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BS 7668:1994 WR 355 ग्रेड निर्दिष्ट करता है — मानक में एकमात्र ग्रेड — गर्म घुमाए गए संरचनात्मक खोखले खंडों के लिए वेल्डेबल मौसम प्रतिरोधी स्टील। WR 355 ताँबा-क्रोमियम-निकेल मिश्र धातु जोड़ने का उपयोग करके एक स्थिर, आसंजन जंग परत बनाता है जो आगे के वायुमंडलीय जंग को काफी धीमा करता है, कई उजागर अनुप्रयोगों में सुरक्षात्मक कोटिंग की आवश्यकता को समाप्त करता है। उपज शक्ति t ≤ 16 mm के लिए न्यूनतम 355 MPa है।
BS 7668:1994 बेहतर वायुमंडलीय जंग प्रतिरोध के साथ गर्म घुमाए गए खोखले खंड वेल्डेबल संरचनात्मक स्टील के लिए BSI मानक है — आमतौर पर मौसम प्रतिरोधी स्टील के रूप में जाना जाता है। मानक एक एकल ग्रेड, WR 355 निर्दिष्ट करता है, जो 355 MPa की उपज शक्ति वर्ग के अनुरूप है और ताँबा, क्रोमियम और निकेल जोड़ने की परिभाषित रसायन विज्ञान के साथ है जो उजागर सतह पर सघन, आसंजन, आत्म-सील जंग परत के गठन को बढ़ावा देता है।
BS 7668 EN 10025-5 (जो मौसम प्रतिरोधी स्टील फ्लैट और लंबी उत्पादों को कवर करता है) के खोखले खंड समकक्ष है। यह गर्म घुमाए गए खोखले खंडों की सामान्य डिलीवरी शर्तों के लिए EN 10210-1 को संदर्भित करता है। मानक BSI द्वारा बनाए रखा जाता है और यूके के आर्किटेक्ट्स और संरचनात्मक इंजीनियरों के लिए संदर्भ रहता है जो उजागर मौसम प्रतिरोधी स्टील ट्यूब और खंड निर्दिष्ट करते हैं।
कार्यक्षेत्र और प्रयोज्यता
BS 7668 लागू होता है:
- गर्म घुमाए गए संरचनात्मक खोखले खंड: वृत्ताकार (CHS), आयताकार (RHS) और वर्ग (SHS)
- केवल WR 355 ग्रेड
- उजागर वातावरण में उपयोग के लिए अभिप्रेत खंड जहाँ जंग परत नियमित डुबकी या दफन के बिना बन और स्थिर हो सकती है
मानक लागू नहीं है:
- ठंड-गठित खोखले खंड (BS/EN ठंड-गठन मानकों में कोई मौसम प्रतिरोधी स्टील समकक्ष नहीं)
- भूमिगत, स्थायी रूप से डूबे हुए, या बंद गैर-वेंटिलेटेड वातावरण में उपयोग किए गए खोखले खंड (जंग परत नहीं बन सकती; कोई जंग लाभ नहीं)
- मौसम प्रतिरोधी स्टील फ्लैट उत्पाद (EN 10025-5 द्वारा कवर, ग्रेड S235W, S355W, S355WP, S355WD)
ग्रेड कवरेज
BS 7668 एक एकल ग्रेड परिभाषित करता है:
| ग्रेड पदनाम | प्रकार | उपज शक्ति वर्ग | जंग प्रतिरोध |
|---|---|---|---|
| WR 355 | मौसम प्रतिरोधी संरचनात्मक खोखला खंड | 355 MPa | बेहतर वायुमंडलीय जंग प्रतिरोध (EACR) |
"WR" उपसर्ग Weathering Resistant (मौसम प्रतिरोध) को दर्शाता है। "355" t ≤ 16 mm के लिए MPa में नाममात्र उपज शक्ति है, EN 10025 प्रणाली में S355 के अनुरूप।
रासायनिक संरचना आवश्यकताएं
BS 7668:1994 के अनुसार WR 355 ग्रेड के लिए लेडल विश्लेषण सीमाएँ। सभी मूल्य % wt में अधिकतम हैं जब तक कि कोई श्रेणी निर्दिष्ट न हो।
| तत्व | सीमा | नोट्स |
|---|---|---|
| कार्बन (C) | 0.16 अधिकतम | वेल्डेबिलिटी को नियंत्रित करता है; कम C, CEV अनुपालन का समर्थन करता है |
| मैंगनीज़ (Mn) | 0.50–1.50 | शक्ति और कठोरता योगदान |
| सिलिकॉन (Si) | 0.10–0.50 | विघटन; जंग परत आसंजन में सहायता करता है |
| फॉस्फोरस (P) | 0.040 अधिकतम | कम स्तरों पर जंग परत को बढ़ावा देने वाला तत्व; नाजुकता से बचने के लिए सीमित |
| सल्फर (S) | 0.040 अधिकतम | कठोरता और वेल्डेबिलिटी के लिए नियंत्रित |
| ताँबा (Cu) | 0.25–0.55 | प्राथमिक मौसम प्रतिरोध तत्व — लोहे के विघटन की विद्युत रासायनिक मंदी |
| क्रोमियम (Cr) | 0.40–0.80 | जंग परत की आसंजन आंतरिक परत को बढ़ावा देता है |
| निकेल (Ni) | 0.12–0.65 | जंग परत संरचना को परिष्कृत करता है, कम तापमान कठोरता में सुधार करता है |
| मॉलिब्डेनम (Mo) | 0.15 अधिकतम | वैकल्पिक; औद्योगिक वातावरण में जंग परत स्थिरता में सुधार करता है |
| वैनेडियम (V) | 0.10 अधिकतम | शक्ति के लिए वैकल्पिक सूक्ष्म मिश्र धातु |
| एल्यूमीनियम (Al) | 0.015 न्यूनतम | अनाज परिष्कार |
कार्बन समकक्ष (CEV):
CEV = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 ≤ 0.47 (t ≤ 16 mm)
CEV सीमा अधिकांश व्यावहारिक खंड आकार और मोटाई के लिए प्रीहीट के बिना वेल्डेबिलिटी सुनिश्चित करता है।
यांत्रिक गुण
गुण नाममात्र दीवार की मोटाई द्वारा निर्दिष्ट किए जाते हैं। BS 7668 के अनुसार गर्म घुमाए गए खोखले खंडों को निम्नलिखित न्यूनतम मान को पूरा करना चाहिए:
| संपत्ति | t ≤ 16 mm | 16 < t ≤ 40 mm | 40 < t ≤ 65 mm |
|---|---|---|---|
| ReH — उपज शक्ति न्यूनतम (MPa) | 355 | 345 | 335 |
| Rm — तन्य शक्ति (MPa) | 470–630 | 470–630 | 470–630 |
| A — विस्तार न्यूनतम % (L₀ = 5.65√S₀) | 22 | 21 | 20 |
| Charpy अवशोषित ऊर्जा (−20 °C, अनुदैर्ध्य) | 27 J न्यूनतम (3-नमूना औसत) | 27 J | 27 J |
Charpy परीक्षण उप-ग्रेड: WR 355 −20 °C परीक्षण तापमान निर्दिष्ट करता है, EN 10025 शब्दावली में J2 उप-ग्रेड के समतुल्य। परीक्षण EN ISO 148-1 के अनुसार अनुदैर्ध्य नमूने पर किया जाता है। व्यक्तिगत नमूना न्यूनतम औसत मूल्य का 70% है।
प्रभाव परीक्षण आवश्यकताएं
सभी WR 355 सामग्री के लिए Charpy V-नॉच प्रभाव परीक्षण अनिवार्य है:
| परीक्षण पैरामीटर | आवश्यकता |
|---|---|
| परीक्षण तापमान | −20 °C |
| न्यूनतम औसत अवशोषित ऊर्जा | 27 J (3 नमूने) |
| न्यूनतम व्यक्तिगत नमूना ऊर्जा | 19 J (≥ औसत न्यूनतम का 70%) |
| परीक्षण मानक | EN ISO 148-1 |
| नमूना अभिविन्यास | अनुदैर्ध्य |
प्रभाव आवश्यकता सभी मोटाई के लिए −20 °C पर तय की जाती है; BS 7668 में कोई JR (कक्ष तापमान) उप-ग्रेड विकल्प नहीं है।
अतिरिक्त परीक्षण
निम्नलिखित अनुपूरक परीक्षण लागू EN मानक के लिए खरीद आदेश संदर्भ द्वारा आमंत्रित किए जा सकते हैं:
| परीक्षण | मानक | आवेदन |
|---|---|---|
| अल्ट्रासोनिक परीक्षा | EN 10160 | महत्वपूर्ण संरचनात्मक नोड्स, मोटी-दीवार वाले खंड |
| आयामी और अनुभाग सहनशीलता | EN 10210-2 | रिसीवर निरीक्षण |
| Z-गुणवत्ता (मोटाई के माध्यम से) | EN 10164 | Z-दिशा में वेल्डेड कनेक्शन |
| त्वरित अपक्षय (जंग परत परीक्षण) | ASTM G101 या समकक्ष | चुनौतीपूर्ण वातावरण के लिए जंग प्रतिरोध सूचकांक सत्यापन |
जंग प्रतिरोध और जंग परत गठन
WR 355 की जंग सुरक्षा तंत्र लेपित स्टील से मौलिक रूप से अलग है:
जंग परत गठन प्रक्रिया: प्रारंभिक एक्सपोजर पर, WR 355 सादे कार्बन स्टील की तरह जंग लगता है। 3–5 साल की चक्रीय गीली-सूखी एक्सपोजर के दौरान, ताँबा, क्रोमियम और निकेल जोड़ स्टील की सतह और बाहरी जंग परत के बीच गेथाइट (α-FeOOH) की एक घनी, दृढ़ता से आसंजन आंतरिक परत के गठन को बढ़ावा देते हैं। यह आंतरिक परत एक प्रसार बाधा के रूप में कार्य करता है जो जंग की दर को सादे कार्बन स्टील की तुलना में 3–8 गुना कम करता है।
जंग सूचकांक (I): ASTM G101 मौसम प्रतिरोधी स्टील के लिए जंग सूचकांक परिभाषित करता है:
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 आमतौर पर I ≥ 6.0 प्राप्त करता है, जो अधिकांश समशीतोष्ण वायुमंडलीय वातावरण में लाभकारी मौसम प्रतिरोध प्रदर्शन के लिए सीमा है।
WR 355 अच्छी तरह से काम करने वाले वातावरण:
- ग्रामीण और शहरी वातावरण (ISO 9223 श्रेणियाँ C1–C3)
- पर्याप्त गीली-सूखी चक्र के साथ औद्योगिक वातावरण
- तटीय स्थान समुद्री नमक स्प्रे से दूर (समुद्री स्प्रे से > 1–2 किमी)
वातावरण जहाँ WR 355 को बिना कोटिंग के उपयोग नहीं किया जाना चाहिए:
- सीधे समुद्री स्प्रे क्षेत्र (क्लोराइड त्वरित जंग जंग परत स्थिरीकरण को रोकता है)
- स्थायी रूप से गीले या दफन स्थिति (कोई गीली-सूखी चक्र नहीं; कोई जंग परत स्थिरीकरण नहीं)
- बंद दरारें और पानी के ठहराव वाली बारीकियाँ (फंसी हुई नमी निरंतर जंग का कारण बनती है)
- उच्च-क्लोराइड औद्योगिक वातावरण (अमोनिया, SO₂ C4 से ऊपर)
खोखले खंडों के लिए विशेष रूप से, दोनों सिरों को सील करना महत्वपूर्ण है। खुले खोखले खंड आंतरिक रूप से नमी को फंसाते हैं और अंदर से जंग लगते हैं; आंतरिक जंग मौसम प्रतिरोध तंत्र द्वारा रोका नहीं जाता है।
UKCA बनाम CE अंकन
BS 7668 एक BSI उत्पाद मानक है। BS 7668 के अनुसार निर्मित खोखले खंड जो यूके CPR के तहत निर्माण उत्पाद हैं, 1 जुलाई 2025 के बाद ग्रेट ब्रिटेन बाजार में रखे जाने पर UKCA अंकन की आवश्यकता है। शासन BS EN 10025 संरचनात्मक स्टील के लिए वर्णित के समान है। यूके DoP को BS 7668 को संदर्भित करना चाहिए और FPC प्रमाणन (सिस्टम 2+) के लिए जिम्मेदार UKAS-अनुमोदित निकाय का नाम देना चाहिए।
क्रॉस-मानक समकक्ष
| BS 7668 | EN 10025-5 | ASTM | JIS / अन्य |
|---|---|---|---|
| WR 355 (खोखला खंड) | S355W / S355WP (फ्लैट/लंबी उत्पाद) | A588 ग्रेड A (Corten B समकक्ष) | JIS G 3114 SMA400W |
| — | S235W | A242 प्रकार 1 (Corten A समकक्ष) | — |
| — | S355WD | A588 ग्रेड B | — |
Corten A बनाम Corten B: ये व्यापार नाम हैं, मानक नहीं। "Corten A" लगभग ASTM A242 / EN S235W के अनुरूप है — कम शक्ति, जंग परत के लिए उच्च P सामग्री। "Corten B" लगभग ASTM A588 / EN S355W के अनुरूप है — उच्च शक्ति, कम P, Cr और Ni जोड़ता है। BS 7668 में WR 355 Corten B / A588 / S355W परिवार के सबसे करीब है।
मुख्य समकक्ष चेतावनियाँ:
- EN 10025-5 फ्लैट और लंबी उत्पादों को कवर करता है; BS 7668 विशेष रूप से खोखले खंड हैं। "S355W" लेबल वाला खोखला खंड आमतौर पर BS 7668 नहीं, बल्कि EN 10025-5 के साथ EN 10210-1 संयोजन से बनता है।
- ASTM A588 की उपज शक्ति WR 355 के 355 MPa vs 345 MPa (50 ksi) है — डिजाइन में कभी-कभी महत्वपूर्ण नहीं अंतर।
- P और Cu के लिए रासायनिक सीमाएँ A588 और WR 355 के बीच भिन्न होती हैं; प्रतिस्थापन से पहले MTC पर वास्तविक संरचना सत्यापित करें।
MTC सत्यापन चेकलिस्ट
BS 7668 WR 355 सामग्री के लिए एक अनुरूप मिल परीक्षण प्रमाणपत्र में निम्नलिखित शामिल होना चाहिए:
| # | फील्ड | क्या जांचना है |
|---|---|---|
| 1 | मानक संदर्भ | "BS 7668:1994" |
| 2 | ग्रेड | "WR 355" |
| 3 | खंड प्रकार और आयाम | नाममात्र OD/चौड़ाई × दीवार मोटाई के साथ CHS/RHS/SHS |
| 4 | ताप संख्या | खंड सिरों पर अंकन से मेल खाता है |
| 5 | रासायनिक विश्लेषण | सभी तत्व BS 7668 सीमाओं के भीतर; Cu 0.25–0.55%, Cr 0.40–0.80%, Ni 0.12–0.65% |
| 6 | CEV | ≤ 0.47 (t ≤ 16 mm) |
| 7 | यांत्रिक गुण | घोषित मोटाई के लिए आवश्यकताओं के भीतर ReH, Rm और A% |
| 8 | Charpy परिणाम | −20 °C पर 3-नमूना परिणाम, औसत ≥ 27 J, कोई व्यक्तिगत < 19 J नहीं |
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
क्या BS 7668 WR 355 को सुरक्षात्मक कोटिंग की आवश्यकता है?
उपयुक्त वातावरण (गीली-सूखी चक्र वाले ग्रामीण, शहरी या हल्के औद्योगिक) में, जंग परत स्थिर होने के बाद कोई कोटिंग आवश्यक नहीं है। जंग परत स्वयं दीर्घकालीन जंग बाधा प्रदान करता है। हालांकि, सतह जंग की एक प्रारंभिक अवधि (बिना सुरक्षा वाले कार्बन स्टील के समान उपस्थिति) जो 2–5 साल तक रहती है, को स्वीकार किया जाना चाहिए। समुद्री स्प्रे क्षेत्रों, स्थायी रूप से गीले वातावरण या दरार विवरण में, कोटिंग अभी भी आवश्यक है क्योंकि जंग परत स्थिर नहीं हो सकती है।
क्या BS 7668 Corten स्टील के समान है?
Corten मौसम प्रतिरोधी स्टील के लिए एक व्यापार नाम (US Steel / ArcelorMittal) है। Corten A लगभग ASTM A242/EN S235W के अनुरूप है। Corten B लगभग ASTM A588/EN S355W/BS 7668 WR 355 के अनुरूप है। "Corten" शब्द निर्माण में व्यापक रूप से प्रयोग किया जाता है लेकिन यह एक मानक पदनाम नहीं है — मिल परीक्षण प्रमाणपत्र विनिर्देश अनुपालन के लिए वास्तविक मानक (BS 7668, EN 10025-5 या ASTM A588) को संदर्भित करना चाहिए।
क्या BS 7668 खोखले खंडों को बिना प्रीहीट के वेल्ड किया जा सकता है?
लगभग 25–30 मिमी तक की मोटाई के लिए, यदि CEV ≤ 0.47% है और संयुक्त प्रतिबंध अत्यधिक नहीं है तो WR 355 आमतौर पर बिना प्रीहीट के वेल्ड किया जा सकता है। बड़ी मोटाई में या उच्च प्रतिबंध के तहत, 75–125 °C की प्रीहीटिंग की सिफारिश की जाती है। वेल्डिंग खपत सामग्री को मौसम प्रतिरोधी स्टील रसायन के साथ मेल खाना चाहिए (तांबे युक्त या मौसम प्रतिरोधी स्टील वेल्डिंग के लिए विशेष रूप से नामित) ताकि वेल्ड क्षेत्र में जंग प्रतिरोध तंत्र को संरक्षित किया जा सके।
BS 7668 खोखले खंडों के दोनों सिरों को सील क्यों किया जाना चाहिए?
खोखले खंड का आंतरिक छिद्र गीली-सूखी चक्र को नहीं झेलता है — नमी प्रवेश कर सकता है लेकिन कुशलतापूर्वक सूख नहीं सकता है। चक्र के बिना, मौसम प्रतिरोध तंत्र आंतरिक रूप से स्थिर जंग परत नहीं बना सकता है। बिना सील किए गए खोखले खंड सादे कार्बन स्टील की तरह ही गति से अंदर से जंग लगते हैं, अक्सर तब तक का पता नहीं चल पाता जब तक खंड में महत्वपूर्ण दीवार मोटाई खो न जाए। BS 5950-1 और BCSA से सर्वश्रेष्ठ प्रथा मार्गदर्शन नमी प्रवेश को रोकने के लिए खड़े करने से पहले दोनों सिरों को सील करने की सिफारिश करता है।
यूके जलवायु में WR 355 के लिए जंग परत स्थिरीकरण का समय क्या है?
मध्यम वायु प्रदूषण (ISO 9223 श्रेणी C2–C3) के साथ विशिष्ट यूके समशीतोष्ण जलवायु में, WR 355 पर जंग परत आमतौर पर 3–5 वर्षों के भीतर सौंदर्यात्मक रूप से सुसंगत गहरे भूरे-बैंगनी रंग में स्थिर हो जाता है। पहले 1–2 साल में, आसन्न सतहों (कंक्रीट, ईंटवर्क, पेविंग) से भूरे रंग की अपवाह दाग की उम्मीद की जानी चाहिए और पर्याप्त ड्रेनेज क्लीयरेंस और बलि दाग भत्ते प्रदान करके डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
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