الإجابة السريعة
Quick Answer
BS 7668:1994 يحدد درجة WR 355 — الدرجة الوحيدة في المعيار — فولاذ مقاوم للتآكل الجوي قابل للحام للأنابيب المجوفة المدلفونة على الساخن. يستخدم WR 355 إضافة سبيكة من النحاس والكروم والنيكل لتشكيل بتينا مستقرة وملتصقة تبطئ كثيراً من التآكل الجوي الإضافي، مما يلغي الحاجة إلى الطلاءات الواقية في العديد من التطبيقات المكشوفة. قوة الخضوع هي 355 ميجاباسكال على الأقل عند t ≤ 16 ملم.
BS 7668:1994 هو معيار BSI لـ فولاذ إنشائي قابل للحام على شكل أنابيب مجوفة مدلفونة على الساخن مع مقاومة معززة للتآكل الجوي — يُعرف عامياً باسم فولاذ مقاوم للتآكل الجوي. يحدد المعيار درجة واحدة، WR 355، وهي تتطابق مع فئة قوة خضوع بقيمة 355 ميجاباسكال مع كيمياء محددة لإضافات النحاس والكروم والنيكل التي تؤدي إلى تشكل بتينا صدأ محكمة الالتصاق وذاتية الإغلاق على السطح المعرض.
BS 7668 هو نظير الأنابيب المجوفة لـ EN 10025-5 (الذي يغطي فولاذ مقاوم للتآكل الجوي المسطح والمنتجات الطويلة). يشير إلى EN 10210-1 لشروط التسليم العامة للأنابيب المجوفة المدلفونة على الساخن. يتم الحفاظ على المعيار من قبل BSI ويبقى المرجع البريطاني للمهندسين المعماريين ومهندسي الإنشاء الذين يحددون أنابيب وأقسام فولاذ مقاوم للتآكل الجوي المكشوفة.
النطاق والقابلية للتطبيق
BS 7668 ينطبق على:
- الأنابيب المجوفة الإنشائية المدلفونة على الساخن: دائرية (CHS)، مستطيلة (RHS)، ومربعة (SHS)
- الدرجة WR 355 فقط
- الأقسام المقصودة للاستخدام في البيئات المكشوفة حيث يمكن للبتينا أن تتشكل وتستقر دون الغمر المنتظم أو الدفن
المعيار لا ينطبق على:
- الأنابيب المجوفة المدلفونة على البارد (لا توجد معادلات فولاذ مقاوم للتآكل الجوي في معايير BS/EN المدلفونة على البارد)
- الأنابيب المجوفة المستخدمة تحت الأرض أو المغمورة بشكل دائم أو في البيئات المغلقة غير المتهواة (لا يمكن للبتينا أن تتشكل؛ لا توجد فائدة تآكل)
- منتجات فولاذ مقاوم للتآكل الجوي المسطحة (يغطيها EN 10025-5، الدرجات S235W و S355W و S355WP و S355WD)
تغطية الدرجة
BS 7668 يحدد درجة واحدة:
| تعيين الدرجة | النوع | فئة الخضوع | مقاومة التآكل |
|---|---|---|---|
| WR 355 | قسم أنابيب مجوفة مقاوم للتآكل الجوي | 355 ميجاباسكال | مقاومة معززة للتآكل الجوي (EACR) |
بادئة "WR" تشير إلى Weathering Resistant (مقاوم للتآكل الجوي). "355" هي قوة الخضوع الاسمية بالميجاباسكال عند t ≤ 16 ملم، وهي متسقة مع S355 في نظام EN 10025.
متطلبات التركيب الكيميائي
حدود تحليل الفرن لدرجة WR 355 وفقاً لـ BS 7668:1994. جميع القيم بالنسبة المئوية من الوزن بحد أقصى ما لم تُذكر نطاق.
| العنصر | الحد | ملاحظات |
|---|---|---|
| الكربون (C) | 0.16 حد أقصى | يتحكم في القابلية للحام؛ C منخفض يدعم امتثال CEV |
| المنجنيز (Mn) | 0.50–1.50 | مساهمة القوة والمتانة |
| السيليكون (Si) | 0.10–0.50 | نزع الأكسدة؛ يساعد على التصاق البتينا |
| الفوسفور (P) | 0.040 حد أقصى | عنصر يعزز البتينا عند مستويات منخفضة؛ محدود لتجنب الهشاشة |
| الكبريت (S) | 0.040 حد أقصى | خاضع للتحكم للمتانة والقابلية للحام |
| النحاس (Cu) | 0.25–0.55 | العنصر الأساسي المقاوم للتآكل الجوي — تأخير كهروكيميائي لذوبان الحديد |
| الكروم (Cr) | 0.40–0.80 | يعزز الطبقة الداخلية الملتصقة للبتينا |
| النيكل (Ni) | 0.12–0.65 | يصقل هيكل البتينا، يحسن المتانة عند درجات الحرارة المنخفضة |
| الموليبدينوم (Mo) | 0.15 حد أقصى | اختياري؛ يحسن استقرار البتينا في البيئات الصناعية |
| الفاناديوم (V) | 0.10 حد أقصى | تصليب دقيق اختياري للقوة |
| الألومنيوم (Al) | 0.015 حد أدنى | تحسين حجم الحبوب |
معادل الكربون (CEV):
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 ≤ 0.47 (t ≤ 16 ملم)
يضمن حد CEV القابلية للحام بدون تسخين مسبق لغالبية أحجام وسمك الأقسام العملية.
الخصائص الميكانيكية
يتم تحديد الخصائص حسب سمك جدار الأنابيب الاسمي. يجب أن تلبي الأنابيب المجوفة المدلفونة على الساخن إلى BS 7668 القيم الدنيا التالية:
| الخاصية | t ≤ 16 ملم | 16 < t ≤ 40 ملم | 40 < t ≤ 65 ملم |
|---|---|---|---|
| ReH — قوة الخضوع بحد أدنى (ميجاباسكال) | 355 | 345 | 335 |
| Rm — قوة الشد (ميجاباسكال) | 470–630 | 470–630 | 470–630 |
| A — الاستطالة بحد أدنى % (L₀ = 5.65√S₀) | 22 | 21 | 20 |
| طاقة Charpy الممتصة (−20 °C، طولي) | 27 جول حد أدنى (متوسط 3 عينات) | 27 جول | 27 جول |
درجة فرعية لاختبار Charpy: WR 355 يحدد درجة حرارة اختبار −20 °C، مما يعادل درجة فرعية J2 في مصطلحات EN 10025. يتم الاختبار وفقاً لـ EN ISO 148-1 على عينة طولية. الحد الأدنى للعينة الفردية هو 70% من قيمة المتوسط.
متطلبات اختبار الصدمة
اختبار الصدمة Charpy V-notch إلزامي لجميع مواد WR 355:
| معامل الاختبار | المتطلب |
|---|---|
| درجة حرارة الاختبار | −20 °C |
| الحد الأدنى للطاقة الممتصة المتوسطة | 27 جول (3 عينات) |
| الحد الأدنى لطاقة العينة الفردية | 19 جول (≥ 70% من الحد الأدنى للمتوسط) |
| معيار الاختبار | EN ISO 148-1 |
| اتجاه العينة | طولي |
متطلب الصدمة ثابت عند −20 °C لجميع السماكات؛ لا توجد خيار درجة فرعية JR (درجة الحرارة العادية) ضمن BS 7668.
الاختبارات الإضافية
قد تُستدعى الاختبارات الإضافية التالية بموجب مرجع أمر الشراء للمعيار المعني:
| الاختبار | المعيار | التطبيق |
|---|---|---|
| الفحص بالموجات فوق الصوتية | EN 10160 | عقد هندسية حرجة، أقسام جدار سميك |
| التسامح الأبعاد والقسم | EN 10210-2 | فحص الاستقبال |
| جودة Z (من خلال السمك) | EN 10164 | التوصيلات الملحومة في الاتجاه Z |
| التآكل المعجل (اختبار البتينا) | ASTM G101 أو ما يعادله | التحقق من مؤشر مقاومة التآكل الجوي للبيئات الصعبة |
مقاومة التآكل وتشكل البتينا
آلية الحماية من التآكل لـ WR 355 تختلف بشكل أساسي عن الفولاذ المطلي:
عملية تشكل البتينا: عند التعرض الأولي، يصدأ WR 355 بنفس الطريقة التي يصدأ بها الفولاذ الكربوني. على مدار 3-5 سنوات من التعرض الرطب-الجاف الدوري، تعزز إضافات النحاس والكروم والنيكل تشكل طبقة داخلية كثيفة وملتصقة بإحكام من الجيثايت (α-FeOOH) بين سطح الفولاذ والطبقة الخارجية من الصدأ. تعمل هذه الطبقة الداخلية كحاجز انتشار يقلل معدل التآكل بمعامل 3-8 مقارنة بفولاذ الكربون العادي.
مؤشر التآكل (I): يحدد ASTM G101 مؤشر تآكل للفولاذ المقاوم للتآكل الجوي:
I = 26.01(Cu) + 3.88(Ni) + 1.20(Cr) + 1.49(Si) + 17.28(P) − 7.29(Cu)(Ni) − 9.10(Ni)(P) − 33.39(Cu)²
WR 355 يحقق عادة I ≥ 6.0، وهو حد العتبة للأداء المفيد المقاوم للتآكل الجوي في معظم البيئات الجوية المعتدلة.
البيئات التي يؤدي فيها WR 355 بشكل جيد:
- الأجواء الريفية والحضرية (فئات ISO 9223 C1–C3)
- الأجواء الصناعية مع دورات رطبة-جافة كافية
- المواقع الساحلية بعيدة عن الخط الساحلي (> 1-2 كم من رذاذ البحر)
البيئات التي لا ينبغي استخدام WR 355 فيها بدون طلاءات:
- مناطق البخاخ البحري المباشر (التآكل المعجل بالكلوريد يمنع البتينا المستقرة)
- الظروف الرطبة بشكل دائم أو المدفونة (لا دورات رطبة-جافة؛ لا استقرار البتينا)
- الفجوات المرفقة والتفاصيل التي تتجمع فيها المياه (الرطوبة المحتجزة تسبب تآكل مستمر)
- البيئات الصناعية العالية الكلوريد (الأمونيا، SO₂ أعلى من C4)
بالنسبة للأنابيب المجوفة على وجه التحديد، إغلاق كلا الطرفين حرج. تحبس الأنابيب المجوفة المفتوحة الرطوبة بالداخل وتتآكل من الداخل؛ التآكل الداخلي لا يوقفه آلية مقاومة التآكل الجوي.
علامات UKCA مقابل CE
BS 7668 هو معيار منتج BSI. الأنابيب المجوفة المصنعة وفقاً لـ BS 7668 والتي تكون منتجات إنشائية بموجب CPR البريطاني تتطلب علامات UKCA عند وضعها في السوق البريطانية الكبرى (بعد 1 يوليو 2025). النظام متطابق مع ما هو موصوف لمعيار BS EN 10025 للفولاذ الإنشائي. يجب أن يشير UK DoP إلى BS 7668 ويسمي الهيئة المعتمدة من UKAS المسؤولة عن شهادة FPC (النظام 2+).
معادلات المعايير المتقاطعة
| BS 7668 | EN 10025-5 | ASTM | JIS / أخرى |
|---|---|---|---|
| WR 355 (قسم أنابيب مجوفة) | S355W / S355WP (منتجات مسطحة/طويلة) | A588 الدرجة A (معادل Corten B) | JIS G 3114 SMA400W |
| — | S235W | A242 النوع 1 (معادل Corten A) | — |
| — | S355WD | A588 الدرجة B | — |
Corten A مقابل Corten B: هذه أسماء تجارية، وليست معايير. "Corten A" يتطابق تقريباً مع ASTM A242 / EN S235W — قوة أقل، محتوى P أعلى للبتينا. "Corten B" يتطابق تقريباً مع ASTM A588 / EN S355W — قوة أعلى، P أقل، يضيف Cr و Ni. WR 355 في BS 7668 هو الأقرب إلى عائلة Corten B / A588 / S355W.
تحذيرات معادلة المفتاح:
- EN 10025-5 يغطي المنتجات المسطحة والطويلة؛ BS 7668 خاص بالأنابيب المجوفة. قسم أنابيب مجوفة بعلامة "S355W" سيتم تصنيعه عادة وفقاً لـ EN 10025-5 مع EN 10210-1، وليس BS 7668.
- ASTM A588 له قوة خضوع 345 ميجاباسكال (50 ksi) مقابل 355 ميجاباسكال لـ WR 355 — فرق طفيف نادراً ما يكون مهماً في التصميم.
- الحدود الكيميائية لـ P و Cu تختلف بين A588 و WR 355؛ تحقق من التركيبات الفعلية على MTC قبل الاستبدال.
قائمة فحص MTC
شهادة فحص المطحنة المتوافقة مع BS 7668 WR 355 يجب أن تحتوي على:
| # | الحقل | ما يجب التحقق منه |
|---|---|---|
| 1 | مرجع المعيار | "BS 7668:1994" |
| 2 | الدرجة | "WR 355" |
| 3 | نوع القسم والأبعاد | CHS/RHS/SHS مع OD الاسمي/العرض × سمك الجدار |
| 4 | رقم المرجل | يطابق العلامة على طرفي القسم |
| 5 | التحليل الكيميائي | جميع العناصر ضمن حدود BS 7668؛ Cu 0.25–0.55%، Cr 0.40–0.80%، Ni 0.12–0.65% |
| 6 | CEV | ≤ 0.47 (t ≤ 16 ملم) |
| 7 | الخصائص الميكانيكية | ReH و Rm و A% ضمن المتطلبات للسمك المعلن |
| 8 | نتائج Charpy | نتائج 3 عينات عند −20 °C، المتوسط ≥ 27 جول، لا أفراد < 19 جول |
الأسئلة الشائعة
هل يحتاج BS 7668 WR 355 إلى طلاء واقي؟
في البيئات المناسبة (ريفية أو حضرية أو صناعية خفيفة مع دورات رطبة-جافة)، لا يلزم الطلاء بمجرد استقرار البتينا. البتينا نفسها توفر حاجز التآكل على المدى الطويل. ومع ذلك، يجب قبول فترة أولية من صدأ السطح (المظهر مشابه للفولاذ الكربوني غير المحمي) تستمر 2-5 سنوات. في مناطق البخاخ البحري أو البيئات الرطبة بشكل دائم أو تفاصيل الفجوة، لا تزال الطلاءات مطلوبة لأن البتينا لا يمكن أن تستقر.
هل BS 7668 نفس فولاذ Corten؟
Corten هو اسم تجاري (USS Steel / ArcelorMittal) للفولاذ المقاوم للتآكل الجوي. Corten A يتطابق على نطاق واسع مع ASTM A242/EN S235W. Corten B يتطابق على نطاق واسع مع ASTM A588/EN S355W/BS 7668 WR 355. يُستخدم مصطلح "Corten" على نطاق واسع في البناء ولكنه ليس تعيين معيار — يجب أن تشير شهادة فحص المطحنة إلى المعيار الفعلي (BS 7668 أو EN 10025-5 أو ASTM A588) للامتثال للمواصفات.
هل يمكن حام أنابيب BS 7668 المجوفة بدون تسخين مسبق؟
بالنسبة للسماكات حتى حوالي 25-30 ملم، يمكن عادة حام WR 355 بدون تسخين مسبق بشرط أن يكون CEV ≤ 0.47% والقيد المشترك ليس مفرطاً. عند السماكات الأكبر، أو تحت قيد عالي، يُنصح بتسخين مسبق من 75-125 °C. يجب مطابقة مستهلكات اللحام لكيمياء فولاذ مقاوم للتآكل الجوي (تحمل نحاس أو مصمم خصيصاً لحام فولاذ مقاوم للتآكل الجوي) للحفاظ على آلية مقاومة التآكل في منطقة اللحام.
لماذا يجب إغلاق كلا طرفي الأنابيب المجوفة إلى BS 7668؟
الحفر الداخلي للقسم المجوف لا يتلقى دورات رطبة-جافة — يمكن للرطوبة أن تدخل لكن لا تجف بكفاءة. بدون دورات، آلية مقاومة التآكل الجوي لا يمكن أن تشكل بتينا مستقرة بالداخل. الأنابيب المجوفة غير المختومة تتآكل من الداخل بنفس معدل فولاذ الكربون العادي، غالباً ما تبقى غير مكتشفة حتى يفقد القسم سمك جدار كبير. يوصي BS 5950-1 والإرشادات الجيدة من BCSA بإغلاق كلا الطرفين قبل التشييد لمنع دخول الرطوبة.
ما هو وقت استقرار البتينا لـ WR 355 في مناخ المملكة المتحدة؟
في المناخ المعتدل النموذجي للمملكة المتحدة مع تلوث الهواء المعتدل (فئة ISO 9223 C2–C3)، تستقر البتينا على WR 355 عموماً إلى مظهر بني داكن-أرجواني متسق من الناحية الجمالية خلال 3-5 سنوات. خلال السنتين الأولى-السنة الثانية، يجب توقع تلطيخ الجريان البني للأسطح المجاورة (خرسانة ورقية، بناء حجري، أرصفة) ويجب تصميمه من خلال توفير تصريف تصريف كافي وبدلات تلطيخ تضحية.
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert free