Tubería de soldadura por arco sumergido longitudinal (LSAW) ASTM A252 Grado 3
Descripción básica
La tubería LSAW ASTM A252 Grado 3 es lagrado de resistencia más altoen la especificación ASTM A252 parapilotes de tubos de acero soldados. es untubo de acero al carbonofabricado utilizando elSoldadura longitudinal por arco sumergido (LSAW)proceso, diseñado específicamente paraaplicaciones de soporte estructural y pilotes de cimientos de alta resistencia-donde se requiere máxima capacidad de carga-
Explicación del nombre
| Parte | Significado |
|---|---|
| ASTM | ASTM International (Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales) |
| A252 | Especificación estándar para pilotes de tubos de acero soldados y sin costura. |
| Grado 3 | Elgrado de resistencia más altoen la especificación ASTM A252: adecuado para aplicaciones de carga-pesada |
| Soldadura longitudinal por arco sumergido (LSAW) | Proceso de fabricación: las placas de acero se forman y sueldan a lo largo de una única costura longitudinal recta mediante soldadura por arco sumergido con metal de aportación añadido. |
Características clave de la tubería LSAW ASTM A252 Grado 3
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Tipo de material | Acero con bajo contenido de carbono/acero con baja-aleación de carbono– proporciona excelente tenacidad, ductilidad y soldabilidad |
| Fabricación | LSAW (soldadura por arco sumergido longitudinal)– placas formadas mediante procesos UOE, JCOE o curvado por rodillos, y luego soldadas por arco sumergido por los dos-lados |
| Aplicación primaria | Cimentaciones de pilotes-para trabajos pesados, construcción de puentes, estructuras marinas y aplicaciones de cargas elevadas- |
| Fuerza de producción | 310 MPa (45 000 psi) mínimo |
| Resistencia a la tracción | 455 MPa (66 000 psi) mínimo |
| Alargamiento | 20% mínimo(varía según el espesor de la pared) |
| Diámetros típicos (LSAW) | 168 mm a 1820 mm(6" a 72") |
| Espesor de pared típico | 3,4 mm a 80 mm |
| Longitud | 3 ma 32 mestándar; hasta 70 m disponibles en algunos fabricantes |
Composición química (ASTM A252 Grado 3)
| Elemento | Análisis de calor (% máx.) | Análisis de producto (% máx.) | Notas |
|---|---|---|---|
| Carbono (C) | 0.26 | 0.30 | Bajo carbono para soldabilidad |
| Manganeso (Mn) | 1.35 - 1.6 | 1.40 - 1.6 | Proporciona fuerza |
| Fósforo (P) | 0.05 - 0.07 | 0.05 - 0.07 | Control estricto para la dureza |
| Azufre (S) | 0.03 - 0.047 | 0.045 | Controlado por la calidad de la soldadura. |
| Silicio (Si) | 0,45 máx. | No especificado | Desoxidante |
Nota:El acero no deberá contener más del 0,050% de fósforo.
Comparación de propiedades mecánicas: grados ASTM A252
| Propiedad | Grado 1 | Grado 2 | Grado 3 |
|---|---|---|---|
| Límite elástico (mín.) | 205 MPa (30 ksi) | 240 MPa (35 ksi) | 310 MPa (45 ksi) |
| Resistencia a la tracción (mín.) | 345 MPa (50 ksi) | 415 MPa (60 ksi) | 455 MPa (66 ksi) |
| Alargamiento (mín.) | 30% | 25% | 20% |
| Fuerza relativa al grado 1 | Base | +17% de rendimiento | +51% de rendimiento |
| Frecuencia de uso | Aplicaciones de carga ligera- | Más comúnmente utilizado | Trabajo pesado-, carga elevada- |
Fuentes:
Proceso de fabricación de LSAW para ASTM A252 Grado 3
Pasos del proceso
| Paso | Descripción |
|---|---|
| 1. Selección de plato | Las placas de acero-de alta calidad se seleccionan según los requisitos de ASTM A252. |
| 2. Preparación de los bordes | Los bordes de la placa están biselados para crear una ranura en forma de V-para soldar. |
| 3. Formando | Las placas se forman en formas cilíndricas utilizando máquinas dobladoras de rodillos o UOE, JCOE. |
| 4. Soldadura por puntos | Las placas formadas se sueldan por puntos-para mantener su forma antes de la soldadura final. |
| 5. Soldadura por arco sumergido | La SAW de múltiples-cables aplica soldadura interna y luego soldadura externa (de doble-cara) para una penetración completa. |
| 6. Expansión mecánica | La tubería se puede expandir a dimensiones precisas para lograr tolerancias estrictas. |
| 7. Tratamiento térmico | Puede someterse a un tratamiento térmico para aliviar el estrés cuando se especifica para mejorar la dureza. |
| 8. Inspección y pruebas | Pruebas no-destructivas, incluido el examen ultrasónico y las pruebas hidrostáticas |
| 9. Acabado | Biselado final (según ANSI B16.25), aplicación de recubrimiento según lo especificado |
Métodos de formación disponibles
| Método | Descripción | Idoneidad para el grado 3 |
|---|---|---|
| UOE | Placa prensada en forma de U-, luego en forma de O-, expandida mecánicamente después de soldar | Adecuado: producción de alto-volumen |
| JCOE | Pasos progresivos de formación de J-C-O, ampliados después de la soldadura | Adecuado – alta precisión de conformado |
| RBE (doblado de rollos) | Placa enrollada progresivamente hasta formar el cilindro. | Adecuado para tiradas de producción más pequeñas |
Disponibilidad de tamaño
| Parámetro | Rango | Notas |
|---|---|---|
| Diámetro exterior (LSAW) | 168 mm a 1820 mm(6" a 72") | Hasta 4500 mm disponibles en algunos fabricantes |
| Espesor de la pared | 3,4 mm a 80 mm | Hasta 100 mm disponibles en algunos fabricantes |
| Longitud | 3 ma 32 mestándar;hasta 70 metrosdisponible | Longitudes más largas reducen el empalme en campo |
| Finalizar | Extremos lisos, extremos biselados según ANSI B16.25 | Biselado para soldadura estándar. |
Requisitos de prueba e inspección
| Tipo de prueba | Objetivo | Requisito |
|---|---|---|
| Análisis químico | Verifique que la composición cumpla con los límites ASTM A252 | Por análisis de calor |
| Prueba de tracción | Confirmar el rendimiento y la resistencia a la tracción. | Por lote |
| Prueba de aplanamiento | comprobar ductilidad | Requerido |
| Prueba de flexión | Verificar la integridad de la soldadura | Requerido |
| Prueba hidrostática | Prueba de estanqueidad- | Cada tubo probado |
| Examen ultrasónico | Detectar defectos internos | 100% de la costura de soldadura cuando se especifica |
| Examen radiográfico (rayos X-) | Verificar la calidad de la soldadura | Cuando se especifica |
| Inspección dimensional | Verifique el diámetro exterior, el espesor de la pared y la rectitud. | 100% |
| Prueba de impacto | Verificar dureza | Cuando se especifica |
| Inspección Visual | Condición de la superficie, apariencia de la soldadura. | 100% |
Certificado de prueba de molino:EN 10204/3.1B normalmente proporcionado
Aplicaciones de la tubería LSAW ASTM A252 Grado 3
El grado 3 es elopción de mayor resistenciay está especificado para las aplicaciones más exigentes:
| Área de aplicación | Usos específicos |
|---|---|
| Construcción de puentes | Cimientos de pilotes de pilares principales, principales componentes-portantes de carga, soportes de puentes grandes |
| Puertos y Estructuras Marinas | Muelles, embarcaderos, plataformas marinas que requieren resistencia a la corrosión a largo plazo-y capacidad para resistir el impacto del atraque de barcos y la erosión de las olas. |
| Cimientos de edificios de gran altura- | Cimentaciones profundas para rascacielos y estructuras pesadas donde se requiere máxima capacidad de carga. |
| Ingeniería civil pesada | Proyectos con condiciones de suelo desafiantes que requieren capacidad de carga-adicional |
| Ingeniería Hidráulica | Refuerzo de presas, sistemas de drenaje, construcción de cimientos de centrales hidroeléctricas. |
| Condiciones desafiantes del suelo | Proyectos donde las difíciles condiciones del terreno exigen la máxima resistencia del pilote |
Nota:El grado 3 se selecciona específicamente paraproyectos de infraestructura a gran-escalacomo puentes, puertos y edificios-de gran altura dondecapacidad de carga adicional-y máxima durabilidadson requeridos.
Opciones de revestimiento y protección
| Tipo de revestimiento | Solicitud |
|---|---|
| Negro(desnudo) | Acabado laminado estándar, uso en interiores |
| Barniz/aceite antioxidante | Protección temporal durante el tránsito |
| pintura negra | Protección básica contra la corrosión |
| FBE (epoxi adherido por fusión) | Protección contra la corrosión para servicio enterrado. |
| 3LPE (polietileno de 3 capas) | Tuberías enterradas, ambientes hostiles |
| Epoxi de alquitrán de hulla | Protección-de alta resistencia |
| Recubrimiento bituminoso | servicio enterrado |
| Galvanizado | Aplicaciones expuestas al aire libre |
| Protección catódica | Se puede aplicar para prolongar la vida útil. |
Comparación: tipos de fabricación ASTM A252
| Aspecto | LSAW (longitudinal) | REG | SSAW (espiral) | Sin costura |
|---|---|---|---|---|
| Costura de soldadura | Costura recta única | Costura recta única | Costura en espiral continua | Sin costura |
| Rango de diámetro | 6" a 72"+ | Menor o igual a 24" típico | 8" a 120"+ | Menor o igual a 24" típico |
| Espesor de la pared | Hasta 80mm | Medio | Medio | Grueso disponible |
| Aplicación típica | Pilotes pesados, cimientos, estructurales. | pilotes más pequeños | Pilotaje de gran diámetro | Aplicaciones especiales |
| Ventaja clave | Máxima resistencia, excelente precisión dimensional | Rentable-rentable para diámetros pequeños | Diámetros muy grandes | Características de fuerza uniforme |
Ventajas de la tubería LSAW ASTM A252 Grado 3
| Ventaja | Descripción |
|---|---|
| Grado de resistencia más alto | El grado 3 ofrece lafuerza máximaentre los grados ASTM A252, con un límite elástico un 51% mayor que el Grado 1 |
| Capacidad de carga superior- | Ideal para cimientos profundos y aplicaciones estructurales pesadas que requieren máxima capacidad de carga. |
| Excelente dureza y resistencia al impacto | Resistente al agrietamiento bajo tensión, lo que garantiza confiabilidad en entornos dinámicos y de carga alta- |
| Capacidad de gran diámetro | El proceso LSAW permite la producción de pilotes de gran-diámetro (hasta 72"+), ideal para grandes proyectos de infraestructura |
| Paredes gruesas | Adecuado para aplicaciones que requieren un espesor de pared sustancial (hasta 80 mm) |
| Alta integridad estructural | Costura longitudinal única con soldadura-de doble cara-de penetración completa que garantiza costuras robustas y fiables. |
| Excelente precisión dimensional | La expansión mecánica logra tolerancias estrictas, lo que garantiza un control preciso sobre las dimensiones de la tubería. |
| Longitudes flexibles | Puede producir pilotes largos (hasta 70 m), lo que reduce el empalme en el campo y mejora la eficiencia de la construcción. |
| Opciones de resistencia a la corrosión | Múltiples opciones de recubrimiento disponibles para extender la vida útil en ambientes hostiles, incluidas condiciones marinas e industriales. |
| Soldabilidad | Se puede soldar o reparar en-sitio sin perder integridad estructural |
| Resistencia sísmica | Buena flexibilidad y resistencia al impacto, adecuado para zonas propensas a terremotos- |
Características de rendimiento
| Característica | Descripción |
|---|---|
| Alta resistencia y dureza | Límite elástico mínimo de 45 000 psi (310 MPa) y resistencia a la tracción de 66 000 psi (455 MPa) |
| Resistencia a altas temperaturas | Mantiene las propiedades mecánicas bajo temperaturas elevadas. |
| Acabado superficial compacto | Las superficies lisas reducen la fricción durante la instalación y mejoran la estabilidad estructural. |
| Resistencia a la corrosión | Se puede mejorar mediante un recubrimiento 3PE, un recubrimiento en polvo epoxi o protección catódica para una durabilidad-a largo plazo en condiciones marinas, subterráneas o industriales. |
| Adaptabilidad | Adecuado para diversas condiciones de suelo y entornos geológicos complejos, condiciones de suelo particularmente desafiantes |
Notas de selección importantes
1. Grado 3 frente a otros grados
Grado 3es elopción de mayor resistencia, adecuado para las aplicaciones de cimientos más exigentes, incluidos puentes, puertos y edificios de gran-altura
Para la mayoría de las aplicaciones de cimientos generales,Grado 2es la opción estándar
Para cargas ligeras-o aplicaciones temporales,Grado 1puede ser suficiente
2. Cuándo elegir ASTM A252 Grado 3 LSAW
Construcción de puentes– cimentaciones de pilotes de pilares principales que requieren la máxima capacidad de carga
Estructuras portuarias y marinas– muelles, embarcaderos, plataformas marinas
Cimientos de edificios de gran altura-– cimientos profundos para rascacielos
Condiciones desafiantes del suelo– proyectos con terreno difícil que requieren fuerza adicional
Infraestructura a gran-escala– donde se requiere máxima durabilidad y capacidad de carga-
3. Selección del proceso de fabricación
LSAWes preferido para:
Diámetros grandes (mayor o igual a 12")
Aplicaciones de paredes gruesas que requieren alta resistencia
Proyectos que requieren pilotes largos
Aplicaciones que exigen alta precisión dimensional
Pilotes-de alta resistencia que requieren la máxima integridad estructural
4. Protección contra la corrosión
Para estructuras permanentes, especifique el recubrimiento apropiado según las condiciones ambientales.
Los entornos marinos requieren una protección mejorada contra la corrosión; las opciones incluyen FBE, 3LPE o epoxi de alquitrán de hulla.
Se puede aplicar protección catódica para mejorar la longevidad en ambientes agresivos.
Para aplicaciones portuarias y marinas, la resistencia a la corrosión es fundamental
5. Proceso de dar un título
Estándar:ES 10204 3.1(pruebas independientes del fabricante)
Asegúrese de que el certificado de prueba del molino incluya: composición química, propiedades mecánicas y resultados de la prueba hidrostática.
Inspección-de terceros realizada por SGS, BV y Lloyds comúnmente aceptada para proyectos críticos
6. Consideraciones de diseño
La tubería de acero sirve como componente portador de carga-permanente o como armazón para pilotes de concreto.
Las tuberías deben someterse a pruebas hidrostáticas, de aplanamiento y de flexión para garantizar la integridad estructural.
Longitudes más largas (hasta 70 m) reducen el empalme en campo y mejoran la eficiencia de la instalación
Para ambientes marinos, considere un espesor de pared adicional para permitir la corrosión.
7. Comparación con API 5L
ASTM A252 es específicamente paraaplicaciones de pilotes/cimientos, no para servicio a presión
API 5L es paraTuberías de transmisión de petróleo/gas.
El límite elástico de A252 Grado 3 (310 MPa) es superior al de API 5L Grado B (241 MPa) y similar al X42 (290 MPa).
Las consideraciones sobre el rango de temperatura difieren: consulte las especificaciones del proyecto para conocer los requisitos de baja-temperatura.
Conclusión final: Tubería LSAW ASTM A252 Grado 3es elpilote de tubería soldada de gran-diámetro y resistencia máximapara las aplicaciones de cimentación más exigentes. Con un límite elástico mínimo de45.000 psi (310 MPa) – 51% superior al Grado 1– ofrececarga máxima-capacidad de cargapara proyectos de infraestructura crítica. El proceso de fabricación LSAW permite la producción de tuberías a partir de6" a 72" de diámetrocon espesores de pared de hasta80mmy longitudes hasta70 m, reduciendo significativamente los requisitos de empalme en campo . El grado 3 es la opción preferida paraconstrucción de puentes, instalaciones portuarias, estructuras marinas,-edificios de gran altura y proyectos con condiciones de suelo desafiantesdonde se requiere máxima resistencia y durabilidad. Su combinación deopciones de alta integridad estructural, excelente tenacidad y resistencia a la corrosiónlo convierte en el grado superior en la norma ASTM A252 para las aplicaciones de ingeniería civil más exigentes.
