Miks ma selle võrdluse kirjutasin

Olen piksekaitse ja maanduse valdkonnas tegutsenud üle kümne aasta. Igal nädalal räägin välismaiste ostjatega – elektrikute, alajaamade inseneride, telekommunikatsiooniprojektide juhtidega –, et otsustada, millist maandusvarda materjali valida. Esimene küsimus puudutab alati esialgset maksumust. Kuid pärast 12 aastat klientide abistamist kõige hankimisel alates vasega kaetud varrastest kuni eksotermiliste keevitusmaterjalideni ei ole madalaima hinnaga varras paigaldise eluea jooksul kõige säästlikum.

See artikkel analüüsib kolme maandusvarda tüübi – vasega plakeeritud teras (CCS), puhas vask ja kuumtsingitud teras – tegelikku maksumust paigaldatud meetri kohta, tuginedes materjalikulule, paigaldusteguritele, korrosioonikiirusele ja kasutusea andmetele, mida me SHIBANGis jälgime. Kui olete insener, kes kirjutab spetsifikatsiooni, või hankejuht, kes võrdleb hinnapakkumisi, on need andmed, mida vajate otsuse langetamiseks, mis kehtib kogu teie paigaldise kavandatud eluea jooksul.

Kolme maandusvarda materjali lühiülevaade

1. Vasega plakeeritud terasest (CCS) maandusvarras

Vasega plakeeritud terasvardad koosnevad ülitugevast madala süsinikusisaldusega terasest südamikust (süsinikusisaldus ~0,15%), millele on galvaanilise vormimise teel liimitud vasekiht. Vase puhtus on ≥99,95% ja standardkihi paksus on ≥0,254 mm.SHIBANGi vasega plakeeritud terasest maandusvarrasjoon, läbimõõdud jäävad vahemikku 14,2 mm kuni 25 mm (5/8″ kuni 3/4″), pikkused 1,2 m kuni 3,0 m ja tõmbetugevus ≥580 N/mm².

Mäletan siiani, kuidas seisin SHIBANGi tehases meie galvaanilise vormimise liini kõrval ja vaatasin, kuidas 16 mm CCS-vardad galvaniseerimispaagist väljusid. Operaator kontrollis iga varda...magnetiline paksusemõõtja– käeshoitav seade, mis loeb vasekihi paksust, mõõtes vase kaudu magnetilist külgetõmbejõudu. Üks partii märgistati, kuna mõõtur näitas ajamiotsas paksust 0,248 mm – vaid 6 mikronit alla spetsifikatsioonis oleva 0,254 mm paksuse. Kogu partii saadeti tagasi ümbertöötlemiseks. See distsipliin on oluline, kui varras satub teisel pool maakera rannikusavisse.

Vasekiht annabPuhta vase korrosioonikindlus ja juhtivus pinnal, samas kui terasest südamik annab mehaanilise tugevuse tihedasse pinnasesse surumiseks. Vase ja terase vahelise sideme testimiseks painutatakse varda 90° raadiuses 100 mm ilma purunemise või kihistumiseta. Kasutusiga tüüpilises pinnases ületab 50 aastat. See kombinatsioon on põhjus, miks CCS on kogu maailmas vaikemaanduse spetsifikatsioon.

2. Puhas vaskne maandusvarras

Puhastest vasktangidest kasutatakse T2 vaske (puhtus ≥99,95%).SHIBANGi puhtast vasest maandusvarrasleheküljel on saadaval sama läbimõõdu ja pikkusega valikud nagu CCS-il. Kuid vask on kilogrammi kohta oluliselt kallim kui teras. Tahke vaskvarras pakub antud läbimõõdu juures madalaimat takistust ning suurepärast korrosioonikindlust agressiivsetes pinnastes. Puhas vask on aga pehme – kivisesse või tihendatud pinnasesse surumisel on oht otsa painutada või seeneliseks muuta, mistõttu paljud töövõtjad puurivad eelnevalt eelaugud. See lisatööjõud lisab niigi kõrgemale materjalikulule.

Kord helistas mulle üks töövõtja Manilast, olles pettunud, et tema mäenõlval asuva telekommunikatsioonimasti tsingitud vardad olid rannikuäärses savis kõigest nelja aastaga läbi roostetanud. Asendamine nõudis aktiivse betoonvundamendi ümber kaevamist. Ainuüksi tööjõukulud ületasid CCS-varraste esialgse maksumuse. „Oleksin pidanud tähelepanu pöörama soolaudu andmetele, mida te mulle näitasite,“ tunnistas ta. See kõne jäi mulle meelde – seepärast küsingi igalt kliendilt kõigepealt pinnase tingimuste kohta.

3. Kuumtsingitud terasest maandusvarras

Tsingitud terasvardad on madala süsinikusisaldusega teras, millele on kuumtsinkimise teel kantud tsinkkate. Tsingikiht pakub ohverduskaitset – see korrodeerub esimesena, kaitstes alusterast.SHIBANGi tsingitud maandusvarrasTootesarjas on neil vardadel samad mõõtmed, kuid nende ühikuhind on kolme variandi seas madalaim.

Tsinkkatte paksus on tavaliselt 55–85 µm. Neutraalse pH-ga ja hea drenaažiga pinnases võib tsingitud varras vastu pidada 15–25 aastat. Kuid happelises pinnases (pH alla 5,5) või soolases keskkonnas võib tsingikiht 5–8 aasta jooksul ära kuluda, mille järel terassüdamik kiiresti korrodeerub. Olen näinud rannikuprojektidest tsingitud vardaid, mis on vaid 6 aasta pärast täielikult eemaldatud ja millest tsink on täielikult kadunud. Me laseme iga partii läbi oma testimiskeskuse.soolapihustuskamber5% NaCl juures vähemalt 72 tundi – see test paljastab tsinkkattes nõelaaugud, mida visuaalne kontroll kunagi ei avastaks.

Tsingitud terasvarrastel on õigustatud rakendusi. Mõistlikud kasutusjuhud on ajutine ehitusmaandus, lühiajalised projektid (5–10 aastat) ja neutraalse pH-ga pinnasega kuivad sisemaa-alad. Soovitan ostjatel mitte valida tsingitud terasvardaid püsipaigaldisteks piirkondades, kus aastane sademete hulk on üle 800 mm, rannikualadel 15 km raadiuses soolasest veest või tööstuskeskkondades, kus on kokkupuude kemikaalidega.tsingitud maandusvarrason kindel toode, kui rakendus sobib.

Maandusvarda hind paigaldatud meetri kohta: numbrid

Allpool on toodud suhteline kulude võrdlus, mis põhineb meie SHIBANGi ekspordiandmetel ja Kagu-Aasia, Lähis-Ida, Aafrika ja Lõuna-Ameerika klientide paigaldustagasisidetel.

Peamine kokkuvõte:CCS-vardad maksavad meetri kohta umbes sama palju kui tsingitud teras, kui arvestada 50 aasta jooksul toimuvat väljavahetamist – ja need säästavad teid korrodeerunud varraste väljakaevamise vaevast. Puhas vask on mõttekas ainult siis, kui omanik ei vaja hooldusvaba eluiga üle 60 aasta või kui pinnas on isegi CCS-katte jaoks liiga agressiivne.

Paigaldatud kulude jaotus materjali järgi

Vasega plakeeritud teras – tasakaalustatud valik

Vähemalt 0,254 mm paksune vaskkate tagab esimese paarikümne aasta jooksul puhta vasega lähedase korrosioonikindluse. Terassüdamik muudab selle piisavalt jäigaks, et enamikes pinnastes saaks otse sisse torgata ilma eelnevalt puurimata. Keermesühendused võimaldavad ühendada mitut sektsiooni, et saavutada kõrgepinge alajaamades 6 m või suurem sügavus.vasega plakeeritud terasest maandusvarrasSirgusviga on ≤1 mm/m — kriitiline sügavale süvendamisel, sest painutatud varras kaldub maa all kõrvale.

Jälgisin projekte, kus CCS-vardaid kontrolliti pärast 15 aastat rannikusavis seismist. Vaskkate jäi terveks enam kui 95% ulatuses pinnast. Sissetöötamisest jäänud lokaalsed kriimustused näitasid vaid pealiskaudset roostet paljastunud terasel. Varras oli endiselt täielikult töökorras. See reaalses maailmas saavutatav jõudlus on põhjus, miks CCS moodustab 80% meie eksporditellimustest, mida toetab ISO 9001:2008 sertifitseeritud tootmine meie tehases.

Puhas vask – kui materjalikulu on elueast teisejärguline

Ma müün vähem puhtaid vaskvardaid kui CCS-i, aga ostjatel, kes neid valivad, on konkreetsed põhjused. Avamereplatvormid, rannikualade magestamistehased ja keemiatehased määravad sageli puhta vase, kuna hooldusaken on äärmiselt lühike – kui varras töö käigus rikki läheb, on tootmise peatamine selle asendamiseks astronoomiline hind.

Kolme vardaga 2,4 m pikkuses antennimastis lisab puhta vase valimine CCS-i asemel lisatasu, mis on suure alajaama puhul tühine, kuid väikese telekommunikatsioonimasti puhul raskem õigustada. Meiepuhas vask maandusvarrason toodetud T2 vaskvaluplokkidest, millel on täielik materjali jälgitavus, ning iga eksporditava saadetisega kaasas tehasesertifikaadid. Iga varras läbib enne pakendamist visuaalse ja mõõtmete kontrolli – ma nõuan seda, sest puhta vase tellimus on märkimisväärne investeering ja ostja peab täpselt teadma, mida ta saab esimesest vardast viimaseni.

Tsingitud teras — madalam alghind, kõrgem eluea hind

Tahan tsingitud terase osas aus olla, sest olen näinud liiga palju projekte, kus esialgne kokkuhoiuotsus viis kümme aastat hiljem kallite remonditöödeni. Ülaltoodud tabel eeldab ühte vahetust iga 50 aasta tagant, kuid asenduskulud ulatuvad kaugemale kui varras ise – kaevamine, uuesti sisselöömine, uuesti ühendamine ja testimine. Arenenud turgudel võib tööjõukulu üksi varda maksumust mitu korda ületada. Meietsingitud maandusvarrason kindel toode, aga ainult siis, kui tead, et see sobib rakendusega.

Kuluvõrrandit muutvad tegurid

Pinnase eritakistus

Pinnase eritakistus on suurim muutuja.IEEE 81-2012 standardpakub mõõtmismeetodeid. Varras 100 Ω·m pinnases (tüüpiline saviliiv) saavutab murdosa sama varda takistusest 1000 Ω·m pinnases (kuiv liivsavi). Madalama juhtivusega materjalide, näiteks tsingitud terase puhul võib eesmärgi saavutamiseks vaja minna rohkem vardaid või sügavamat sissesurumist, mis välistab igasuguse esialgse kulueelise. Küsin klientidelt enne soovitamist alati pinnase takistuse andmeid, sest see üksik parameeter nihutab optimaalset valikut täielikult.

Sõidutingimused

Kivine pinnas muudab majandust. Kui töövõtja peab eelnevalt puurima, suurenevad tööjõukulud mis tahes vardatüübi puhul. Kõige enam mõjutab see puhast vaske, kuna see paindub kergemini – sain kord Keeniast töövõtjalt tagasi saadetise, kes üritas lateriidi sisse lüüa 20 mm täisvaskvardaid ja painutas esimese 50 cm jooksul kolm varda. CCS-vardad taluvad lööke palju paremini, kuna terasest südamik neelab haamrienergiat ilma plastse deformatsioonita. Märkimisväärse kivimisisaldusega pinnase puhul soovitame alustada sektsioonilisest CCS-vardast, millel on karastatud sisselöömisots. See lisab varda kohta väikese lisatasu, kuid hoiab ära kõige levinuma paigaldusvea, mida meie eksporditellimuste puhul näeme.

Koodinõuded

Riiklikud elektrieeskirjad käsitlevad maandusvarda materjale erinevalt.NEC (NFPA 70)USA-s nõutakse ühe varda puhul maandustakistust 25 Ω või vähem. Euroopa standardid IEC 60364 alusel määravad püsiva maanduse jaoks minimaalse vasksideme paksuse.IEC 62561-2 standardHõlmab piksekaitsesüsteemide maanduselektroodide nõudeid. Kohalike eeskirjade nõuete kontrollimine on oluline ja aitan oma klientidel neid müügieelse toe osana läbi mõelda.

Kuidas ma lähenen klientidele maandusvarda valikule

Kui uus klient võtab minuga ühendust maandusvarda päringuga, esitan kolm küsimust:

1. Milline on mullatüüp ja eritakistus?— Kui neil uuring puudub, siis ma hindan piirkondlike geoloogiliste andmete põhjal.
2. Milline on disaini eluiga?— Alajaamad ja telekommunikatsioonimastid vajavad 30–50 aastat. Ajutised paigalduskohad võivad vajada vaid 5–10 aastat.
3. Kas maandussüsteem on ligipääsetav?— Betooni alla maetud vardad on püsivad; ligipääsetavas kaevus olevaid vardaid saab testida ja vahetada.

Nende vastuste põhjal soovitan 8 korda 10-stvasega kaetud terasest maandusvardadÄärmise korrosiooniohu või väga pika konstruktsiooniea korral soovitanpuhtast vasest maandusvardad. Tsingitud terasvardadon reserveeritud ajutistele paigaldistele või eelarvega piiratud projektidele, mille puhul omanik võtab asendamisriski.

Lisaks vardale sisaldab maandussüsteem ühenduslülisid, eksotermilisi keevitusmaterjale, maandusjuhte ja testklambreid. MeieMaandusvarda ja maandusvarda kategooria lehthõlmab neid. Olen kirjutanud ka järgmistest teemadestVasega liimitud keermestatud vardad ehitusrakenduste jaoksjakõrge tõmbetugevusega terasvardad maandussüsteemideletäiendavate ressurssidena inseneridele, kes kavandavad täielikke maanduslahendusi.

KKK