Stalen buizen worden in tal van industrieën en bouwtoepassingen gebruikt. Sommige worden ingezet voor het transport van water, gas of stoom. Andere dienen ter ondersteuning van zware gebouwen en bruggen die diep onder de grond worden gebouwd. Aangezien het hier om verschillende doeleinden gaat, hanteren buizenfabrikanten verschillende normen bij de productie ervan.
ASTM International heeft normen opgesteld om aannemers te helpen bij het kiezen van de juiste buis voor de juiste toepassing. Twee van de meest gangbare specificaties voor koolstofstalen buizen zijn ASTM A53 en ASTM A252.
Meestal zien de buizen er hetzelfde uit. Elke norm heeft echter een andere functie. Als u de verkeerde kiest, leidt dat tot slechte prestaties, hogere kosten of installatieproblemen.
In dit artikel worden de belangrijkste verschillen tussen ASTM A53 en ASTM A252 beschreven.
Wat is ASTM A53?
ASTM A53 is een norm voor koolstofstalen buizen voor druk- en mechanische toepassingen. De norm heeft betrekking op zowel onbehandeld staal als verzinkte uitvoeringen voor verschillende weersomstandigheden.
Deze buizen worden gebruikt voor toepassingen bij lage en middelhoge druk. Tijdens de installatie worden ze door medewerkers gebogen, gelast, van schroefdraad voorzien en van flenzen voorzien.
ASTM A53 is onderverdeeld in twee kwaliteiten: kwaliteit A en kwaliteit B.
Wat is ASTM A252?
ASTM A252 is een specificatie voor koolstofstalen buizen die bestemd zijn voor gebruik als heipalen. Heipalen zijn lange stalen kolommen die diep in de grond worden geslagen om constructies te ondersteunen.
Deze buizen dienen als ondersteuning voor zware constructies zoals gebouwen, bruggen en kades. Bij bepaalde projecten gieten arbeiders na de installatie beton in de buis.
ASTM A252-buizen zijn verkrijgbaar in drie kwaliteiten: kwaliteit 1, kwaliteit 2 en kwaliteit 3.
Hoofddoel van elke leiding
Het belangrijkste verschil tussen ASTM A53 en ASTM A252 zit in hun toepassingen.
ASTM A53-buizen worden gebruikt voor het transport van water, stoom, gas en lucht. Ze worden toegepast in systemen waarin de druk tijdens het gebruik toeneemt.
ASTM A252-buizen worden gebruikt om de onderkant van een constructie te ondersteunen. Ze worden door aannemers met behulp van grote machines in de grond geslagen. De buis helpt het gewicht te verdelen over stevigere grondlagen.
Verschillen in de productie
Beide normen staan naadloze en gelaste buizen toe, hoewel de productievoorschriften verschillen.
Veelgebruikte productiemethoden voor ASTM A53 zijn onder meer:
- Naadloze buis (type S)
- ERW-buis (type E)
- In de oven stomplasgelaste buis (type F)
Veelgebruikte productiemethoden volgens ASTM A252 zijn onder meer:
- Naadloze pijp
- ERW-pijp
- Flash-gelaste buis
- Fusielasbuis
- Spiraalgelaste buis
Spiraalgelaste buizen worden vaak gebruikt bij paalbouwprojecten volgens ASTM A252, omdat hun grote diameters zeer geschikt zijn voor funderingswerkzaamheden.
Chemische samenstelling
Chemische samenstelling van ASTM A252
ASTM A252 stelt vereenvoudigde eisen aan de chemische samenstelling wanneer taaiheid belangrijker wordt geacht dan gebruik onder hoge druk. Het fosforgehalte (P) mag niet hoger zijn dan 0,050% om de taaiheid te behouden. De samenstelling van alle andere elementen mag variëren.
Chemische samenstelling van ASTM A53
De chemische eisen voor ASTM A53-buizen zijn strenger, omdat drukleidingen continu moeten blijven functioneren en er geen enkele lekkage mag optreden. Hieronder staat een tabel met de maximumwaarden van de elementen voor alle kwaliteiten.
| Type / Element | C | Mn | P | S | Cu | Ni | Cr | Mo |
| Type S/E – Klasse A | 0.25 | 0.95 | 0.05 | 0.045 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.15 |
| Type S/E – Kwaliteit B | 0.30 | 1.20 | 0.05 | 0.045 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.15 |
| Type F – Klasse A | 0.30 | 1.20 | 0.05 | 0.045 | 0.40 | 0.40 | 0.40 | 0.15 |
Mechanische sterkte
Beide buizen hebben goede sterkte-eigenschappen, maar ASTM A252 Grade 3 biedt een hogere sterkte voor zware funderingsconstructies.
Mechanische sterkte van ASTM A53
De ASTM A53-norm richt zich op drukbestendigheid en een goede vloeistofdoorstroming.
| Rang | Minimale vloeigrens (ksi) | Minimale treksterkte (ksi) |
| Klasse A | 30 ksi | 48 ksi |
| Rang B | 35 ksi | 60 ksi |
Kwaliteit B komt vaker voor, omdat deze tegen hogere druk bestand is.
Mechanische sterkte van ASTM A252
De ASTM A252-norm richt zich op het dragen van belastingen in gebouwen en het weerstaan van stootkrachten bij het heien van palen.
| Rang | Minimale vloeigrens | Minimale treksterkte |
| Rang 1 | 30 ksi (205 MPa) | 50 ksi (345 MPa) |
| Groep 2 | 35 ksi (240 MPa) | 60 ksi (415 MPa) |
| Rang 3 | 45 ksi (310 MPa) | 66 ksi (455 MPa) |
Klasse 3 is geschikt voor de zwaarste belastingen.
Leidingdiameters
ASTM A53-buizen zijn over het algemeen buizen met een kleinere diameter. De meest gangbare maten variëren van 1/8 tot 26 inch.
De diameter van ASTM A252-buizen is aanzienlijk groter. De buismaat kan variëren van 6 inch tot 120 inch, of zelfs meer.
Testvereisten
De testvoorschriften verschillen naargelang de functie van de leiding.
ASTM A53 schrijft drukproeven voor. De meest gebruikte ASTM A53-proeven zijn:
- Hydrostatische beproeving
- Elektrische lektests
- Vlakheidstests
- Niet-destructieve elektrische keuring
- Buigtest
ASTM A252 maakt gebruik van constructietests. Typische ASTM A252-tests zijn onder meer:
- Trektest
- Tests op vloeigrens
- Rekproef
- Lasinspectie
Deze tests kunnen worden uitgevoerd om na te gaan in hoeverre een buis bestand is tegen sterke stoten en gronddruk.
Oppervlaktebekledingen
De coatings vertonen in beide normen enige gelijkenis, maar worden op verschillende manieren toegepast.
Oppervlaktebehandelingen voor ASTM A53
| Type coating | Toepassing |
| FBE (door smelten gebonden epoxy) | Ondergrondse leidingen, water- en gasnetwerken |
| 3LPE / 3LPP | Ondergrondse pijpleidingen, offshore-trajecten, grondzones met hoge slijtage |
| Thermisch verzinken | Buitenleidingen, constructiebuizen en plaatsen met lichte corrosie |
| Koolteer-/epoxycoatings | Oudere pijpleidingen, goedkope beveiligingssystemen |
Oppervlaktebekledingen voor ASTM A252
| Type coating | Toepassing |
| Fusie hecht Epoxy (FBE) | Palen in zee, ondergrondse palen |
| 3-laags polyethyleen (3LPE) | Ondergrondse funderingspalen |
| 3-laags polypropyleen (3LPP) | Offshore heiwerk, heiwerk in diep water |
| Koolteer-epoxy (CTE) | Palen voor maritieme toepassingen, brugpijlers |
| Gegalvaniseerde coating | Constructieheipalen, voor algemeen gebruik |
Lasbaarheid
Onder normale omstandigheden kan er op beide typen worden gelast.
ASTM A53 klasse B is een koolstofarm staal met een gecontroleerde samenstelling, waardoor het een goed lasbare staalsoort is. Het kan in de meeste gevallen gemakkelijk worden gelast met gangbare methoden zoals SMAW, GMAW, GTAW en SAW.
ASTM A252 Grade 3 is eveneens lasbaar en wordt voornamelijk gebruikt voor bouwpalen. Bij het lassen ligt de nadruk daarom meer op de sterkte van lasverbindingen onder hoge drijfkrachten dan op het gemak van verwerking. Veelgebruikte lasmethoden zijn onder meer SMAW, FCAW, GMAW en SAW.
Veelvoorkomende toepassingen
Toepassingen van ASTM A53
ASTM A53 wordt gebruikt voor het transport van water in woningen, gebouwen, installaties en andere constructies. De buis moet lekvrij zijn en een continue doorstroming garanderen. Werknemers gebruiken deze buizen in:
- Waterleidingen
- Stoomsystemen
- Gasleidingen
- Luchtleidingen
- Sanitaire installaties
- Machineonderdelen
ASTM A252 Toepassingen
ASTM A252 wordt gebruikt om belastingen in de grond op te vangen. De buis moet gedurende een langere periode bestand zijn tegen constructieve belastingen, gronddruk en het heien van palen. Ze worden doorgaans toegepast:
- Brugfunderingen
- Havenpalen
- Havenconstructies
- Funderingen voor hoogbouw
- Keerwanden
- Offshore-constructies
Kostenverschillen
ASTM A53-buizen zijn doorgaans goedkoper voor kleine en middelgrote leidingsystemen. Ze voldoen aan de standaardafmetingen voor sanitair en industriële toepassingen.
Dikkere wanden, grotere diameters, grotere lengtes en specifieke coatings zijn veelvoorkomende overwegingen bij projecten waarbij ASTM A252 wordt gebruikt. Het project is kostbaar vanwege de extra kosten voor transport en heiwerkmachines.
Conclusie
Zowel ASTM A53 als A252 worden gebruikt voor koolstofstaal, maar hun toepassingen verschillen. ASTM A53 is geschikt voor toepassingen in hogedruksystemen. Deze buis wordt dagelijks veelvuldig gebruikt in fabrieken, gebouwen en nutsbedrijven. ASTM A252 wordt gebruikt om ondergrondse bouwplaatsen te verstevigen. De buis wordt door aannemers gebruikt bij diepe funderingswerkzaamheden, torenconstructies, havenbouw en bruggen. De keuze hangt af van één eenvoudige vraag: is de buis bedoeld voor het vervoeren van vloeistoffen of voor het dragen van gewicht? ASTM A53-buizen worden vervaardigd voor het doorvoeren van water en gas. ASTM A252 daarentegen is geschikt voor ondergrondse toepassingen.