石油・ガス請負業者にとって、陰極防食溶接材料は、テストリード、陽極ケーブル、ボンディング導体を埋設パイプラインに接続するための消耗品です。調達の決定は、導体材料とサイズに適合したテルミット溶接粉末、80～100回の接合に耐えるグラファイト型、そして輸出検査に耐える梱包と書類を備えたサプライヤーの3つの要素に集約されます。私はこれらの材料を製造する工場で働いており、このガイドでは、私たちが何を混合しているか、何が摩耗するか、品質管理チームがどの規格を参照するかについて説明します（AMPP/NACE SP0169, ISO 15589-2:2024, IEEE 837）、そして発注書を発行する前に実行すべき消耗品の計算。

アーク放電から分子結合まで：なぜCP作業員は今でもパイプラインのテルミット溶接を指定するのか？

簡潔に言うと、陰極防食（CP）システム、つまり直流電流または犠牲陽極を用いて埋設鋼管を腐食が無視できるほどの電位に保つ技術は、その接続部の信頼性に左右されるからです。パイプラインの設計寿命の間、すべてのテストリード、陽極ケーブル、およびボンディングワイヤは電気的に連続していなければならないため、請負業者は機械的な結合ではなく分子的な結合を指定する。発熱溶接（テルミット溶接とも表記され、業界ではCAD溶接（Cadweldブランドに由来）という業界用語で知られている）は、粉末反応によって生成された溶融銅を用いて、グラファイト型の中で導体をパイプ表面に溶着させる。緩めるクランプはなく、クリープ現象を起こすろう付け継手もなく、パイプ壁へのアーク放電もない。

私は供給側の立場からこの状況を12年間見守ってきました。パイプライン建設業者が機械式クランプから発熱接続に切り替える場合、最初の発注は通常、小規模で慎重なもので、1つの作業班と1つの配管設備で済みます。2回目の発注は規模が大きくなります。溶接には発電機も溶接機も、溝に資格を持った溶接工も必要ないため、アーク溶接装置の運搬が現実的でない遠隔地の道路用地でも、作業員は生産性を維持できる。当社工場の製品資料には、この方法が費用対効果が高く、持ち運びが容易で、特別なスキルを必要とせずに簡単に操作できると明記されています。これは単なる宣伝文句ではなく、過去20年間にわたり、接地およびCP工事において機械的な接続方式に取って代わってきた理由そのものです。

陰極防食溶接材料：請負業者の部品表（BOM）には実際何が含まれているのか？

発熱性CP接続の完全な部品表には、初めて購入する人のほとんどが予想するよりも多くの項目があります。当社の生産現場では、出荷準備が整ったセットが組み立てられる様子を見ることができます。テルミット溶接粉末本体、接合部を成形する黒鉛製の型、火打ち石式の点火装置、反応が始まるまで火薬室を密閉する金属製の円盤、固定用クランプ、耐熱手袋、そして清掃用ブラシ。これらのどれか一つでも欠けると、作業員たちは溝の上で即席の対応を強いられることになる。

接合部の品質を左右する3つの要素は、購入者が注目すべき点です。

• テルミット溶接粉末。当社の発熱溶接粉末は、酸化銅とアルミニウムの混合物です。この反応により、銅導体を鋼管に溶着するのに十分な高温で酸化銅が溶融銅に還元されます。調達の重要なポイントは比率です。当社では、お客様の導体の材質と断面積に合わせて粉末を混合します。なぜなら、容量が小さすぎると接合部が不完全になり、容量が大きすぎると金属が金型から吹き出て、接続部ごとに材料が無駄になるからである。.
• テルミット溶接フラックスそして出発材料。フラックスは反応を清潔に保ち、溶融銅がパイプ表面を濡らすのを助けます。湿気の多い朝や、鋼材の洗浄が不十分な場合、フラックスは接合部の多孔性を防ぐ役割を果たします。
• グラファイト製の型。これは精密部品です。精密に加工されたグラファイト型は導体とパイプをしっかりと密閉し、当社の工場記録によると、1つの型で80～100回の接合が可能で、お客様が比較したほとんどの競合他社の型よりも長持ちします。摩耗した型からは溶融銅が漏れ出し、漏れのある型からは検査官が不合格とする接合部が生まれます。

SHIBANGテルミット溶接粉末：銅酸化物とアルミニウムの混合物で、パイプラインの陰極防食接続部での現場使用向けにボトル詰めされている。

溝内におけるパイプラインのテルミット溶接：塗装期限が迫る状況下で、このプロセスはどれほど有効か？

実際の現場では、制約となるのは溶接そのものではなく、背後の塗装作業員です。発熱溶接は数分で完了します。パイプ表面と導体を光沢のある金属面まで清掃し、型をセットし、金属ディスクを落とし込み、火薬を装填し、火打ち石で点火し、反応を待ち、型を外し、塗装作業員のために接合部を清掃します。私たちは、実際の接合部で8段階の現場作業手順を撮影しました。この手順は、表面処理から検査準備完了の接続部までを網羅しています。

CAD溶接接合部の現場手順図および接合部図面：表面処理、金型着座、点火、および塗装準備完了の接合部。

リピート注文の状況を見る限り、この工程は再現性において非常に優れていると言えます。作業員が12個以上の接合部を仕上げると、不具合の原因はほぼ例外なく工程上の問題であり、材料の問題ではありません。例えば、金型内の水分、パイプへの油やグリースの付着、あるいは寿命を過ぎた金型の再利用などが挙げられます。高温の溶融金属に水や油分が付着すると、火傷や接合不良の原因となるため、当社の梱包に関する書類では、乾燥した場所での保管と清潔で乾燥した表面の使用を強く推奨しています。また、私が送付するすべての見積書にも、この警告を繰り返し記載しています。作業員が可燃性の蒸気や粉塵の中で作業している場合は、作業を中止してください。それは火災や爆発の危険性がある状況であり、品質管理上の問題ではありません。

調達前に仕様を確認しましょう：パイプラインの発熱接続を規定する規格はどれですか？

「許容範囲」の定義は、サプライヤーのカタログではなく、貴社の品質管理ファイルによって決定されます。私がレビューする調達パッケージには、以下の4つの項目が繰り返し登場します。

• AMPP / NACE SP0169地下または水没金属配管システムの外部腐食の制御は、腐食エンジニアが埋設配管のCPシステム基準と設置方法に関して引用する包括的な規格です。
• ISO 15589-2:2024海洋パイプラインの陰極防食に関する現行の第3版は、水中パイプラインおよびライザーのCPシステムの設計、材料、設置、試運転、および保守を規定しています。
• IEEE 837変電所接地で使用される永久接続の認定基準は、発熱接続タイプが故障や環境ストレス下で永久的であることを証明したい場合に購入者が最も頻繁に参照する認定フレームワークであり、パイプライン工事においても、その試験ロジック（電流サイクル、凍結融解、腐食シーケンス）は検査官が認識する基準となっています。
• 米国で規制されている液体パイプラインの場合、49 CFR パート 195(PHMSA)は、陰極防食を含む外部腐食制御を規制上の義務としており、そのため接続に関する文書は監査ファイルに保管されることになる。

正直に言って、一つだけ制約があります。粉末と金型のサプライヤーは、材料組成、第三者機関による評価（当社の製品は中国電力科学研究院（CEPRI）による評価を受けています）、梱包などを文書化できますが、接合部レベルでの認証は、お客様の側で、お客様の施工業者と検査員によって行われます。私は新規の請負業者のお客様には必ず同じことを伝えています。まず試作分を注文し、お客様自身でテスト接合部を溶接し、検査員にいくつか切断してもらってください。この手順を推奨しない工場は、何かを伝えようとしているのです。

誰も公表しない調達の計算：金型寿命と粉体消費量はどのように実際のコストに影響を与えるのか？

工場データが購買決定に影響を与えるのはまさにこの点です。粉末はジョイント1つにつき1回分消費されますが、出荷記録では金型は曲線に沿って消費されており、その曲線こそが予算の漏れの原因となっています。高品質のグラファイト金型の耐用年数は80～100ジョイントと記録されていますが、請負業者が以前のサプライヤーから私に見せてくれた金型は、それよりもはるかに早くひび割れたり漏れたりしていました。接合部途中で金型が破損すると、火薬、ディスク、作業員の時間、場合によっては導体端まで無駄になるため、安価な金型の方が消耗品として割高になることが多い。つまり、金型の単価が高くても、金型の寿命が延びるにつれて、完成した接合部あたりの総コストは低下する。ここでは具体的な金額は掲載しません。なぜなら、運賃条件、注文量、荷揚げ港によって実際の金額が大きく変動するため、正確な単一価格を提示することができないからです。掲載できるのは、計算の構造だけです。

下記の見積もりツールを使って、ご自身の数値を算出してみてください。このツールは、当社の工場記録データ（金型1個あたり80～100個の接合部、輸出梱包は1箱あたり10個、1カートンあたり10箱）とお客様の接合部数を基に算出します。通貨は一切関係ありません。重要なのは、まず物理的な単位で注文量と再発注点を算出することです。

テルミット材料サプライヤーの選定：工場と再販業者を見分ける6つの質問

この業界で私が目にする問題のほとんどは、技術的な質問に答えられない複数の再販業者を経由して購入することから生じています。弊社から購入するかどうかに関わらず、以下の6つの質問は、実際に製品を製造しているのが誰なのかを明らかにします。

1. 私の導体材料とサイズに合った粉末の配合を示していただけますか？また、その配合比率についても説明していただけますか？
2. 溶接継手における黒鉛鋳型の耐用年数に関する資料はどのくらいですか？また、その数値はどのような取り扱い条件や保管条件を前提としていますか？
3. 貴社の溶接材料を評価した独立機関はどこですか？（弊社の場合、CEPRIが評価機関です。）評価の参照番号を教えていただけますか？
4. 粉末と金型を海上輸送する場合、どのように梱包しますか？弊社では1箱に10個、1カートンに10箱入れています。また、どの港から出荷されますか？
5. 書面で確約できる月間供給能力はどれくらいですか？弊社の生産ラインは月間10万個です。また、繁忙期の納期はどれくらいですか？
6. 初回注文時に、工具一式（火打ち石式銃、クランプ、手袋、ブラシ）と安全に関する説明書を同梱して発送していただけますか？それとも、それらは別途料金となりますか？

私の経験では、工場はこうした問い合わせに1通のメールで回答してくれるのに対し、販売店はメールを転送して3日後に推測で回答してくる。陰極防食溶接材料は、規制対象インフラにおける安全に関わる消耗品であるため、誤った回答による損失は返金ではなく、契約の破棄と作業員の再配置という代償を伴う。

書類作成、梱包、リードタイム：輸入注文でよくあるトラブルはどこで発生するのか？

接地剤や発熱製品の輸出を12年間続けてきた経験から言えるのは、私たちが経験する失敗は退屈なものだということです。そして、退屈な失敗は防げるので、私はそれを良いニュースだと考えています。粉末は湿気を吸収しやすいので、製造ラインから出る前にすべてのボトルを密封し、カートンは湿度の高いコンテナ輸送に耐えられるようにしなければなりません。金型は脆いので、カートン内で分離して緩衝材を入れる必要があります。また、書類には通関業者と顧客の品質管理部門の両方が認識できるような商品名を記載しています。私たちは寧波または上海から出荷し、初めて輸入するお客様の場合は、船が出航する前に通関業者と書類の内容を確認します。到着後ではありません。

SHIBANG製グラファイト発熱溶接金型（ハンドルクランプおよびフリント点火ガン付き）— 金型1個あたりの耐用回数は80～100回。

最後にアドバイスしたいのは、手順です。まず試作発注を行い、テストジョイントを溶接・切断して、金型寿命に基づいて再発注点を計算し、推測ではなく計画的な数量に拡大してください。見積依頼書を誰かに送る前に（弊社にも送っていただいても構いませんので）、別の担当者に確認してもらいたい場合は、ぜひお送りください。仕様が間違っている状態で出荷するより、修正する方がずっと良いと考えています。

ジェーン・ヤン- 営業部長、新昌世邦新材料有限公司

ジェーンは、17年以上にわたり接地および避雷システム製品を製造する専門工場、新昌市世邦新材料有限公司に勤務しています。彼女は、避雷・接地関連の海外貿易において12年の経験を持つ営業マネージャーであり、品質検査、物流手配、輸出書類作成など、中国からの避雷・接地製品の調達に関して海外顧客をサポートすることを専門としています。また、その他の電気関連商品の購入もサポートできます。プロフェッショナルで信頼性が高く、コミュニケーションも円滑な彼女は、ワンストップの調達ソリューションを提供いたします。

ジェーンとつながる：Facebook | LinkedIn | X