Tuyaux en acier soudés en spirale ASTM A252 de catégorie 1 (SSAW)
Aperçu de base
Tuyaux en acier soudés à l'arc submergé en spirale (SSAW) de catégorie 1 ASTM A252est la qualité d'entrée de gamme-pour les pieux en tubes d'acier utilisés dans les applications de fondation et de structure. Il est spécialement conçu pourpieux de fondation à charge légère-où le degré de résistance le plus bas est suffisant. Contrairement aux tuyaux sous pression (par exemple, ASTM A53), ces tuyaux servent d'éléments porteurs de charge permanents-ou de coques pour les pieux en béton coulés-sur place-.
Explication du nom
| Partie | Signification |
|---|---|
| ASTM | ASTM International (Société américaine pour les tests et les matériaux) |
| A252 | Spécification standard pour les pieux en tubes d'acier soudés et sans soudure |
| 1re année | La classe de résistance la plus basse – limite d'élasticité minimale de30 000 psi (205 MPa) |
| SSAW | Soudage à l'arc submergé en spirale – soudage double-face avec métal d'apport ; le cordon de soudure s'étend en continu en spirale le long de la longueur du tuyau |
Spécifications clés
| Attribut | Description |
|---|---|
| Standard | ASTM A252 / A252M – « Spécification standard pour les pieux de tuyaux en acier soudés et sans soudure » [citation :5, citation :6] |
| Fonction principale | Soutien aux fondations structurelles– pas pour le confinement de la pression du fluide |
| Processus de fabrication | Soudage à l'arc submergé en spirale (SSAW) – soudage automatique double-face |
| Limite d'élasticité minimale | 205 MPa (30 000 psi)[citation :1, citation :6] |
| Résistance à la traction minimale | 345 MPa (50 000 psi)[citation :1, citation :6] |
| Allongement minimum | 30%(pour une épaisseur de paroi supérieure ou égale à 7,9 mm) |
| Gamme de tailles (SSAW) | 219 mm à 3000 mm(8" à 118") OD – jusqu'à 4 000 mm disponible [citation :1, citation :7] |
| Épaisseur de paroi | 3,2 mm à 60 mm(plage commune 6-25,4 mm) [citation : 1, citation : 7] |
| Longueur | 6 m à 32 m standard ; longueurs personnalisées disponibles [citation :2, citation :7] |
| Finitions finales | Norme à extrémités lisses (PE); extrémités biseautées pour le soudage sur site |
Composition chimique
ASTM A252 spécifie uniquement des limites maximales pour le phosphore. Les trois niveaux partagent les mêmes limites de composition [citation :2, citation :6] :
| Élément | % maximum |
|---|---|
| Carbone (C) | 0,26 % (typique, non obligatoire) |
| Manganèse (Mn) | 1,60 % (typique, non obligatoire) |
| Silicium (Si) | 0,45 % (typique, non obligatoire) |
| Phosphore (P) | 0.050%(obligatoire) |
| Soufre (S) | 0,030 % (typique) |
Remarque : La norme se concentre sur les propriétés mécaniques plutôt que sur la composition chimique stricte. L'acier ne doit pas contenir plus de 0,050 % de phosphore [citation : 2, citation : 6].
Comparaison des propriétés mécaniques
| Grade | Limite d'élasticité (min) | Résistance à la traction (min) | Allongement (min) | Force vs Grade 1 |
|---|---|---|---|---|
| 1re année | 205 MPa (30 000 psi) | 345 MPa (50 000 psi) | 30% | Référence |
| 2e année | 240 MPa (35 000 psi) | 415 MPa (60 000 psi) | 25% | +17 % de rendement |
| 3e année | 310 MPa (45 000 psi) | 455 MPa (66 000 psi) | 20% | +51 % de rendement |
Source : [citation : 1, citation : 6]
Tolérances dimensionnelles
| Paramètre | Tolérance |
|---|---|
| Diamètre extérieur (OD inférieur ou égal à 508 mm) | ±1 % ou ±1,0 mm (selon la valeur la plus élevée) |
| Diamètre extérieur (OD > 508 mm) | ±1 % ou ±4,0 mm (selon la valeur la plus élevée) |
| Épaisseur de paroi | +15 % / -12,5 % du nominal |
| Poids | +15 % / -5 % du poids théorique |
| Rectitude | Inférieur ou égal à 0,1% de la longueur totale |
Disponibilité de taille typique :
| DE (pouces) | Diamètre extérieur (mm) | Plage d'épaisseur de paroi (mm) |
|---|---|---|
| 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 |
Processus de fabrication SSAW
Les tubes soudés en spirale selon ASTM A252 sont produits selon le processus suivant :
| Étape | Description |
|---|---|
| 1. Préparation des matières premières | Les bobines d'acier répondant aux exigences de la norme ASTM A252 sont nivelées et fraisées sur leurs bords. |
| 2. Préparation des bords | Les bords des bandes sont fraisés pour un soudage correct |
| 3. Formation en spirale | La bande d'acier est façonnée en continu pour lui donner une forme cylindrique selon un angle d'hélice spécifique. |
| 4. Soudage à l'arc submergé | Soudage automatique à l'arc submergé double-(intérieur et extérieur) crée la couture en spirale |
| 5. CND de soudure | Contrôle ultrasonique à 100 % du cordon de soudure |
| 6. Essais hydrostatiques | Facultatif – peut être réalisé sur accord |
| 7. Fin de la finition | Extrémités lisses ou biseautées pour le soudage sur site |
Exigences en matière de tests et d'inspection
| Type d'essai | Exigence | Remarques |
|---|---|---|
| Analyse chimique | Par lot de chaleur | Limite de phosphore appliquée |
| Essai de traction | Par lot | Vérifie l’élasticité et la résistance à la traction |
| Test d'aplatissement | Requis | Vérifie la ductilité et l’intégrité de la soudure |
| Essai de pliage | Obligatoire– éprouvette de soudure transversale pliée sans fissuration | Test clé pour les tubes de pilotis |
| Essai hydrostatique | Facultatif | Non obligatoire pour les tuyaux de pilotis |
| Inspection par ultrasons | 100 % du cordon de soudure | Pratique standard pour SSAW |
| Contrôle dimensionnel | 100% | Selon les tolérances ASTM A252 |
| Certificat d'essai en usine | EN 10204 Type 3.1B | Fourni avec les résultats complets des tests |
Applications
Le grade 1 est le choix le plus économique pour les applications de fondations à charge légère- :
| Application | Description |
|---|---|
| Fondations structurelles légères | Bâtiments résidentiels et petits commerces |
| Bonnes conditions du sol | Où capacité portante Inférieure ou égale à 120 kN/m² |
| Etaiement temporaire | Supports d'excavation et structures temporaires |
| Pieux peu profonds | Pieux qui ne nécessitent pas une capacité de charge élevée |
| Petits ponts | Ponts sans exigences de charge importantes |
| Structures marines à usage léger- | Quais et jetées non-critiques |
Guide de sélection des notes
| Grade | Limite d'élasticité | Idéal pour |
|---|---|---|
| 1re année | 205 MPa (30 ksi) | Applications à faible charge-, bonnes conditions de sol, structures temporaires, plus économiques |
| 2e année | 240 MPa (35 ksi) | Le plus courant– bâtiments-de hauteur moyenne, fondations de ponts, pieux généraux |
| 3e année | 310 MPa (45 ksi) | Applications à charges lourdes-, grands ponts, plates-formes offshore, zones sismiques |
Avantages du SSAW pour les pieux de catégorie 1
| Avantage | Description |
|---|---|
| Rentable- | Option la plus économique pour les applications de pieux-de grand diamètre |
| Capacité de grand diamètre | SSAW produit des tuyaux de 8" à 160" OD – idéal pour les pieux de grand-diamètre |
| Longues longueurs | Des longueurs allant jusqu'à 32 m réduisent les besoins d'épissage sur le terrain |
| Intégrité élevée des soudures | L'inspection 100 % UT du cordon de soudure garantit la qualité |
| Répartition des contraintes en spirale | La soudure en spirale disperse les contraintes plus uniformément pendant le battage des pieux |
| Efficacité matérielle | Peut utiliser des bandes d'acier plus étroites pour produire des tuyaux de grand-diamètre |
Considérations importantes
1. Grade 1 vs Grades supérieurs
1re annéeest le plus économique mais a la plus faible résistance
Pour la plupart des applications de fondations permanentes,2e annéeest le grade le plus courant et recommandé
Pour les projets-à forte charge,3e annéeoffre la plus grande résistance
2. Aucun test hydrostatique requis
ASTM A252 faitpasexiger des essais hydrostatiques car les tuyaux pour pilotis sont remplis de béton et ne sont pas utilisés pour le transport de fluides
Cela diffère des normes sur les conduites sous pression comme API 5L ou ASTM A53.
3. Le test de pliage est essentiel
L'essai de pliage est obligatoire pour les tubes de pilotis et évalue directement la ductilité de la soudure sous des contraintes de flexion similaires à celles lors de l'installation.
4. Protection contre la corrosion
Pour les structures permanentes, spécifier les revêtements appropriés en fonction des conditions environnementales :
FBE/3LPE: Pour pieux enterrés et environnements sévères
Époxy de goudron de houille: Pour les applications marines
Galvanisé : Pour les applications hors sol-
5. Finitions finales
Extrémités lisses (PE) – norme pour le soudage bout à bout sur le terrain-
Extrémités biseautées (BE)– pour le soudage sur site (biseau à 30 degrés)
Chaussures de conduite/pointes de pieux– en option pour les conditions de conduite difficiles
6. Exigences supplémentaires
ASTM A252 comprend des exigences supplémentaires facultatives qui peuvent être spécifiées pour les applications critiques :
S1 : Test d'impact Charpy V-Notch (pour les applications à basse-température)
S2 : Chute-Test de poids (vérification de la ténacité à la rupture)
7. Inspection par un tiers-
Les services d'inspection disponibles incluent SGS, BV, Lloyds
Résumé
Tuyaux en acier soudés à l'arc submergé en spirale (SSAW) de catégorie 1 ASTM A252est la spécification d'entrée de gamme-pour les pieux en tubes d'acier-de grand diamètre utilisés dans la construction de fondations. Avec une limite d'élasticité minimale de30 000 psi (205 MPa)et la résistance à la traction de50 000 psi (345 MPa), Le grade 1 est l'option la plus économique, adaptée aux applications à faible charge-, aux bonnes conditions de sol et aux structures temporaires.
Principales caractéristiques :
Norme matérielle : ASTM A252 Grade 1 – niveau de résistance d'entrée de gamme-pour les pieux
Limite d'élasticité: 205 MPa (30 000 psi) minimum – référence pour les qualités A252
Élongation: 30% minimum – bonne ductilité pour la pose
Fabrication SSAWproduit des tuyaux à partir de8" à 160" DEavec une épaisseur de paroi allant jusqu'à60 millimètres
Soudage double-facecrée un seul pépite de soudure de haute-qualité
Inspection 100% par ultrasonsdu cordon de soudure garantit la qualité
Test de pliage obligatoire– critique pour les applications de pieux
Aucun test hydrostatique requis– les tuyaux sont remplis de béton, non utilisés pour le transport de fluides
Choix le plus économiqueparmi les qualités ASTM A252
Les applications courantes incluent :
Fondations structurelles légères pour bâtiments résidentiels/commerciaux
Étayage temporaire et support d’excavation
Pieux peu profonds dans de bonnes conditions de sol
Petits ponts et structures marines légères-
Lors de votre commande, précisez :ASTM A252 Grade 1, SSAW (soudé à l'arc submergé en spirale), taille (OD x WT), longueur, finition d'extrémité (uni/biseautée), exigences de revêtement (si nécessaire) et certificat de test en usine selon EN 10204 Type 3.1B. Pour la plupart des applications générales de fondations nécessitant une résistance plus élevée,2e annéeest le grade le plus courant et le plus recommandé.
