علامات المدونة الساخنة
ASTM A500
الدليل الشامل لمعيار ASTM A500: المعيار القياسي لأنابيب الصلب الإنشائية
1. تعريف ونطاق ASTM A500
ASTM A500 تغطي هذه المواصفة أشكال الفولاذ الكربوني الملحومة وغير الملحومة على البارد، سواء كانت مستديرة أو مربعة أو مستطيلة أو خاصة 21 لأغراض البناء الملحومة أو المثبتة أو المثبتة بمسامير 22 للجسور والمباني وللأغراض الإنشائية العامة. ويغطي تصنيع الأنابيب من درجات الصلب المدرجة في T.1 والأحجام والأشكال التي يمكن إنتاجها. 1.2 تغطي هذه المواصفة (1) أحجام بسمك لا يزيد عن 3 بوصة (75 مم)، (2) المدرفلة على الساخن أو على البارد، (3) الملحومة أو غير الملحومة، (4) المستديرة أو المربعة أو المستطيلة أو الأشكال الخاصة. تشمل المواصفة القياسية الأنابيب الملحومة ذات المقطع الكلي والأنابيب الملحومة على البارد المخفضة، كما تشترك في نفس مفهوم أعلى نسبة وزن إلى القوة الممكنة باستخدام قابلية التشكيل على البارد الفائقة.
معلمات النطاق الرئيسية:
الأشكال: أشكال دائرية، ومربعة، ومستطيلة، وأشكال خاصة.
قيود على الحجم: محيط 88 بوصة (2,235 مم) كحد أقصى وسمك جدار ≤1 بوصة (25.4 مم).
الاستثناءات: الأنابيب الخاصة بتطبيقات التحميل الديناميكي حيث تكون صلابة القطعة الأنبوبية في درجات الحرارة المنخفضة مطلوبة (مثل الخدمة الزلزالية أو المبردة).
2. تطبيقات المنتج
تُستخدم الأنابيب المتوافقة مع ASTM A500 على نطاق واسع في الهياكل الحاملة بسبب قوة وقابلية تشكيل محسّنة:
البناء: هياكل وأعمدة ودعامات البناء (يفضل استخدام الدرجتين B وC لقوة الخضوع الأعلى).
البنية التحتية: الجسور ولافتات الطرق السريعة وحواجز الحماية.
صناعي: أنظمة الناقلات، ورفوف التخزين، وإطارات الماكينات (الدرجة D للأحمال الثقيلة).
الطاقة: أبراج توربينات الرياح وهياكل دعم النفط/الغاز.
3. الأبعاد والتفاوتات المسموح بها
يفرض المعيار تفاوتات صارمة لضمان السلامة الهيكلية وقابلية التشغيل البيني:
| المعلمة | التسامح |
| أنابيب دائرية (OD) | ± 0.5% (± 1.9 بوصة)؛ ± 0.75% (>1.9 بوصة) |
| سُمك الجدار | ±10% |
| أنابيب مربعة/مستطيلة الشكل | ±0.5% (العرض/الارتفاع) |
| الطول | ± 5 مم |
| الاستقامة | ≤0.1% من الطول الإجمالي |
ملاحظة: تنطبق التفاوتات المسموح بها على جميع الدرجات (A، B، C، D).
4. التركيب الكيميائي حسب الرتبة
تختلف المتطلبات الكيميائية حسب الدرجة لتحقيق التوازن بين القوة وقابلية اللحام والليونة:
| العنصر (%) | الدرجة أ | الدرجة ب | الدرجة C | الصف دال |
| الكربون (الحد الأقصى) | 0.26 | 0.26 | 0.23 | 0.27 |
| المنجنيز (حد أقصى) | 1.35 | 1.35 | 0.90-1.35 | 1.35 |
| الفوسفور (حد أقصى) | 0.035 | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| الكبريت (كحد أقصى) | 0.035 | 0.035 | 0.035 | 0.035 |
| النحاس (دقيقة) | غير مطلوب | 0.18 | غير مطلوب | غير مطلوب |
ملاحظة: تتطلب الدرجة B النحاس لتعزيز مقاومة التآكل.
5. الخواص الميكانيكية
يتم تصنيف الدرجات حسب القوة، مما يمكّن المهندسين من مطابقة المواد مع متطلبات التحميل:
| الممتلكات | الدرجة أ | الدرجة ب | الدرجة C | الصف دال |
| قوة الشد (دقيقة) | 310 ميجا باسكال | 400 ميجا باسكال | 427 ميجا باسكال | 448 ميجا باسكال |
| قوة الخضوع (دقيقة) | 228 ميجا باسكال | 290 ميجا باسكال | 317 ميجا باسكال | 345 ميجا باسكال |
| الاستطالة (دقيقة) | 25% | 23% | 21% | 20% |
| معامل المرونة | 200 جيجا باسكال | 200 جيجا باسكال | 200 جيجا باسكال | 200 جيجا باسكال |
ملاحظة: تتطلب الدرجة D معالجة حرارية لتخفيف الإجهاد.
6. متطلبات الاختبار
يتم تطبيق فحص صارم للجودة على A500:
اختبار الشد (ASTM A370): مقاومة الصمود/المردود/قوة الشد والاستطالة.
اختبار التسطيح: الأنابيب الملحومة؛ اختبار سلامة اللحام عن طريق تسطيح العينات إلى ⅔ من الارتفاع الأصلي دون حدوث تشقق.
اختبار الانحناء: بالنسبة للأنابيب المستطيلة؛ يتم التحقق من الليونة عن طريق الثني بزاوية 180 درجة على مغزل.
اختبار التصادم (اختياري): فقط عند تحديدها للتطبيقات ذات درجات الحرارة المنخفضة.
التحقق من الأبعاد: تتحقق من صحة العمق وسُمك الجدار واستقامته وفقًا لمتطلبات القسم 3.
يتم وضع علامة دائمة على الأنابيب برتبة المادة و ASTM A500.
7. المقارنة مع المعايير الأخرى
تتفوق ASTM A500 في التطبيقات الإنشائية ولكنها تختلف عن معايير نقل السوائل:
ASTM A53 (نقل السوائل):يتميز A500 بقوة خضوع أعلى 30% ولكنه يفتقر إلى مواصفات مقاومة التآكل.
ASTM A106 (خدمة درجات الحرارة العالية): يدعم A106 درجات الحرارة المرتفعة;
يعطي A500 الأولوية لسعة الحمولة الثابتة.
الفولاذ المقاوم للصدأ: توفر الدرجات الأوستنيتي (على سبيل المثال، 304) مقاومة أفضل للتآكل ولكن قوة خضوع أقل (≈205 ميجا باسكال).
8. إرشادات الاختيار والتنفيذ
يتضمن اختيار الدرجة المناسبة ثلاثة اعتبارات رئيسية:
متطلبات التحميل:
استخدم الدرجة A للأحمال الخفيفة (مثل اللافتات).
اختر الدرجة C/D للهياكل الثقيلة (مثل دعامات الجسور).
احتياجات التصنيع:
توفر الدرجات A/B قابلية لحام أفضل للتعديلات في الموقع.
تتطلب الدرجة D معالجة حرارية بعد اللحام.
تحسين التكلفة:
تؤدي الترقية من A إلى B إلى تقليل حجم المواد بمقدار 20%، مما يقلل من التكاليف الإجمالية.
9- التحديثات والحالة الراهنة (ASTM A500/A500M-23)
تعديلات حاسمة هناك عدد من التحديثات الرئيسية في مراجعة 2023:
غطاء الحد الأدنى لسُمك الجدار: تم رفعها إلى 1 بوصة (25.4 مم) من 0.875 بوصة (22 مم).
اختبار تأثير تاربي في : لا يتم تضمينها عادةً إلا في أوامر الشراء الفردية.
الاختلافات في الأبعاد: أحجام الأنابيب المستطيلة حتى 7 بوصة × 12 بوصة.
التكافؤ المتري: جميع المواصفات صالحة الآن بالوحدات SI أو الإمبراطورية على حد سواء.
10. خاتمة
الأنابيب الفولاذية الأمريكية > ASTM A500 على مدار العام، سيبقيك فريق شركة إنترناشيونال ستيل على اطلاع دائم بآخر التطورات والتحركات الصناعية المتعلقة بالصلب وحالة معيار الأنابيب الفولاذية ASTM A500، محليًا وعالميًا. تحديث 2023 يرسخها كأيقونة حديثة للبناء والتصميم الصناعي. ومع ذلك يجب على المهندسين تحسين الدرجة التي يختارونها بناءً على ‘المتطلبات الميكانيكية’ وقيود ‘التصنيع’ للاستفادة الكاملة من إمكاناتها. للامتثال للمشروعات المتخصصة يجب الرجوع دائمًا إلى مواصفات ASTM A500/A500M-23 الرسمية.
