ASTM A252 Grade 2 est la spécification de matériau la plus largement utilisée pour la fabrication de tuyaux en acier soudés à l'arc submergé en spirale (SSAW) pour les applications sur pieux de fondation.. Cette combinaison est un produit standard proposé par de nombreux fabricants mondiaux et représente l'équilibre optimal entre résistance, coût et constructibilité pour la plupart des projets de pieux commerciaux et industriels.
La désignation "ASTM A252 Grade 2 Spiral Submerged Arc Pipe" combine une norme spécifique sur les matériaux de pieux (ASTM A252) avec un processus de soudage en spirale -efficace (SSAW) pour produire des tuyaux de grand -diamètre adaptés aux applications de fondations porteuses de charges moyennes à élevées-.
📋 Spécifications clés du tuyau SSAW ASTM A252 grade 2
Le tableau ci-dessous résume les principales spécifications de ce produit, basées sur les pratiques de l'industrie et les données du fabricant [citation :1, citation :6, citation :8, citation :10].
| Attribut | Description |
|---|---|
| Standard | ASTMA252/A252M: "Spécification standard pour les pieux de tuyaux en acier soudés et sans soudure" [citation : 1, citation : 6, citation : 8]. |
| Nuance d'acier | 2e année: Le grade de résistance intermédiaire etle plus couramment spécifiépour les applications générales de pieux, offrant un excellent équilibre entre performances et économie [citation : 1, citation : 3, citation : 6]. |
| Processus de fabrication | Soudage à l'arc submergé en spirale (hélicoïdal) (SSAW/HSAW/DSAW) : Formé à partir d'une bobine d'acier laminée à chaud-, avec le cordon de soudure s'étendant continuellement en spirale sur toute la longueur du tuyau. Soudé par soudage automatique à l'arc submergé double -avec une profondeur de pénétration supérieure ou égale à 1,5 mm [citation :1, citation :6, citation :9]. |
| Composition chimique (% maximum) [citation : 1, citation : 6] | Carbone (C) : 0.22-0.28% Manganèse (Mn) : 1.00-1.40% Phosphore (P) :Inférieur ou égal à 0,040% Soufre (S) :Inférieur ou égal à 0,040% Silicium (Si) : 0.15-0.40% Remarque : ASTM A252 ne spécifie pas la composition chimique obligatoire, uniquement les propriétés mécaniques. Les valeurs indiquées sont typiques des données du fabricant. |
| Propriétés mécaniques (min) [citation :1, citation :6, citation :8, citation :10] | Limite d'élasticité :240 à 290 MPa (35 000 à 42 000 psi) Résistance à la traction:415-455 MPa (60 000-66 000 psi) Élongation:14-25 % (varie selon l'épaisseur de la paroi et la longueur du calibre) |
| Plage de tailles typique [citation :1, citation :4, citation :6, citation :9] | Diamètre extérieur :219 mm à 4 064 mm (environ. 8" à 160") Épaisseur de paroi :3,2 mm à 50,8 mm (plage commune 6-30 mm) Longueur:norme de 3 m à 24 m ; jusqu'à 50 m disponible sur commande spéciale |
| Applications courantes [citation :1, citation :3, citation :6, citation :9] | Fondations de construction : Bâtiments de hauteur moyenne-, fondations d'installations industrielles, fondations profondes de grande hauteur- (capacité d'un seul pieu supérieure ou égale à 8 000 kN) [citation : 3, citation : 6] Construction de ponts : Supports de piliers et de culées pour les ponts-qui traversent la rivière/la mer [citation :1, citation :6] Ouvrages marins : Ports, quais et quais nécessitant des revêtements résistants à la corrosion-[citation :1, citation :6] Projets d'infrastructures: Fondations de pylônes de transmission, murs de soutènement, supports d'équipement lourd [citation:3, citation:9] Travaux temporaires: Support de fosse de fondation, plates-formes de construction (épaisseur de paroi 6-10 mm, coût 15 % inférieur à Gr.3) |
| Exigences clés en matière de tests [citation : 1, citation : 6, citation : 7, citation : 10] | Test 100 % par ultrasons (UT)du cordon de soudure [citation :1, citation :6] Essai hydrostatique: Facultatif pour les applications sur pilotis ; chaque tuyau testé à 2 × la pression de service pendant une durée supérieure ou égale à 15 secondes si spécifié [citation : 3, citation : 6] Essai de pliage: Test de pliage à 180 degrés sur éprouvette de soudure pour vérifier la ductilité Analyse chimique: Par chaleur/lot Essais de traction: Par lot Test d'aplatissement: Vérifier la ductilité Contrôle dimensionnel: Selon ASTM A252, tolérances du tableau 2 |
| Attestation | Certificat d'essai en usine, généralement pourEN 10204 / 3.1Bavec analyse chimique, propriétés mécaniques et résultats CND [citation : 6, citation : 7]. Inspection tierce-par SGS, BV, Lloyds disponible. |
📊 Comparaison des qualités ASTM A252
Le tableau ci-dessous compare les trois qualités de la norme ASTM A252 [citation : 1, citation : 8, citation : 10] :
| Grade | Limite d'élasticité (min) | Résistance à la traction (min) | Allongement (min) | Application typique |
|---|---|---|---|---|
| 1re année | 205 MPa (30 000 psi) | 345 MPa (50 000 psi) | 30% | Applications à faible charge-, bonnes conditions du sol, structures temporaires, option économique [citation : 8, citation : 10] |
| 2e année | 240 à 290 MPa (35 000 à 42 000 psi) | 415-455 MPa (60 000-66 000 psi) | 14-25% | Note la plus courante– résistance équilibrée pour les bâtiments-de hauteur moyenne, les fondations de ponts, les installations industrielles, les structures marines [citation :1, citation :6] |
| 3e année | 310 MPa (45 000 psi) | 455 MPa (66 000 psi) | 20% | Applications à charges lourdes-, grands ponts, plates-formes offshore, zones sismiques, conditions de conduite difficiles [citation :8, citation :10] |
Augmentation en pourcentage :La 2e année offre environLimite d'élasticité 17 à 20 % supérieure à celle du grade 1, tandis que la 3e année offre environ30 % de plus que la 2e année[citation :1, citation :8].
🔍 Points clés à comprendre
Que signifie « niveau 2 » ?: ASTM A252 Grade 2 est lequalité la plus couramment spécifiéepour les pieux en tubes d'acier, offrant un excellent équilibre entre résistance et économie [citation :1, citation :3]. Avec une limite d'élasticité minimale de 35 000-42 000 psi (240-290 MPa) et une résistance à la traction de 60 000-66 000 psi (415-455 MPa), il convient à la plupart des applications de fondations commerciales et industrielles où une capacité portante modérée à élevée est requise.
Résistance optimale-rapport-coût: Le grade 2 offre la meilleure valeur parmi les trois grades pour de nombreuses applications, étantCoût 15 à 25 % plus élevé que le niveau 1 mais 15 à 20 % inférieur au niveau 3, tout en offrant une résistance adéquate pour les conditions de sol et les charges de construction typiques [citation :1, citation :6].
Flexibilité de fabrication: La norme ASTM A252 autorise diverses méthodes de fabrication, notammentsoudage à l'arc submergé en spirale (SSAW), soudage à l'arc submergé longitudinal (LSAW), soudage par résistance électrique (ERW) et sans soudure[citation :1, citation :8]. Cela donne aux fabricants la flexibilité de produire des tuyaux de grade 2 en utilisant le procédé le plus économique pour la taille requise.
Avantages SSAW pour la 2e année : Le procédé de soudage en spirale est particulièrement bien-adapté aux tuyaux de grand-diamètre de grade 2 car [citation:1, citation:9] :
Répartition des contraintes: Le joint de soudure en spirale disperse les contraintes plus uniformément autour de la circonférence, offrant une résistance à la compression axiale 15 à 20 % plus élevée que celle des tuyaux soudés à joint droit.
Rentabilité : Les tuyaux-de grand diamètre peuvent être fabriqués à partir de bandes d'acier plus étroites avec des angles de spirale réglables, réduisant ainsi le gaspillage de matières premières.
Flexibilité du diamètre: Le même skkelp en acier peut produire différents diamètres en ajustant l'angle de formage
Longues longueurs: Peut réaliser de très grandes longueurs de tuyaux (jusqu'à 50 m), réduisant ainsi les besoins d'épissage sur site
Exigences de contrôle de qualité: Contrairement aux normes de tuyauterie sous pression, ASTM A252 nemandatcertains contrôles de qualité, sauf indication contraire de l'acheteur. Cependant, les fabricants fournissent généralement [citation:1, citation:6] :
Test 100 % par ultrasons: Détection automatique des défauts du cordon de soudure (la sensibilité doit répondre aux exigences standard)
Inspection des soudures: Détection de fissures, manques de fusion et autres défauts
Essais hydrostatiques: Lorsque spécifié par l'acheteur (chaque tuyau testé à 2 × pression de service pendant supérieur ou égal à 15 secondes)
🔧 Processus de fabrication des tuyaux SSAW ASTM A252 grade 2
Le processus de fabrication suit les méthodes de production standard SSAW avec des contrôles de qualité améliorés [citation :1, citation :6, citation :9] :
| Étape | Description |
|---|---|
| 1. Préparation des matières premières | Les bobines d'acier laminées à chaud-répondant aux exigences ASTM A252 Grade 2 sont nivelées, rognées et rabotées pour garantir que la qualité de la surface répond aux spécifications. |
| 2. Fraisage des bords | Les bords de la bande sont fraisés avec précision-pour créer la géométrie de biseau correcte pour le soudage. |
| 3. Formation en spirale | La bande est façonnée en continu pour lui donner une forme cylindrique selon un angle d'hélice spécifique à l'aide d'une machine de formage. |
| 4. Soudage à l'arc submergé | Le soudage automatique à l'arc submergé double-(intérieur et extérieur) crée un joint en spirale avec une profondeur de pénétration supérieure ou égale à 1,5 mm. |
| 5. Contrôle de qualité | Détection automatique des défauts à 100 % par ultrasonsdu cordon de soudure ; la sensibilité de détection doit répondre aux exigences standard. Essai hydrostatique à 2 × la pression de service pendant une durée supérieure ou égale à 15 secondes si spécifié. |
| 6. Post--traitement | Usinage des extrémités de tuyaux pour contrôler la perpendiculaire de la face d'extrémité et la précision de l'angle de biseau (biseau standard de 30 degrés avec face de racine) . |
| 7. Protection contre la corrosion | Application de revêtements anti-corrosion (résine époxy, revêtement en flocons de verre, 3PE, etc.) pour faire face aux environnements corrosifs. |
📏 Tolérances dimensionnelles
ASTM A252 spécifie les tolérances suivantes pour les tuyaux SSAW [citation :1, citation :6, citation :9] :
| Paramètre | Tolérance |
|---|---|
| Diamètre extérieur (inférieur ou égal à 508 mm) | ±1 % ou ±1,0 mm (selon la valeur la plus élevée) |
| Outside Diameter (>508mm) | ±1 % ou ±4,0 mm (selon la valeur la plus élevée) |
| Épaisseur de paroi | +12.5 % / -10 % du nominal |
| Rectitude | Inférieur ou égal à 0,1% de la longueur totale |
🏭 Détails des applications
Structures porteuses permanentes-[citation : 3, citation : 6] :
Fondations sur pieux de pont : Support de piliers et de culées pour ponts-transversaux fluviaux/marins (diamètre du pieu supérieur ou égal à 609 mm, résistant aux charges dynamiques)
-Des gratte-ciel pour construire des fondations profondes : Fondations sur pieux tubulaires pour bâtiments de très grande hauteur--(capacité portante d'un seul pieu supérieure ou égale à 8 000 kN)
Fondations d'installations industrielles : Pieux de fondation pour équipement lourd (le niveau 2 offre une meilleure rentabilité-que le niveau 3)
Ports et quais: Nécessite un revêtement en résine époxy (film sec supérieur ou égal à 300μm, résistant à la corrosion saline)
Travaux temporaires :
Pieux de support de fosse de fondation: Support de fondation profonde pour métros/bâtiments (épaisseur de paroi 6-10 mm, coût 15 % inférieur à celui du grade 3)
Support de plate-forme de construction: Quais temporaires, plates-formes de machines à dresser des ponts (installation rapide, recyclable)
Ingénierie environnementale dure :
Structures offshore: Pieux de protection des brise-lames/berges (Niveau 2 + galvanisation à chaud-par immersion, durée de vie 20+ ans)
Zones de corrosion du sol: Fondations des tours de transmission (utilisant un revêtement 3PE pour la résistance à la corrosion chimique)
Milieux marins : Quais et quais nécessitant des revêtements résistants à la corrosion-
📝 Considérations importantes
Exigences supplémentaires: Pour les applications critiques nécessitant une ténacité ou une résistance à la rupture améliorée, spécifier des exigences supplémentaires telles que :
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)
S3: Examen de la microstructure (contrôle qualité soudure et HAZ)
S4: Test de stratification par ultrasons (détecter les imperfections de la plaque)
S5: Vérification supplémentaire de la ductilité
Considérations relatives à l'installation :
Méthode de conduite: Marteau à percussion, vibrateur ou vérin selon les conditions du sol
Chaussure d'entraînement: Recommandé pour les strates dures afin d'éviter la déformation des extrémités lors du roulage
Sélection de l'épaisseur de paroi: Basé sur les contraintes de conduite ; parois plus épaisses pour des conditions de conduite plus difficiles
Soudage sur le terrain : Soudures bout à bout à pénétration totale-requises pour les connexions par épissure
Protection contre la corrosion: Revêtements et/ou protection cathodique indispensables aux installations permanentes
Spécification complète: Lors de la commande, précisez : ASTM A252 Grade 2, SSAW (soudé en spirale), taille (OD x WT), longueur, finition d'extrémité (uni ou biseautée) et toute exigence supplémentaire telle que CND, essai hydrostatique ou revêtement [citation : 1, citation : 6].
Options de protection des surfaces: Les tuyaux peuvent être fournis avec divers revêtements pour la protection contre la corrosion [citation :5, citation :6, citation :7] :
Fusion Bond Epoxy (FBE)
Polyéthylène 3 couches (3PE)
Époxy de goudron de houille
Revêtement en flocons de verre
Galvanisation à chaud-par immersion
Revêtement bitume
Huile noire ou revêtement Vanish (temporaire)
Finition finale: Les traitements finaux disponibles incluent [citation:3, citation:9] :
Extrémités simples
Extrémités biseautées (biseau standard à 30 degrés avec face racine pour le soudage sur site)
Fileté avec raccord (BSP ou NPT)
Extrémités rainurées
Disponibilité du fabricant: Plusieurs fabricants citent la norme ASTM A252 Grade 2 comme spécification standard pour leurs produits de tuyauterie SSAW, avec des capacités de production allant de 219 mm à 4 064 mm de diamètre [citation : 1, citation : 2, citation : 4, citation : 6].
💡 Quand choisir un tuyau SSAW ASTM A252 grade 2
SélectionnerTuyau soudé à l'arc submergé en spirale ASTM A252 Grade 2quand [citation :1, citation :3, citation :6] :
La candidature nécessitecapacité portante moyenne à élevée-pour structures permanentes
Charges typiques du bâtimentpour les bâtiments-de hauteur moyenne (jusqu'à 30 à 50 étages)
Fondations de ponts aveccharges modérées et forces dynamiques
Conditions générales du soloù une résistance extrême à la conduite n'est pas attendue
Les projets nécessitant unéquilibre optimal entre performances, coûts et disponibilité
Structures marines ou riverainesnécessitant une bonne résistance avec protection contre la corrosion
Applications oùLa force de niveau 1 est insuffisante, mais la force de niveau 3 est supérieure à-spécifiée.
Rentabilité-est important – Le grade 2 offre le meilleur rapport qualité-prix pour la plupart des projets commerciaux et industriels.
Pour les applications plus exigeantes impliquant :
Charges très élevéesouconditions de conduite difficiles(rochers, sable dense, till glaciaire)
Structures marines en eaux profondesouplateformes offshore
Zones sismiquesnécessitant une ténacité accrue
Service arctique ou basse-températureexigeant des propriétés d'impact garanties
Le grade 3 devrait être spécifié à la placeavec des exigences supplémentaires appropriées [citation : 1, citation : 8].
📝Résumé
Tuyaux soudés à l'arc submergé en spirale ASTM A252 Grade 2sont leschoix standard et le plus couramment spécifié pour les applications sur pieux de fondationdans le monde entier [citation : 1, citation : 3]. Ces tuyaux combinent le processus de fabrication économique SSAW avec le niveau de résistance optimal de la norme de pieux ASTM A252, offrant uneexcellent équilibre entre performances, coût et disponibilité .
Avec une limite d'élasticité minimale de35 000 à 42 000 psi (240 à 290 MPa)et la résistance à la traction de60 000 à 66 000 psi (415 à 455 MPa), la 2e année fournitrésistance adéquate pour la plupart des applications commerciales et industriellesy compris les bâtiments-de hauteur moyenne, les fondations de ponts, les installations industrielles et les structures marines [citation :1, citation :6].
Le procédé de soudage en spirale permet de produire des tubes avecgrands diamètres (jusqu'à 160"+), parois épaisses (jusqu'à 50 mm) et grandes longueurs (jusqu'à 50 m)à des coûts compétitifs, tandis que la couture en spirale répartit la tension plus uniformément sur la circonférence, offrant ainsiRésistance à la compression axiale 15 à 20 % supérieure à celle des tuyaux soudés à joint droit[citation :1, citation :3, citation :4, citation :9].
Lors de la spécification, assurez-vous de faire référence à la norme complète avec le grade 2, les dimensions requises et tous les tests supplémentaires ou exigences de revêtement en fonction de votre application spécifique et des conditions environnementales [citation : 1, citation : 6].
