Nerūdijančio plieno ir anglinio plieno gyvavimo ciklo vertinimas: 50 metų bendrų sąnaudų palyginimas

Nerūdijantis plienasbeveik visada kainuoja daugiau nei anglinis plienas pirkimo metu - dažnai du ar keturis kartus daugiau už kilogramą. Vertinant tik pagal šį skaičių, anglinis plienas atrodo kaip ekonomiškas pasirinkimas. Tačiau pirkimo kaina nėra gyvavimo ciklo kaina, o per 50 -metų eksploatavimo laikotarpį dangos, patikrinimai, prastovos ir vidutinio eksploatavimo laikotarpio keitimai, kurių paprastai reikia anglinio plieno, gali visiškai panaikinti atotrūkį arba jį pakeisti. Šiame vadove pateikiamas struktūrinio nerūdijančio plieno ir anglinio plieno gyvavimo ciklo sąnaudų palyginimas, parodoma, kur kiekviena medžiaga laimi, kiek ir kokiomis sąlygomis iš tikrųjų vyksta kryžminimas.

Kas yra gyvavimo ciklo sąnaudų analizė ir kodėl ji svarbi renkantis medžiagą?

Gyvavimo ciklo sąnaudų analizė (LCCA) apskaičiuoja visas išlaidas, kurias medžiaga patiria per visą jos eksploatavimo laikotarpį - pradinis pirkimas, montavimas, priežiūra, patikrinimas, prastovos laikas ir galutinė pakeitimo ar išgelbėjimo vertė -, o ne tik išankstinio pirkimo kaina, ir tai svarbu, nes vien dėl materialių sprendimų, priimamų vien dėl pirmosios kainos, įprastai neįvertinama tikroji pigesnio pasirinkimo kaina per 50 metų.

Pirkimo užsakymas užfiksuoja tiksliai vieną struktūros ar sistemos gyvenimo momentą: dieną, kai ji nupirkta. Viskas, kas atsitinka po to, - pakartotinai padengiant koroziją turintį turėklą, uždarant proceso liniją, kad būtų pakeista korozijos sugadinusi vamzdžio ritė, tikrinant, ar rezervuaras neprarado sekcijos -, yra tikra kaina, kurios pirmą kartą-palyginus sąnaudas tiesiog nepastebima. Gyvavimo ciklo sąnaudų analizė tai pataiso susumuojant visas apibrėžto analizės laikotarpio sąnaudas, kurios paprastai diskontuojamos iki dabartinės vertės, kad daugelį metų ateityje patirtos išlaidos būtų tinkamai įvertinamos atsižvelgiant į šiandien patiriamas išlaidas.

Renkantis medžiagas, kurių eksploatavimo laikas matuojamas dešimtmečiais - konstrukcinis plienas, proceso vamzdynai, talpyklos, išoriniai pastato komponentai -, 50-metų laikotarpis yra standartinis, pagrįstas analizės laikotarpis, nes jis apima kelis priežiūros ciklus ir bent vieną patikimą vidutinės trukmės-pakeitimo scenarijų žemesnio patvarumo variantui.

Koks yra išankstinių nerūdijančio plieno ir anglinio plieno išlaidų skirtumas?

Nerūdijantis plienas paprastai kainuoja maždaug nuo dviejų iki keturių kartų brangiau nei anglinis plienas už kilogramą pradinio pirkimo metu, o tikslus daugiklis priklauso nuo klasės, rinkos lydinio priemokų ir gaminio formos, o šis išankstinis skirtumas yra didžiausias ir matomiausias skaičius bet kuriame palyginime -, todėl jis dominuoja priimant sprendimus, kurie apsistoja nuo pirmos kainos.

Priemoka pirmiausia atsiranda dėl legiravimo: chromo, nikelio ir molibdeno kasyba, rafinavimas ir apdorojimas yra brangesni nei geležies ir anglies, sudarančios paprastą anglinį plieną, o jų rinkos kainos taip pat gali būti nepastovesnės, pridėjus priemokos komponentą, kuris svyruoja atsižvelgiant į pasaulines prekių rinkas. Standartinės austenitinės klasės (304/304L, 316/316L) paprastai pasižymi didesne priemoka nei dvipusės arba aukštos{5}}nikelio klasės, todėl pats rūšies pasirinkimas yra reikšmingas svertas, leidžiantis valdyti išankstines išlaidas pagal nerūdijančio plieno specifikacijas. Ši priemoka yra tikra ir niekada neturėtų būti atmesta - gyvavimo ciklo analizės atsakymas yra ne klausimas, ar priemoka egzistuoja, o tai, ar ją visiškai ar iš dalies kompensuoja mažesnės išlaidos kiekvienoje kategorijoje – nuo ​​įrengimo iki šalinimo.

Kaip priežiūros ir dengimo sąnaudos palyginamos per 50 metų tarnavimo laiką?

Anglies plienui daugumoje lauko ar korozinių sąlygų reikia pakartotinai apsaugoti paviršių - dažyti, padengti galvanizavimu- arba atnaujinti dangą - paprastai kas 8–15 metų, o tinkamai nurodytam nerūdijančiam plienui paprastai nereikia jokios korozijos -varomo paviršiaus priežiūros, todėl priežiūros sąnaudos yra vienos didžiausių tarp dviejų 6} metų.

Anglies plieno dengimo sistema nesugenda iš karto; jis palaipsniui degraduoja veikiant UV spinduliams, dilimui ir cheminiam poveikiui, todėl reikia patikrinti, taisyti vietoje ir galiausiai visiškai pakartotinai padengti dangą, kad būtų apsaugotas apatinis plienas. Per 50 -metų tai paprastai reiškia nuo trijų iki penkių pilnų arba dalinio perdengimo ciklų, kurių kiekvienas apima paviršiaus paruošimą (dažnai tai yra didžiausias išlaidų veiksnys, ypač švino-dažų mažinimui arba sunkiai pasiekiamam), medžiagų ir darbo sąnaudos – išlaidos, kurios pasikartoja neatsižvelgiant į tai, kaip gerai buvo padengta pradinė danga.

Nerūdijančio plieno atsparumas korozijai atsiranda dėl savaime{0}}gyjančio pasyvaus oksido sluoksnio, o ne dėl padengtos dangos, todėl daugumoje paslaugų aplinkų šiai pasikartojančių išlaidų kategorijai jis visiškai nepriskiriamas; jos priežiūros poreikiai pereina prie mechaninio ir suvirinimo{1}}vientisumo tikrinimo, kuris paprastai kainuoja pigiau ir rečiau nei visa dangos atnaujinimo programa.

Kaip veikia su korozija{0}}susijusios prastovos ir pakeitimo išlaidos?

Prastovos ir vidutinės -eksploatacijos trukmės pakeitimas dažnai yra didžiausios, mažiausiai nuspėjamos sąnaudų kategorijos palyginime, nes neplanuotas gedimas dėl korozijos gedimo gali kainuoti daug brangiau, kai dingsta gamyba ar paslaugų teikimas, nei pati medžiaga -, o ši rizika yra asimetriška ir neproporcingai tenka anglies plienui agresyvioje aplinkoje.

Surūdijantis anglinio plieno komponentas paprastai iš anksto nepraneša apie savo gedimą; sekcijos nuostoliai kaupiasi tol, kol dėl nuotėkio, konstrukcijos trūkumo ar apžiūros išvados reikia atlikti neplanuotą remontą ar pakeitimą. Perdirbimo pramonėje išlaidos dėl pačios gedimo - prarastos gamybos, avarinės darbo jėgos, pagreitinto medžiagų tiekimo - dažnai gerokai viršija tiesiogines medžiagų ir įrengimo išlaidas, susijusias su pataisymu.

Tai kategorija, kurioje gyvavimo ciklo palyginimas labiausiai skiriasi nuo paprasto medžiagų kainų palyginimo: didesnė nerūdijančio plieno pirkimo kaina sumažina šio brangaus ir pavojingo įvykio tikimybę, o tais atvejais, kai neplanuotos prastovos yra itin brangios - nepertraukiamo proceso įmonės, kritinė infrastruktūra -, vien rizikos mažinimas gali pateisinti nerūdijančio plieno priedą net prieš kitas išlaidų kategorijas.

Kokios yra bendros nuosavybės išlaidos: nerūdijantis plienas vs anglinis plienas per 50 metų?

Kai kiekviena išlaidų kategorija - pradinė kaina, dengimas, patikra, tikimybė-svertinis pakeitimas ir -naudojimo pabaigos -laužo vertė - susumuojama per 50-metų laikotarpį, nerūdijančio plieno bendrosios nuosavybės išlaidos dažnai būna mažesnės arba palyginamos, nors ir vidutinio sunkumo, net jei ir dengtas anglinis plienas yra vidutinis. kaina išlieka žymiai didesnė.

Žemiau esančioje lentelėje kiekviena išlaidų kategorija suskirstyta viena po kitos:

1 lentelė. Gyvenimo ciklo sąnaudų kategorijų palyginimas, nerūdijantis plienas ir dengtas anglinis plienas, per 50 metų analizės laikotarpį.

Iliustracinės 50-metų sąnaudų apibendrinimas, indeksuotas pagal pradinę anglies plieno medžiagų kainą kaip 100 vienetų bazinę vertę, parodo, kaip derinamos šios kategorijos:

2 lentelė. Iliustracinis 50-metų indeksuotų išlaidų palyginimas. Skaičiai yra vidutinės -ar -sunkios korozinės aplinkos krypties aproksimacijos, skirtos iliustruoti palyginimo formą, o ne naudoti kaip konkretų projekto-įvertį; faktiniai skaičiai labai skiriasi priklausomai nuo aplinkos, lygio pasirinkimo, darbo rinkos ir projekto masto, todėl jie turėtų būti parengti naudojant konkrečiam projektui skirtą LCCA.

Kaip aplinka ir taikymo sunkumas keičia kryžminimo tašką?

Aplinka yra didžiausias kintamasis, nurodantis, ar nerūdijančio plieno gyvavimo ciklo kaštų pranašumas pasitvirtina: švelnioje, sausoje, gerai{0}}kontroliuojamoje aplinkoje kryžminimas gali įvykti per 50 metų, o jūroje, cheminių{2}}procesų, didelės-drėgmės ar ledo{4}}druskos aplinkoje krosoveris gali įvykti gerokai anksčiau nei 50 metų.

Anglinio plieno priežiūros ir pakeitimo išlaidas beveik visiškai lemia korozijos greitis, kuris labai skiriasi priklausomai nuo aplinkos - naudojant sausą, klimato-kontroliuojamą vidų korozijos greitis gali būti pakankamai mažas, kad vienos dangos sistema tarnaus dešimtmečius su minimaliu prisilietimu-, o pakrantės, cheminių medžiagų ar ledą šalinančioje-atliekant druską per kelerius metus gali atsirasti gedimų ir nuostolių{4 agresyvi priežiūros programa.

Štai kodėl gyvavimo ciklo sąnaudų palyginimas niekada nėra vienintelis universalus atsakymas; tai yra aplinkos-konkrečios ir programos-apskaičiavimas. Praktinės sunkumo vertinimo juostos apima atmosferos poveikio kategoriją (kaimo, miesto, pramonės, jūrų), cheminio poveikio (pH, chlorido kiekis, temperatūra) ir darbo ciklą (nuolatinis drėkinimas, palyginti su pertraukiamu poveikiu) - – visa tai keičia anglinio plieno priežiūros dažnumą ir neplanuoto nerūdijančio plieno pakeitimo tikimybę.

Kaip gyvenimo pabaigos-vertė-paveikia bendrą kainą?

Didesnė nerūdijančio plieno laužo vertė eksploatavimo pabaigoje suteikia didesnę sąnaudų kompensaciją nei anglinio plieno laužo vertė, o tai dar labiau sumažina grynųjų gyvavimo ciklo sąnaudų atotrūkį, nes nerūdijančio plieno laužas išlaiko vertę dėl savo chromo ir nikelio kiekio taip, kaip to neišlaiko paprasto anglinio plieno laužas.

Abi medžiagos yra perdirbamos ir abi turi teigiamą laužo vertę, tačiau nerūdijančio plieno laužo kaina yra reikšmingai didesnė už kilogramą, nes perlydytojai vertina regeneruojamo legiravimo kiekį, o anglies plieno laužo vertė pirmiausia atspindi geležies kiekį. Per 50 -metų šis eksploatavimo pabaigos kreditas yra palyginti nedidelė visų išlaidų dalis, palyginti su technine priežiūra ir prastovomis, tačiau tai yra tikras, nuoseklus veiksnys, skatinantis nerūdijantį plieną ir turėtų būti įtrauktas į viso gyvavimo ciklo sąnaudų modelį, o ne dėl paprastumo.

Kada anglinis plienas išlieka ekonomiškesnis pasirinkimas?

Anglies plienas išlieka ekonomiškesniu gyvavimo ciklo pasirinkimu trumpo dizaino eksploatavimo metu, švelnioje arba gerai{0}}kontroliuojamoje aplinkoje, tais atvejais, kai suplanuotas keitimas jau suplanuotas dėl kitų priežasčių nei korozija, ir tais atvejais, kai tvirta, gerai{1}}prižiūrėta dengimo arba cinkavimo programa yra realiai tvari visą eksploatavimo laikotarpį.

Nerūdijančio plieno gyvavimo ciklo atvejis yra stipriausias ten, kur korozijos rizika, prastovos sąnaudos arba techninės priežiūros sunkumai yra dideli - nerūdijančio plieno visur nurodyti rekomendacija nėra universali. Taikymas, kurio konstrukcinis tarnavimo laikas tikrai trumpas (laikinos konstrukcijos, įranga su planuota technologija -pakeičiant gerokai anksčiau, nei korozija tampa ribota), palankios patalpos ar klimato-kontroliuojama aplinka ir situacijos, kai techninė priežiūra ir padengimo programos biudžetas yra patikimai prieinami per visą tarnavimo laiką, yra tokie atvejai, kai mažesnė anglinio plieno kaina gali išlikti per 5 metus. horizontas. Gyvavimo ciklo sistemos tikslas yra ne paskelbti, kad viena medžiaga yra visuotinai pranašesnė, bet kad palyginimas būtų pakankamai aiškus, kad sprendimas būtų pagrįstas bendromis sąnaudomis ir rizika, o ne vien pirkimo kaina.

Greiti atrankos klausimai medžiagų pasirinkimui

• Koks yra realus aptarnavimo aplinkos korozijos sunkumas ir ar patikima ta klasifikacija?
• Kiek iš tikrųjų kainuoja neplanuotas gedimas arba gedimas šioje programoje - tik tiesioginis remontas arba taip pat kyla pavojus prarasti gamybą ir saugą?
• Ar yra patikimas, finansuojamas planas išlaikyti dengimo sistemą visą analizės laikotarpį, įskaitant galimybę pakartotinai dengti?
• Koks yra tikrasis reikalingas projektinis eksploatavimo laikas ir ar jis viršija tašką, kai anglies plieno dangai ar komponentui greičiausiai reikės didelio įsikišimo?

Dažnai užduodami klausimai

Ar nerūdijantis plienas visada pigesnis nei anglinis plienas per 50 metų?

Ne. Gyvavimo ciklo pranašumas labai priklauso nuo aplinkos ir pritaikymo; švelnioje, gerai-kontroliuojamoje aplinkoje, naudojant tvarią dangos priežiūros programą, anglinis plienas gali išlikti mažesnės bendrosios-kainos pasirinkimu net 50 metų.

Kuo gyvavimo ciklo sąnaudų analizė skiriasi nuo paprasto atsipirkimo skaičiavimo?

Skaičiuojant atsipirkimą paprastai lyginamos dvi parinktys ir randamas taškas, kur susikerta sukauptos išlaidos, o visa LCCA taip pat atsižvelgia į pinigų laiko vertę (būsimų išlaidų diskontavimą iki dabartinės vertės) ir įvykių, pvz., neplanuoto gedimo, tikimybę{0}}svertinę riziką, o tai suteikia išsamesnį ir pateisinamesnį palyginimo pagrindą.

Ar cinkavimas sumažina anglies plieno ir nerūdijančio plieno sąnaudų skirtumą?

Cinkavimas žymiai pailgina anglinio plieno priežiūros -nemokamą intervalą, palyginti su vien dažais, ir sumažina atotrūkį daugelyje aplinkų, tačiau jis neprilygsta nerūdijančiam plienui agresyviose cheminėse ar daug{1}}chloridinėse aplinkose, kur pati cinko danga gali sunaudoti gana greitai, todėl palyginimas vis tiek turėtų būti atliekamas pagal aplinką-konkrečiai.

Kokia diskonto norma turėtų būti naudojama nerūdijančiojo ir anglinio plieno LCCA?

Universalios figūros nėra; diskonto norma turėtų atspindėti faktines savininko kapitalo sąnaudas arba normą, nurodytą atitinkamuose viešuosiuose pirkimuose arba inžinerinės ekonomikos gairėse, o galutinis medžiagos reitingas turėtų būti patikrintas, ar nėra jautrumo pagrįstam diskonto normų diapazonui, o ne remiantis viena numanoma verte.

Ar nikelio lydinių palyginimas per 50 metų skiriasi nuo standartinių nerūdijančio plieno rūšių?

Taip, - nikelio lydiniai turi didesnę pradinę kainą nei standartinių austenitinių nerūdijančių medžiagų, todėl jų gyvavimo ciklo atvejis priklauso nuo dar griežtesnės eksploatacijos aplinkos (aukštos-temperatūros, labai ėsdinančios ar daug{2}}chlorido), kad būtų pateisinama papildoma priemoka dėl išvengtų gedimų ir prastovų.