Для подрядчиков нефтегазовой отрасли материалы для катодной защиты при сварке — это расходные материалы, используемые для крепления контрольных проводов, анодных кабелей и заземляющих проводников к подземному трубопроводу. Решение о закупке сводится к трем факторам: термитному сварочному порошку, соответствующему материалу и размеру проводника, графитовой форме, выдерживающей 80–100 сварных швов, и поставщику, чья упаковка и документация соответствуют требованиям экспортной инспекции. Я работаю на заводе, производящем эти материалы, и в этом руководстве я расскажу о том, что мы смешиваем, что изнашивается, на какие стандарты будет ссылаться ваша команда контроля качества.AMPP/NACE SP0169, ISO 15589-2:2024, IEEE 837), а также расчеты расходных материалов, которые следует произвести перед оформлением заказа на покупку.

От дуговых разрядов до молекулярных связей: почему бригады катодной защиты до сих пор указывают термическую сварку трубопроводов?

Краткий ответ: потому что система катодной защиты (КЗ) — инженерное решение, использующее постоянный ток или жертвенные аноды для удержания заглубленного стального трубопровода при потенциале, при котором коррозия становится незначительной, — надежна лишь настолько, насколько надежны его соединения.Поскольку каждый измерительный провод, анодный кабель и соединительный провод должны оставаться электрически непрерывными на протяжении всего расчетного срока службы трубопровода, подрядчики указывают в качестве варианта молекулярное соединение вместо механического.Экзотермическая сварка, также известная как термитная сварка и заимствованное из профессиональной терминологии название CAD weld (от бренда Cadweld), предполагает сплавление проводника с поверхностью трубы в графитовой форме с использованием расплавленной меди, полученной в результате порошковой реакции. При этом не требуется ослаблять зажим, нет ползучести паяного соединения и нет попадания электрической дуги на стенку трубы.

Я наблюдаю за этим со стороны поставщиков уже двенадцать лет. Когда подрядчик по прокладке трубопроводов переходит от механических зажимов к экзотермическим соединениям, первый заказ обычно небольшой и делается осторожно — одна бригада, один участок. Второй заказ — более крупный.Поскольку для сварки не требуется генератор, сварочный аппарат и лицензированный сварщик на месте, бригады поддерживают темпы производства даже на отдаленных участках полосы отвода, где транспортировка сварочного оборудования нецелесообразна.В документации к продукции нашего завода прямо говорится: этот метод экономически выгоден, портативен и прост в использовании, не требуя специальных навыков. Это не маркетинговый ход; именно поэтому за последние два десятилетия этот метод вытеснил механические соединения при заземлении и катодной защите.

Материалы для катодной защиты при сварке: что на самом деле входит в спецификацию материалов подрядчика?

Полный перечень материалов для экзотермических соединений катодной защиты содержит больше позиций, чем ожидает большинство покупателей, приобретающих оборудование впервые. На нашем производственном участке я могу наблюдать, как собирается готовый к отгрузке комплект:термосварочный порошокВ комплект входят: графитовая форма для формирования шва, кремневый воспламенитель, металлический диск, герметизирующий пороховую камеру до начала реакции, зажимной хомут, термостойкие перчатки и щетки для чистки. Если вы пропустите хотя бы один из этих предметов, вашей команде придется импровизировать на верфи.

Три компонента заслуживают внимания покупателя, поскольку они определяют качество соединения:

• Порошок для термосварки.Наш экзотермический сварочный порошок представляет собой смесь оксида меди и алюминия — в результате реакции оксид меди восстанавливается до расплавленной меди при температурах, достаточных для сварки медных проводников со стальными трубами. Ключевым моментом при закупке является соотношение компонентов: мы смешиваем порошок в соответствии с материалом и поперечным сечением вашего проводника.Потому что слишком маленькая загрузка приводит к неполному соединению, в то время как слишком большая выдувает металл из формы и приводит к излишним затратам материала на каждое соединение..
• Термосварочный флюси исходный материал.Флюс обеспечивает чистоту реакции и помогает расплавленной меди смачивать поверхность трубы; в сырые утра или при использовании плохо очищенной стали именно флюс предотвращает образование пор в соединении.
• Графитовая форма.Это высокоточный компонент. Качественно изготовленная графитовая форма обеспечивает герметичное соединение проводника и трубы, а согласно нашим собственным заводским данным, срок службы одной формы составляет 80–100 соединений — дольше, чем у большинства конкурирующих форм, с которыми сравнивали ее наши клиенты. Изношенная форма пропускает расплавленную медь, а протекающая форма приводит к тому, что инспектор забракует соединение.

Сварочный порошок SHIBANG для термитной сварки: смесь оксида меди и алюминия, разлитая в бутылки для использования в полевых условиях при катодной защите соединений трубопроводов.

Термитная сварка трубопроводов в траншее: как этот процесс выдерживает сроки, установленные при нанесении защитного покрытия?

При работе в реальных условиях ограничивающим фактором редко является сам сварной шов — им является бригада, занимающаяся нанесением покрытия. Экзотермическое соединение занимает несколько минут: очистка поверхности трубы и проводника до блестящего металла, установка формы, загрузка металлического диска, зарядка порошка, поджигание с помощью кремневого пистолета, ожидание реакции, извлечение формы и очистка соединения для нанесения покрытия. Мы сфотографировали нашу восьмиэтапную последовательность действий на реальных соединениях, и она охватывает все этапы, от подготовки поверхности до готового к проверке соединения.

Последовательность действий на объекте и чертежи соединений для сварных швов, выполненных в САПР: подготовка поверхности, установка формы, зажигание и готовые соединения, подготовленные к нанесению покрытия.

Судя по повторным заказам, процесс действительно демонстрирует высокую воспроизводимость. После того, как бригада выполнила дюжину соединений, причины отказов почти всегда носят процедурный, а не материальный характер: влага в форме, масло или смазка на трубе, или повторное использование формы, срок службы которой истек.Поскольку брызги горячего расплавленного металла, попадающие на него вместе с водой или смазкой, вызывают как ожоги, так и бракованные соединения, в нашей упаковочной документации настоятельно рекомендуется хранить изделие в сухих условиях и на чистых, сухих поверхностях — и я повторяю это предупреждение в каждом предварительном счете-фактуре, который я отправляю.Если ваша бригада работает в условиях легковоспламеняющихся паров или пыли, остановитесь; это может привести к пожару и взрыву, а не к ухудшению качества работы.

Перед покупкой проверьте технические характеристики: какие стандарты регулируют экзотермические соединения на трубопроводах?

Именно ваш файл контроля качества, а не каталог поставщика, определяет, что значит «приемлемо». В пакетах закупок, которые я проверяю, постоянно встречаются четыре ссылки:

• AMPP / NACE SP0169Стандарт «Контроль внешней коррозии подземных или подводных металлических трубопроводов» — это общий стандарт, на который будет ссылаться ваш инженер по коррозии при определении критериев системы катодной защиты и правил монтажа подземных трубопроводов.
• ISO 15589-2:2024В текущем, третьем издании, регламентирующем катодную защиту морских трубопроводов, изложены принципы проектирования, выбора материалов, монтажа, ввода в эксплуатацию и технического обслуживания систем катодной защиты для подводных трубопроводов и стояков.
• IEEE 837Стандарт квалификации постоянных соединений, используемых при заземлении подстанций, является наиболее часто используемой системой квалификации, когда заказчик хочет получить доказательство того, что экзотермический тип соединения является постоянным при повреждении и воздействии окружающей среды — даже на трубопроводах его логика испытаний (циклические колебания тока, циклы замерзания-оттаивания, последовательности коррозии) является эталонной, которую признают инспекторы.
• В отношении регулируемых в США трубопроводов для транспортировки жидкостей,49 CFR Часть 195(PHMSA) делает внешнюю защиту от коррозии, включая катодную защиту, обязательной к исполнению, поэтому документация по соединениям попадает в аудиторские файлы.

Одно честное ограничение: поставщик порошковых материалов и форм может документировать состав материала, результаты независимой оценки (наша продукция оценивается CEPRI, Китайским научно-исследовательским институтом электроэнергетики) и упаковку, но квалификация на уровне отдельных соединений происходит на вашей стороне, с вашими проводниками и инспекторами. Я говорю каждому новому клиенту-подрядчику одно и то же: сначала закажите опытную партию, сварите собственные тестовые соединения и позвольте вашему инспектору разрезать несколько образцов. Любой завод, который не рекомендует этот шаг, говорит вам что-то не то.

Математические расчеты в сфере закупок, которые никто не печатает: как срок службы пресс-форм и расход порошка влияют на реальную стоимость?

Именно здесь данные нашего завода меняют решение о покупке. Порошок расходуется за один цикл, но в наших отчетах об отгрузках указано, что формы изнашиваются по кривой — и именно на этой кривой происходит утечка средств. Зафиксированный нами срок службы качественной графитовой формы составляет 80–100 соединений; формы, которые мне показывают подрядчики от предыдущих поставщиков, часто трескались или протекали гораздо раньше.Поскольку поломка пресс-формы в середине соединения приводит к потере порохового заряда, диска, времени бригады, а иногда и соединительного конца, более дешевая пресс-форма часто оказывается более дорогим расходным материалом — общая стоимость готового соединения снижается по мере увеличения срока службы пресс-формы, даже если цена за единицу пресс-формы выше.Я не буду здесь публиковать долларовые цифры, потому что условия фрахта, объем заказа и порт разгрузки слишком сильно влияют на реальные показатели, чтобы установить какую-либо честную единую цену; я могу опубликовать только структуру расчетов.

Проведите собственные расчеты с помощью приведенного ниже калькулятора — он использует данные, зарегистрированные на нашем заводе (80–100 соединений на пресс-форму; экспортная упаковка: 10 штук в коробке и 10 коробок в картонной упаковке), а также количество ваших соединений. Валюта не используется; цель состоит в том, чтобы сначала определить размер заказа и точку повторного заказа в физических единицах.

Проверка поставщика термитных материалов: шесть вопросов, отличающих заводы от перепродавцов.

Большинство проблем, с которыми я сталкиваюсь в этой сфере, возникают из-за покупок через множество перепродавцов, которые не могут ответить на технические вопросы. Независимо от того, покупаете вы у нас или нет, эти шесть вопросов помогут выявить, кто на самом деле производит продукт:

1. Не могли бы вы показать состав порошка, соответствующий материалу и размеру моего проводника, и объяснить, какое соотношение компонентов вы бы использовали для его смешивания?
2. Каков заявленный срок службы графитовых форм в сварных соединениях, и при каких условиях обращения или хранения этот показатель учитывается?
3. Какая независимая организация проводила оценку ваших сварочных материалов — в нашем случае это CEPRI — и можете ли вы предоставить номер сертификата оценки?
4. Как вы упаковываете порошок и формы для морских перевозок — у нас по 10 штук в коробке и 10 коробок в картонной упаковке — и из какого порта вы осуществляете отгрузку?
5. Какую ежемесячную производственную мощность вы можете гарантировать в письменной форме — наш объем производства составляет 100 000 единиц в месяц — и каков ваш честный срок поставки в пиковый сезон?
6. Вы отправляете полный набор инструментов (кремневый пистолет, зажимы, перчатки, щетки) и письменные инструкции по технике безопасности вместе с первым заказом, или это дополнительные позиции в списке товаров?

По моему опыту, завод отвечает на такие письма одним сообщением, а дилер пересылает их и возвращается через три дня с предположениями.Поскольку материалы для катодной защиты при сварке являются расходными материалами, близкими по характеристикам к материалам, используемым в регулируемой инфраструктуре, стоимость неправильного ответа не сводится к возврату средств — это бракованный комплект материалов и повторная мобилизация бригады.

Документация, упаковка и сроки поставки: где обычно возникают проблемы с импортными заказами?

После двенадцати лет экспорта порошкообразных и экзотермических продуктов могу сказать, что случающиеся у нас неудачи — это скучно, и я считаю это хорошей новостью, потому что скучных неудач можно избежать. Мы знаем, что порошок впитывает влагу, поэтому мы запечатываем каждую бутылку перед отправкой с линии, а картонные коробки должны выдерживать перевозку во влажном контейнере; формы хрупкие, поэтому внутри коробки необходимо разделение и амортизация; и мы следим за тем, чтобы в наших документах товары были указаны таким образом, чтобы их могли распознать как ваш таможенный брокер, так и отдел контроля качества вашего клиента. Мы отправляем товары из Нинбо или Шанхая, и для импортеров-новичков я помогаю брокеру оформить документы до отплытия судна, а не после его прибытия.

Форма для экзотермической сварки графитом SHIBANG с зажимной ручкой и кремневым воспламенителем — срок службы 80–100 сварных швов на одну форму.

Мой последний совет касается последовательности действий: сначала сделайте пилотный заказ, сварите и разрежьте свои собственные тестовые соединения, затем масштабируйте производство до проектных объемов, рассчитав точку повторного заказа исходя из срока службы пресс-формы, а не наугад. Если вы хотите, чтобы кто-то еще проверил ваш запрос на коммерческое предложение, прежде чем отправлять его кому-либо — включая нас, — отправьте его нам. Я предпочту исправить спецификацию, чем отгрузить товар, если она неверна.

Джейн Янг- Менеджер по продажам,Синьчан Шибан Новый Материал Co., Ltd.

Джейн работает в компании Xinchang Shibang New Material Co., Ltd., профессиональном заводе, производящем продукцию для систем заземления и молниезащиты более 17 лет. Она является менеджером по продажам с 12-летним опытом работы во внешней торговле молниезащитой и заземлением, специализируясь на поддержке зарубежных клиентов в закупке продукции для молниезащиты и заземления из Китая — включая контроль качества, организацию логистики и полное оформление экспортной документации. Она также может помочь в закупке других электротехнических товаров. Профессиональная, надежная и общительная, она готова предложить комплексные решения по закупкам.

Свяжитесь с Джейн:Фейсбук | LinkedIn | X