynaklanabilirliğin sağlanması için üreticinin bir ergitme analiz raporu sunması gerekmektedir.
Mekanik Özellikler
| Seviye | Akma Dayanımı (dak) | Çekme Dayanımı (min) | Uzama (dak) | Güç ve 1. Sınıf |
|---|---|---|---|---|
| 1. Sınıf | 205 MPa (30.000 psi) [alıntı:4, alıntı:9] | 345 MPa (50.000 psi) [alıntı:4, alıntı:9] | %30 [alıntı:4, alıntı:9] | Başlangıç çizgisi |
| 2. Sınıf | 240 MPa (35.000 psi) [alıntı:4, alıntı:9] | 415 MPa (60.000 psi) [alıntı:4, alıntı:9] | %25 [alıntı:4, alıntı:9] | %+17 verim |
| 3. Sınıf | 310 MPa (45.000 psi)[alıntı:4, alıntı:9, alıntı:10] | 455-456 MPa (66.000 psi)[alıntı:4, alıntı:9, alıntı:10] | 20%[alıntı:4, alıntı:9] | %+51 verim |
*Sınıf 3, ağır-yük uygulamaları için birinci sınıf seçimdir ve diğer iki sınıftan önemli ölçüde daha iyi üstün mekanik özellikler sunar [citation:9, citation:10].*
Boyutsal Toleranslar
| Parametre | Hoşgörü |
|---|---|
| Dış Çap | Belirtilen OD'nin ±%1'i |
| Duvar Kalınlığı | Nominal değerin altında %12,5'ten fazla değil |
| Ağırlık | Teorik ağırlığın %+15 / -%5'i |
| Uzunluk | +100mm / -0mm tipik |
Boyut Durumu:
Dış Çap Aralığı:6" - 56" (168,3 mm - 1422 mm); 84"'e (2134 mm) kadar mevcuttur [alıntı:7, alıntı:9]
Duvar Kalınlığı:0,134" - 2,5" (3,40 mm - 63,5 mm); tipik DSAW aralığı 6–40 mm [alıntı:4, alıntı:6, alıntı:9]
A252 Sınıf 3 için DSAW ve Diğer Üretim Yöntemleri Karşılaştırması
| Bakış açısı | DSAW (Çift-Yüzlü SAW) | LSAW (Boyuna SAW) | ERW | SSAW (Spiral Testere) |
|---|---|---|---|---|
| Kaynak Dikişi | Boyuna tek, her iki taraftan kaynaklı | Tek uzunlamasına dikiş | Tek uzunlamasına dikiş (dolgu yok) | Sürekli spiral dikiş |
| Çap Aralığı | 12" ila 64"+ | 12" ila 64" | 24"'e kadar | 8" ila 120"+ |
| Duvar Kalınlığı | 2,5"e (63,5 mm) kadar | 2,5"e (63,5 mm) kadar | Ilıman | 1,0"e (25,4 mm) kadar |
| Hammadde | Düz çelik levha | Düz çelik levha | Çelik bobin | Çelik bobin |
| Kaynak Muayenesi | %100 ultrasonik sürekli otomatik hata tespiti [alıntı:2, alıntı:4] | %100 ultrasonik | Standart | Standart |
| Tipik Uygulama | Büyük-çaplı, ağır-yük yığını | Büyük-çaplı kazık | Daha küçük çaplı kazık | Çok geniş çaplı kazık |
Test ve Denetim Gereksinimleri
| Test Türü | Gereklilik | Notlar |
|---|---|---|
| Kimyasal Analiz | Isı partisi başına | Fosfor ve kükürt limitleri uygulandı |
| Çekme Testi | Lot başına | Akma ve çekme dayanımını doğrular |
| Düzleştirme Testi | Gerekli | Sünekliği ve kaynak bütünlüğünü kontrol eder |
| Hidrostatik Test | Her boru | Basınç bütünlüğü doğrulaması |
| Ultrasonik Muayene | %100 kaynak dikişi | Sürekli otomatik kusur tespiti; kaynaşmamış veya çatlamış parça bulunmadığını garanti eder [alıntı:2, alıntı:4] |
| X-Röntgen Denetimi | Belirtildiğinde | Kritik uygulamalar için |
| Görsel Muayene | 100% | Yüzey durumu, kaynak görünümü |
| Boyutsal Muayene | 100% | ASTM A252 toleranslarına göre |
Kaynak Kalitesi Kontrol Gereksinimleri :
Oluk tedavisi: Metalik parlaklığı ortaya çıkarmak için oluğun her iki tarafındaki 20 mm'lik yağ ve pası temizleyin
Uzama garantisi: Katmanlar arası sıcaklığı kesinlikle kontrol edin; Duvar kalınlığı 7,9 mm'den büyük veya eşit olduğunda uzama %20'den büyük veya ona eşit olmalıdır
Uygulamalar
3. Sınıf, en zorlu temel uygulamaları için birinci sınıf seçimdir [alıntı:6, alıntı:10]:
| Başvuru | Tanım |
|---|---|
| High-Rise Buildings (>50 hikaye) | Gökdelenlerin derin temelleri; Maksimum yük kapasitesi gerektiren çekirdek boru kazıklı temeller [alıntı:6, alıntı:10] |
| Büyük Köprüler | Çapraz-nehir/deniz köprüleri için ana iskele kazık temelleri; çapraz-deniz köprüsü iskeleleri |
| Açık Deniz Platformları | Yüksek mukavemet/ağırlık oranı ve korozyon direnci gerektiren deniz yapıları |
| Deprem Bölgeleri | Gelişmiş enerji emilimi ve süneklik gerektiren yapılar |
| Ağır Sanayi Temelleri | Maksimum yük kapasitesi gerektiren ekipman temelleri |
| Aşırı Toprak Koşulları | Maksimum taşıma kapasitesi gerektiren çok yumuşak veya dengesiz topraklar |
| Kalıcı Yük-Taşıyıcı Yapılar | Kalıcı yük-taşıma elemanları olarak veya beton kazıkların-yerinde-dökülmesi için kabuk olarak [citation:6, citation:10] |
Temel Avantajlar
| Avantaj | Tanım |
|---|---|
| En Yüksek Güç | 45.000 psi verim – Derece 1'den %51 daha yüksek, Derece 2'den %28 daha yüksek [alıntı:4, alıntı:9] |
| Üstün Kaynak Bütünlüğü | %100 ultrasonik denetimli çift-taraflı kaynak, sağlam, güvenilir dikişler sağlar [citation:2, citation:4] |
| Büyük Çap Yeteneği | DSAW, 12" ila 64" dış çap aralığında borular üretir; bu, büyük-çaplı, ağır-yük yığınağı için idealdir |
| Kalın Duvarlar | Önemli miktarda duvar kalınlığı (2,5 inç'e kadar) gerektiren ağır-yük uygulamaları için uygundur |
| Tam Penetrasyonlu Kaynak | Çift-taraflı tozaltı ark kaynağı, tam nüfuziyet sağlar ve kusurları ortadan kaldırır |
| Yüksek Yapısal Bütünlük | Eksenel basınç taşıma kapasitesi ve bükülme direnci için optimize edilmiştir |
| Kompozit Yapı Yeteneği | Genellikle çelik borulu beton kompozit yapı oluşturmak için derz betonu ile doldurulur, taşıma kapasitesi ve sismik performans önemli ölçüde artar. |
| Korozyona Karşı Koruma Seçenekleri | FBE, 3LPE, kömür katranı epoksi, galvanizleme, bitümlü kaplama mevcuttur [alıntı:1, alıntı:3] |
Önemli Hususlar
1. 3. Sınıf ve Alt Sınıflar
1. Sınıf: Hafif-yük uygulamaları, iyi toprak koşulları, geçici yapılar
2. Sınıf: En yaygın dereceli – orta-yüksek binalar, genel kazık yığma
3. Sınıf: Birinci sınıf– ağır-yük uygulamaları, derin temeller, deniz yapıları, sismik bölgeler [citation:6, citation:10]
2. 3. Sınıf için Kaynak Kalitesi Gereksinimleri
%100 ultrasonik muayenekaynak dikişi zorunludur
Manuel ark kaynağı için 100–150 derece ön ısıtma gerekir
Uzamayı sağlamak için katmanlar arası sıcaklığın sıkı kontrolü %20'den büyük veya ona eşit
Oluk hazırlığı: Metalik parlaklığı ortaya çıkarmak için oluğun 20 mm'lik kısmındaki yağı ve pası temizleyin
3. Hidrostatik Test
ASTM A252, tüm boru kazıkları için hidrostatik test yapılmasını gerektirir
Bu, kurulumdan önce basınç bütünlüğünü sağlar
4. Son Bitirmeler
Düz biter: Çoğu uygulama için standart
Eğimli uçlar: Saha kaynağında 30–35 derece şev açısı
Sürüş ayakkabısı/kazık ipuçları: Zorlu sürüş koşulları için opsiyonel
5. Kaplama Seçenekleri
Siyah (çıplak): Standart frezeleme
FBE (Füzyon Bağlı Epoksi): Korozyona karşı koruma
3LPE (3 katmanlı polietilen): Gömülü uygulamalar
Kömür Katranı Epoksi: Deniz ortamları
Galvanizli: Dış mekan uygulamaları
Vernik/Pas-önleyici yağ: Geçici koruma
6. Tamamlayıcı Özellikler
ASTM A252 Sınıf 3 boru kazıkları aşağıdakiler kullanılarak da üretilebilir:
Sorunsuz (SMLS): Daha küçük çaplar için
LSAW (Boyuna Tozaltı Kaynaklı): Büyük-çaplı, kalın-duvarlı borular için
EFW (Elektro-Füzyon Kaynaklı): Özel uygulamalar için
7. Değirmen Test Sertifikası
Tipik olarak şu şekilde sağlanır:EN 10204 Tip 3.1Btam test sonuçlarıyla
Talep üzerine üçüncü-taraf denetimi (SGS, BV, Lloyds) yapılabilir [citation:3, citation:7]
Özet
ASTM A252 Sınıf 3 Çift-Taraflı Tozaltı Kaynaklı (DSAW) çelik borububirinci sınıf, en yüksek mukavemet spesifikasyonutemel inşaatında çelik boru kazıklar için [alıntı:6, alıntı:9]. Minimum akma dayanımı ile45.000 psi (310 MPa) – 1. Sınıftan %51 daha yüksekVe2. Sınıftan %28 daha yüksek– ve çekme mukavemeti66.000 psi (455 MPa), Derece 3, maksimum yapısal bütünlük gerektiren ağır-yük uygulamaları için nihai seçimdir [alıntı:4, alıntı:9].
DSAW üretiminin temel özellikleri:
Borular üretiyor12" ila 64" dış çapduvar kalınlığına kadar2,5" (63,5 mm)
Çift-taraflı kaynak (iç ve dış),tek bir yüksek-kaliteli kaynak külçesitam nüfuz ile
Yassı çelik plakalardan oluşturulmuşUOE veya JCO oluşturmayöntemler
%100 ultrasonik muayeneKaynak dikişi, kaynaşmamış veya çatlamış parçaların olmamasını sağlar
%1,5'a kadar soğuk genleşme nihai boyutlara ulaşır ve akma mukavemetini artırabilir
Şunun için uygun:çelik boru beton kompozit yapılartaşıma kapasitesini ve sismik performansı önemli ölçüde artırır
Yaygın uygulamalar şunları içerir:
Yüksek-bina temelleri (gökdelenler) [citation:6, citation:10]
Büyük köprü iskeleleri ve çapraz-deniz köprüleri
Açık deniz platformları ve deniz yapıları
Gelişmiş enerji emilimi gerektiren sismik bölgeler
Ağır sanayi temelleri
Maksimum taşıma kapasitesi gerektiren aşırı toprak koşulları
Sipariş verirken şunları belirtin:ASTM A252 Sınıf 3, DSAW (çift-taraflı tozaltı ark kaynaklı), Boyut (Dış Çap x WT), Uzunluk, Son Kaplama (düz/eğimli) ve Kaplama Gereksinimleri. 3. Derece, maksimum güç ve yapısal bütünlük gerektiren ağır-yüklü, derin temel projeleri için önerilen seçimdir [alıntı:6, alıntı:10].
