Зошто ја напишав оваа споредба

Повеќе од една деценија сум во индустријата за громобранска заштита и заземјување. Секоја недела разговарам со странски купувачи - изведувачи на електрични инсталации, инженери за трафостаници, менаџери на телекомуникациски проекти - одлучувајќи кој материјал за заземјување да го наведам. Првото прашање е секогаш за почетните трошоци. Но, по 12 години помагање на клиентите да набават сè, од прачки обложени со бакар до егзотермни материјали за заварување, прачката со најниска цена на шалтер не е најекономична во текот на целиот век на траење на инсталацијата.

Оваа статија ги анализира реалните трошоци по инсталиран метар за три типа на заземјени прачки: челик обложен со бакар (CCS), чист бакар и топло поцинкуван челик - врз основа на трошоците за материјал, факторите за инсталација, стапките на корозија и податоците за работниот век што ги следиме во SHIBANG. Ако сте инженер кој пишува спецификација или менаџер за набавки кој споредува понуди, ова се податоците што ви се потребни за одлука што ќе важи во текот на целиот проектен век на вашата инсталација.

Трите материјали за заземјување на прачки на прв поглед

1. Заземјувачка прачка од челик обложен со бакар (CCS)

Челичните прачки обложени со бакар се состојат од јадро од челик со ниска содржина на јаглерод со висока цврстина (содржина на јаглерод ~0,15%) со слој од бакар врзан преку електроформирање. Чистотата на бакарот е ≥99,95%, а стандардната дебелина на слојот е ≥0,254 mm. НаЗаземјена прачка од челик обложена со бакар од SHIBANGлинија, дијаметрите се движат од 14,2 mm до 25 mm (5/8″ до 3/4″), должини од 1,2 m до 3,0 m и затезна цврстина ≥580 N/mm².

Сè уште се сеќавам како стоев до нашата линија за електроформирање во фабриката на SHIBANG, гледајќи како серија од 16 mm CCS прачки излегуваат од резервоарот за позлата. Операторот ја проверува секоја прачка сомагнетен мерач на дебелина— рачен уред што ја отчитува дебелината на бакарниот слој со мерење на магнетната привлечност низ бакарот. Една серија беше означена бидејќи мерачот покажа 0,248 mm на врвот за поместување — само 6 микрони под спецификацијата од 0,254 mm. Целата серија беше вратена на преработка. Таа дисциплина е важна кога прачка завршува во крајбрежна глина на другата страна од светот.

Бакарниот слој обезбедуваотпорност на корозија и спроводливост на чист бакар на површината, додека челичната јадро обезбедува механичка цврстина за набивање во густа почва. Врската бакар-челик се тестира со свиткување на прачката за 90° под радиус од 100 mm без фрактура или деламинација. Работниот век во типична почва надминува 50 години. Оваа комбинација е причината зошто CCS е стандардна спецификација за заземјување низ целиот свет.

2. Заземјена прачка од чист бакар

Чистите бакарни прачки користат T2 бакар (≥99,95% чист).Брусната прачка од чист бакар на SHIBANGстраница, достапни се исти опции за дијаметар и должина како CCS. Но, бакарот е значително поскап од челикот врз основа на килограм. Цврстата бакарна прачка дава најмал отпор за даден дијаметар, со одлични перформанси на корозија во агресивни почви. Сепак, чистиот бакар е мек - забивањето во карпеста или збиена почва ризикува свиткување или појава на печурки на крајот, поради што многу изведувачи однапред дупчат пилотски дупки. Таа дополнителна работна сила додава на веќе повисоката цена на материјалот.

Еден изведувач од Манила еднаш ми се јави, фрустриран што поцинкуваните прачки на неговата телекомуникациска кула на ридот 'рѓосале по само 4 години во крајбрежна глина. Замената бараше ископ околу активна бетонска основа. Само трудот го надмина она што однапред би чинеле прачките CCS. „Требаше да обрнам внимание на податоците за солен спреј што ми ги покажавте“, призна тој. Тој повик ми остана во сеќавање - затоа прво го прашувам секој клиент за состојбата на почвата.

3. Заземјувачка прачка од топло поцинкуван челик

Поцинкуваните челични прачки се нискојаглероден челик со цинков слој нанесен преку топло поцинкување. Слојот од цинк обезбедува жртвена заштита - прво кородира, заштитувајќи го основниот челик.Поцинкувана заземјувачка прачка од SHIBANGВо линијата на производи, овие прачки ги делат истите димензии, но имаат најниска единечна цена меѓу трите опции.

Дебелината на цинковата обвивка обично се движи од 55 до 85 µm. Во почва со неутрална pH вредност и добра дренажа, поцинкуваната прачка може да трае 15-25 години. Но, во кисела почва (pH под 5,5) или солени средини, слојот од цинк може да се потроши во рок од 5-8 години, по што челичната јадро брзо кородира. Сум видел поцинкувани прачки извлечени од крајбрежни проекти по само 6 години, а цинкот целосно исчезнат. Секоја серија ја поминуваме низ нашата...комора за солен спрејна 5% NaCl најмалку 72 часа — тој тест открива мали дупки во цинковата обвивка што ниедна визуелна инспекција никогаш не би ги забележала.

Поцинкуваните челични прачки имаат легитимна примена. Привремено заземјување во градежништвото, краткотрајни проекти (5-10 години проектен век) и суви внатрешни области со неутрална pH вредност на почвата се разумни случаи на употреба. Ги советувам купувачите да не наведуваат поцинкувани за трајни инсталации во области со годишни врнежи од дожд над 800 mm, крајбрежни зони во рамките на 15 км од солена вода или индустриски средини со изложеност на хемикалии.поцинкувана заземјувачка прачкае солиден производ кога апликацијата одговара.

Цена на заземјувачка прачка по инсталиран метар: Броеви

Подолу е прикажана споредба на релативната цена врз основа на нашите податоци за извоз во SHIBANG и повратни информации за инсталацијата од клиенти низ Југоисточна Азија, Блискиот Исток, Африка и Јужна Америка.

Клучен заклучок:CCS прачките чинат приближно исто по метар како поцинкуваниот челик кога ќе се земе предвид замената во текот на 50 години - и тие ви заштедуваат труд од ископување на кородирани прачки. Чистиот бакар има смисла само кога сопственикот бара животен век без одржување поголем од 60 години или кога почвата е премногу агресивна дури и за CCS обложување.

Поделба на трошоците за инсталација по материјал

Челик обложен со бакар — балансиран избор

Бакарната обвивка од минимална дебелина од 0,254 mm обезбедува отпорност на корозија блиску до чист бакар во првите неколку децении. Челичната јадро го прави доволно цврст за директно забивање без претходно дупчење во повеќето почви. Навојните спојки овозможуваат спојување на повеќе делови за да се достигнат длабочини од 6 m или повеќе за високонапонски трафостаници.заземјувана прачка од челик обложена со бакарГрешката на праволинијa е ≤1 mm/m — критична при длабоко копање, бидејќи свитканата прачка отстапува под земја.

Следев проекти каде што CCS прачките беа проверени по 15 години во крајбрежна глина. Бакарната обвивка остана недопрена на повеќе од 95% од површината. Локализираните гребнатини од набивањето покажаа само површинска 'рѓа на изложениот челик. Прачката сè уште беше целосно функционална. Токму тие перформанси во реалниот свет се причината зошто CCS сочинува 80% од нашите извозни нарачки, поткрепени со производство сертифицирано според ISO 9001:2008 во нашата фабрика.

Чист бакар — кога материјалните трошоци се секундарни во однос на животниот век

Продавам помалку чисти бакарни прачки отколку CCS, но купувачите кои ги избираат имаат специфични причини. Офшор платформите, крајбрежните постројки за десалинизација и хемиските постројки често преферираат чист бакар бидејќи прозорецот за одржување е исклучително тесен - ако прачката откаже во употреба, трошоците за запирање на производството за нејзина замена се астрономски.

Во низа од 3 прачки со должина од 2,4 m секоја, изборот на чист бакар наместо CCS додава премија што е занемарлива за голема трафостаница, но потешко е да се оправда за мала телекомуникациска кула.заземјена прачка од чист бакарсе произведува од бакарни инготи Т2 со целосна следливост на материјалот, а со секоја извозна пратка обезбедуваме сертификати од фабриката. Секоја прачка поминува низ визуелна и димензионална инспекција пред пакувањето - инсистирам на ова бидејќи нарачката од чист бакар е значителна инвестиција, а купувачот треба точно да знае што добива од првата до последната пратка.

Поцинкуван челик — пониска почетна цена, повисока цена во текот на целиот животен век

Сакам да бидам искрен во врска со поцинкуваниот челик бидејќи сум видел премногу проекти каде што почетната одлука за заштеда на трошоци довела до скапи поправки една деценија подоцна. Табелата погоре претпоставува една замена за 50 години, но трошоците за замена одат подалеку од самата прачка - ископ, повторно забивање, повторно поврзување и тестирање. На развиените пазари, само работната сила може да ја надмине цената на прачката неколку пати.поцинкувана заземјувачка прачкае солиден производ, но само кога знаете дека апликацијата одговара.

Фактори што ја менуваат равенката на трошоците

Отпорност на почвата

Отпорноста на почвата е најголемата променлива.IEEE 81-2012 стандардобезбедува методи за мерење. Прачка во почва од 100 Ω·m (типична иловица) постигнува дел од отпорот на истата прачка во почва од 1.000 Ω·m (сув песоклив чакал). Материјалите со пониска спроводливост како поцинкуван челик може да имаат потреба од повеќе прачки или подлабоко забивање за да ја исполнат целта, елиминирајќи ја секоја предност при однапред направени трошоци. Секогаш ги прашувам клиентите за податоци за отпорноста на почвата пред да препорачам, бидејќи овој единствен параметар целосно го менува оптималниот избор.

Услови за возење

Камената почва ја менува економијата. Ако изведувачот мора да дупчи однапред, трошоците за работна сила се зголемуваат за кој било тип прачка. Чистиот бакар е најпогоден бидејќи полесно се витка - еднаш добив пратка вратена од изведувач во Кенија кој се обиде да забие цврсти бакарни прачки од 20 mm во латерит и свитка три прачки во првите 50 см. CCS прачките се справуваат со удар многу подобро бидејќи челичното јадро ја апсорбира енергијата на чеканот без пластична деформација. За почва со значителна содржина на карпи, препорачуваме да започнете со пресек CCS прачка опремена со зацврстен врв за забивање. Додава мало зголемување на полнењето по прачка, но го спречува најчестиот дефект на инсталацијата што го гледаме во нашите извозни нарачки.

Барања за код

Националните електрични кодови ги третираат материјалите за заземјувачки прачки различно.NEC (NFPA 70)во САД е потребен отпор кон заземјувањето од 25 Ω или помалку за една прачка. Европските стандарди според IEC 60364 ја специфицираат минималната дебелина на бакарната врска за трајно заземјување.IEC 62561-2 стандардГи опфаќа барањата за заземјувачки електроди во системите за заштита од гром. Проверката на барањата на локалните прописи е од суштинско значење, а јас им помагам на нашите клиенти да се снајдат во нив како дел од претпродажната поддршка.

Како пристапувам кон изборот на заземјувачки прачки за нашите клиенти

Кога нов клиент ќе ме контактира со барање за заземјувачка прачка, поставувам три прашања:

1. Кој е типот на почва и нејзината отпорност?— Ако им недостасува истражување, проценувам врз основа на регионалните геолошки податоци.
2. Кој е животниот век на дизајнот?— За трафостаници и телекомуникациски кули се потребни 30-50 години. За привремени локации можеби ќе бидат потребни само 5-10.
3. Дали е пристапен системот за заземјување?— Закопано под бетон е трајно; прачките во достапна јама можат да се тестираат и заменат.

Врз основа на нивните одговори, 8 од 10 пати препорачувамзаземјени прачки од челик обложени со бакарЗа екстремен ризик од корозија или многу долг век на траење, препорачувамчисти бакарни заземјени прачки. Поцинкувани челични прачкисе резервирани за привремени инсталации или проекти со ограничен буџет каде што сопственикот го прифаќа ризикот од замена.

Освен прачката, системот за заземјување вклучува спојки, егзотермни материјали за заварување, заземјувачки проводници и тест стеги.Страница за категоријата заземјување и земјени прачкиги опфаќа овие. Исто така, пишував забакарни навојни прачки за градежни апликацииичелични прачки со висока затегнатост за системи за заземјувањекако придружни ресурси за инженери кои дизајнираат комплетни решенија за заземјување.

Најчесто поставувани прашања