ASTM A252 Grau 2 é a especificação de material mais amplamente utilizada para a fabricação de tubos de aço soldados por arco submerso em espiral (SSAW) para aplicações de estacas de fundação. Esta combinação é um produto padrão oferecido por vários fabricantes globais e representa o equilíbrio ideal entre resistência, custo e capacidade de construção para a maioria dos projetos de estacas comerciais e industriais.
A designação "ASTM A252 Grau 2 Spiral Submersed Arc Pipe" combina um padrão específico de material de estaca (ASTM A252) com um processo de soldagem espiral -econômico (SSAW) para produzir tubos de grande-diâmetro adequados para aplicações de fundação que suportam cargas médias a altas-.
📋 Especificações principais para tubo SSAW ASTM A252 Grau 2
A tabela abaixo resume as especificações principais deste produto, com base nas práticas da indústria e nos dados do fabricante [citação:1, citação:6, citação:8, citação:10].
| Atributo | Descrição |
|---|---|
| Padrão | ASTM A252/A252M: "Especificação padrão para estacas de tubos de aço soldados e sem costura" [citação:1, citação:6, citação:8]. |
| Classe de aço | 2ª série: O grau de resistência intermediário emais comumente especificadopara aplicações gerais de empilhamento, oferecendo um excelente equilíbrio entre desempenho e economia [citação:1, citação:3, citação:6]. |
| Processo de Fabricação | Soldagem por arco submerso em espiral (helicoidal) (SSAW/HSAW/DSAW): formado a partir de bobina de aço-laminada a quente, com a costura de solda correndo continuamente em espiral ao longo do comprimento do tubo. Soldado usando soldagem por arco submerso automático de dupla face com profundidade de penetração maior ou igual a 1,5 mm [citação:1, citação:6, citação:9]. |
| Composição Química (máx.%) [citação:1, citação:6] | Carbono (C): 0.22-0.28% Manganês (Mn): 1.00-1.40% Fósforo (P):Menor ou igual a 0,040% Enxofre (S):Menor ou igual a 0,040% Silício (Si): 0.15-0.40% Nota: ASTM A252 não especifica composição química obrigatória, apenas propriedades mecânicas. Os valores mostrados são típicos dos dados do fabricante. |
| Propriedades Mecânicas (min) [citação:1, citação:6, citação:8, citação:10] | Força de rendimento:240-290 MPa (35.000-42.000 psi) Resistência à tracção:415-455 MPa (60.000-66.000 psi) Alongamento:14-25% (varia de acordo com a espessura da parede e comprimento de medição) |
| Faixa de tamanho típica [citação:1, citação:4, citação:6, citação:9] | Diâmetro externo:219 mm a 4.064 mm (aproximadamente. 8" a 160") Espessura da parede:3,2 mm a 50,8 mm (faixa comum 6-30 mm) Comprimento:Padrão de 3 m a 24 m; até 50 m disponíveis mediante pedido especial |
| Aplicações comuns [citação:1, citação:3, citação:6, citação:9] | Construindo Fundações: Edifícios-médios, fundações de plantas industriais, fundações altas-profundas (capacidade de estaca única maior ou igual a 8.000kN) [citação:3, citação:6] Construção de pontes: Suportes de cais e pilares para pontes-cruzadas sobre rio/mar [citação:1, citação:6] Estruturas Marinhas: Portos, cais, docas que exigem revestimentos{0}}resistentes à corrosão [citação:1, citação:6] Projetos de Infraestrutura: Fundações de torres de transmissão, muros de contenção, suportes de equipamentos pesados [citação:3, citação:9] Obras Temporárias: Suporte de poço de fundação, plataformas de construção (espessura de parede 6-10mm, custo 15% menor que Gr.3) |
| Principais requisitos de teste [citação:1, citação:6, citação:7, citação:10] | Teste 100% ultrassônico (UT)de costura de solda [citação: 1, citação: 6] Teste Hidrostático: Opcional para aplicações de empilhamento; cada tubo testado a 2 × pressão de trabalho por maior ou igual a 15 segundos, se especificado [citação: 3, citação: 6] Teste de dobra: Teste de curvatura de 180 graus na amostra de solda para verificar a ductilidade Análise química: Por calor/lote Teste de tração: Por lote Teste de achatamento: Verifique a ductilidade Inspeção Dimensional: De acordo com as tolerâncias ASTM A252 Tabela 2 |
| Certificação | Certificado de teste de moinho normalmente paraEN 10204/3.1Bcom análise química, propriedades mecânicas e resultados de END [citação:6, citação:7]. Inspeção de terceiros-por parte da SGS, BV, Lloyds disponível . |
📊 Comparação de graus ASTM A252
A tabela abaixo compara os três graus da ASTM A252 [citação:1, citação:8, citação:10]:
| Nota | Força de rendimento (min) | Resistência à tração (min) | Alongamento (min) | Aplicação Típica |
|---|---|---|---|---|
| 1ª série | 205 MPa (30.000 psi) | 345 MPa (50.000 psi) | 30% | Aplicações-de carga leve, boas condições de solo, estruturas temporárias, opção econômica [citação:8, citação:10] |
| 2ª série | 240-290 MPa (35.000-42.000 psi) | 415-455 MPa (60.000-66.000 psi) | 14-25% | Grau mais comum– resistência equilibrada para edifícios-de altura média, fundações de pontes, plantas industriais, estruturas marítimas [citação:1, citação:6] |
| 3ª série | 310 MPa (45.000 psi) | 455 MPa (66.000 psi) | 20% | Aplicações-de carga pesada, grandes pontes, plataformas offshore, zonas sísmicas, condições de condução difíceis [citação:8, citação:10] |
Aumento percentual:A 2ª série oferece aproximadamenteResistência ao escoamento 17-20% maior do que o Grau 1, enquanto a 3ª série oferece aproximadamente30% superior ao Grau 2[citação:1, citação:8].
🔍 Pontos-chave para entender
O que significa "Grau 2": ASTM A252 Grau 2 é ograu mais comumente especificadopara estacas tubulares de aço, oferecendo um excelente equilíbrio entre resistência e economia [citação:1, citação:3]. Com limite de escoamento mínimo de 35.000-42.000 psi (240-290 MPa) e resistência à tração de 60.000-66.000 psi (415-455 MPa), é adequado para a maioria das aplicações de fundações comerciais e industriais onde é necessária capacidade de suporte de carga moderada a alta.
Relação de resistência-para{1}}custo ideal: O grau 2 oferece o melhor valor entre os três graus para muitas aplicações, sendoCusto 15-25% maior que o Grau 1, mas custo 15-20% menor que o Grau 3, ao mesmo tempo que fornece resistência adequada para condições típicas de solo e cargas de construção [citação:1, citação:6].
Flexibilidade de Fabricação: A norma ASTM A252 permite vários métodos de fabricação, incluindosoldagem por arco submerso em espiral (SSAW), soldagem por arco submerso longitudinal (LSAW), soldagem por resistência elétrica (ERW) e soldagem sem costura[citação:1, citação:8]. Isto dá aos fabricantes flexibilidade para produzir tubos Grau 2 usando o processo mais econômico para o tamanho necessário.
Vantagens SSAW para a 2ª série: O processo de soldagem em espiral é particularmente adequado-para tubos de grau 2 de grande-diâmetro porque [citation:1, citation:9]:
Distribuição de estresse: A costura de solda em espiral dispersa a tensão de maneira mais uniforme ao redor da circunferência, proporcionando resistência à compressão axial 15-20% maior do que o tubo soldado com costura reta
Eficiência de custos: Tubos-de grande diâmetro podem ser feitos de tiras de aço mais estreitas com ângulos espirais ajustáveis, reduzindo o desperdício de matéria-prima
Flexibilidade de Diâmetro: O mesmo skelp de aço pode produzir vários diâmetros ajustando o ângulo de formação
Comprimentos longos: Pode atingir comprimentos de tubos muito longos (até 50 m), reduzindo os requisitos de emenda em campo
Requisitos de controle de qualidade: Ao contrário dos padrões de tubulação de pressão, ASTM A252 nãomandatocertos controles de qualidade, a menos que especificado pelo comprador. No entanto, os fabricantes normalmente fornecem [citação:1, citação:6]:
Teste 100% ultrassônico: Detecção automática de falhas na costura de solda (a sensibilidade deve atender aos requisitos padrão)
Inspeção de solda: Detecção de trincas, falta de fusão e outros defeitos
Teste Hidrostático: Quando especificado pelo comprador (cada tubo testado a 2× pressão de trabalho por um período maior ou igual a 15 segundos)
🔧 Processo de fabricação para tubo SSAW ASTM A252 Grau 2
O processo de fabricação segue métodos de produção SSAW padrão com controles de qualidade aprimorados [citação:1, citação:6, citação:9]:
| Etapa | Descrição |
|---|---|
| 1. Preparação de matéria-prima | As bobinas-de aço laminadas a quente que atendem aos requisitos ASTM A252 Grau 2 são niveladas, aparadas e aplainadas para garantir que a qualidade da superfície atenda às especificações . |
| 2. Fresamento de borda | As bordas da tira são fresadas com precisão-para criar a geometria chanfrada correta para soldagem. |
| 3. Formação Espiral | A tira é continuamente moldada em um formato cilíndrico em um ângulo de hélice específico usando uma máquina formadora. |
| 4. Soldagem por arco submerso | A soldagem-automática por arco submerso dupla face (interna e externa) cria a costura em espiral com profundidade de penetração maior ou igual a 1,5 mm. |
| 5. Inspeção de qualidade | Detecção automática de falhas 100% ultrassônicada costura de solda; a sensibilidade de detecção deve atender aos requisitos padrão. Teste hidrostático a 2× pressão de trabalho maior ou igual a 15 segundos, se especificado. |
| 6. Pós-processamento | Usinagem de extremidade de tubo para controlar a perpendicularidade da face final e a precisão do ângulo de chanfro (chanfro padrão de 30 graus com face de raiz). |
| 7. Proteção contra corrosão | Aplicação de revestimento anti-corrosão (resina epóxi, revestimento de flocos de vidro, 3PE, etc.) para lidar com ambientes corrosivos . |
📏 Tolerâncias Dimensionais
ASTM A252 especifica as seguintes tolerâncias para tubos SSAW [citação:1, citação:6, citação:9]:
| Parâmetro | Tolerância |
|---|---|
| Diâmetro externo (menor ou igual a 508 mm) | ±1% ou ±1,0mm (o que for maior) |
| Outside Diameter (>508mm) | ±1% ou ±4,0mm (o que for maior) |
| Espessura da Parede | +12.5% / -10% do valor nominal |
| Retidão | Menor ou igual a 0,1% do comprimento total |
🏭 Detalhes das aplicações
Estruturas de suporte de carga permanente-[citação:3, citação:6]:
Fundações de estacas de ponte: Suporte de pilar e pilar para pontes trans-rio/marítimas (diâmetro da estaca maior ou igual a 609 mm, resistente à carga dinâmica)
Prédios-altos construindo fundações profundas: Fundações de estacas tubulares para edifícios ultra-altos- (capacidade de suporte de estaca única maior ou igual a 8.000 kN)
Fundações de Plantas Industriais: Estacas de fundação para equipamentos pesados (o grau 2 oferece melhor custo-benefício-do que o grau 3)
Portos e cais: Requer revestimento de resina epóxi (película seca maior ou igual a 300μm, resistente à corrosão salina)
Obras Temporárias :
Estacas de suporte para poço de fundação: Suporte de poço de fundação profundo para metrôs/edifícios (espessura da parede 6-10 mm, custo 15% inferior ao Grau 3)
Suporte de plataforma de construção: Cais temporários, plataformas de máquinas para construção de pontes (instalação rápida, recicláveis)
Engenharia Ambiental Dura :
Estruturas Offshore: Estacas de proteção de quebra-mares/margens (grau 2 + de galvanização por imersão a quente-, vida útil de 20+ anos)
Zonas de corrosão do solo: Fundações de torres de transmissão (usando revestimento 3PE para resistência à corrosão química)
Ambientes Marinhos: Cais e docas que exigem revestimentos-resistentes à corrosão
📝 Considerações importantes
Requisitos Suplementares: Para aplicações críticas que exigem maior tenacidade ou resistência à fratura, especifique requisitos suplementares, como:
S1: Teste de impacto Charpy V-Notch (para aplicações de baixa-temperatura)
S2: Teste de queda-de peso (verificação de resistência à fratura)
S3: Exame de microestrutura (verificação de qualidade de solda e HAZ)
S4: Teste de laminação ultrassônica (detecta imperfeições da placa)
S5: Verificação adicional de ductilidade
Considerações de instalação :
Método de condução: Martelo de impacto, acionador vibratório ou macaco dependendo das condições do solo
Sapata de direção: Recomendado para estratos duros para evitar deformação final durante a condução
Seleção de espessura de parede: Com base nas tensões de condução; paredes mais espessas para condições de condução mais difíceis
Soldagem em campo: Soldas de topo com-penetração total necessárias para conexões de emenda
Proteção contra corrosão: Revestimentos e/ou proteção catódica essenciais para instalações permanentes
Especificação completa: Ao fazer o pedido, especifique: ASTM A252 Grau 2, SSAW (soldado em espiral), Tamanho (OD x WT), Comprimento, Acabamento Final (liso ou chanfrado) e quaisquer requisitos suplementares, como END, teste hidrostático ou revestimento [citação:1, citação:6].
Opções de proteção de superfície: Os tubos podem ser fornecidos com vários revestimentos para proteção contra corrosão [citação:5, citação:6, citação:7]:
Epóxi de ligação de fusão (FBE)
Polietileno de 3 camadas (3PE)
Epóxi de alcatrão de carvão
Revestimento de flocos de vidro
Galvanização-por imersão a quente
Revestimento betuminoso
Óleo preto ou revestimento de desaparecimento (temporário)
Acabamento final: Os tratamentos finais disponíveis incluem [citação:3, citação:9]:
Extremidades lisas
Extremidades chanfradas (chanfro padrão de 30 graus com face de raiz para soldagem em campo)
Rosqueado com acoplamento (BSP ou NPT)
Extremidades ranhuradas
Disponibilidade do fabricante: Vários fabricantes listam ASTM A252 Grau 2 como uma especificação padrão para seus produtos de tubos SSAW, com capacidades de produção variando de 219 mm a 4.064 mm de diâmetro [citação: 1, citação: 2, citação: 4, citação: 6].
💡 Quando escolher o tubo SSAW ASTM A252 Grau 2
SelecioneTubo soldado por arco submerso em espiral ASTM A252 grau 2quando [citação:1, citação:3, citação:6]:
A aplicação requercapacidade de carga-média a altapara estruturas permanentes
Cargas típicas de construçãopara edifícios-médios (até 30-50 andares)
Fundações de pontes comcargas moderadas e forças dinâmicas
Condições gerais do soloonde não se espera extrema resistência à condução
Projetos que exigemequilíbrio ideal entre desempenho, custo e disponibilidade
Estruturas marítimas ou à beira-marexigindo boa resistência com proteção contra corrosão
Aplicações ondeA força do grau 1 é insuficiente, mas o grau 3 está acima do-especificado
Custo-efetivoé importante – a nota 2 oferece o melhor valor para a maioria dos projetos comerciais e industriais
Para aplicações mais exigentes envolvendo:
Cargas muito altasoucondições de condução difíceis(pedregulhos, areia densa, gelo glacial)
Estruturas marinhas em águas profundasouplataformas offshore
Zonas sísmicasexigindo maior resistência
Serviço no Ártico ou em baixa-temperaturaexigindo propriedades de impacto garantidas
A nota 3 deve ser especificada em vez dissocom requisitos suplementares apropriados [citação:1, citação:8].
📝 Resumo
Tubos soldados por arco submerso em espiral ASTM A252 grau 2são osescolha padrão e mais comumente especificada para aplicações de estacas de fundaçãoem todo o mundo [citação:1, citação:3]. Esses tubos combinam o econômico processo de fabricação SSAW com o grau de resistência ideal do padrão de estacas ASTM A252, oferecendo umaexcelente equilíbrio entre desempenho, custo e disponibilidade .
Com limite de escoamento mínimo de35.000-42.000 psi (240-290 MPa)e resistência à tração de60.000-66.000 psi (415-455 MPa), a 2ª série forneceresistência adequada para a maioria das aplicações comerciais e industriaisincluindo edifícios-médios, fundações de pontes, plantas industriais e estruturas marítimas [citação:1, citação:6].
O processo de soldagem em espiral permite a produção de tubos comgrandes diâmetros (até 160"+), paredes grossas (até 50 mm) e comprimentos longos (até 50 m)a custos competitivos, enquanto a costura em espiral distribui a tensão de maneira mais uniforme em toda a circunferência, proporcionandoResistência à compressão axial 15-20% maior do que o tubo soldado com costura reta[citação:1, citação:3, citação:4, citação:9].
Ao especificar, certifique-se de fazer referência ao padrão completo com Grau 2, dimensões exigidas e quaisquer testes complementares ou requisitos de revestimento com base em sua aplicação específica e condições ambientais [citação:1, citação:6].
