Tvíhliða ryðfríu stáli vs kolefnisstál: Lífsferilskostnaðargreining fyrir mannvirki á hafi úti

Mannvirki á hafi úti búa í einu ætandi, -aðgengista umhverfi sem nokkurt efni mun standa frammi fyrir og þessi samsetning breytir hagkvæmni efnisvals á þann hátt sem dæmigerður samanburður á líftíma á landi nær ekki að fullu.

Húðað kolefnisstál er áfram lægra-kostnaðarefnið á kaupstaðnum, en-sérstakir þættir undan ströndum - alvarleika skvettasvæðisins, mikill aðgangskostnaður við skoðun og of stórt byggingargildi þyngdarminnkunar - breyta lífsferilsstærðfræðinni á marktækan hátt í hag af tvíhliða ryðfríu stáli í mörgum burðarvirkjum. Þessi leiðarvísir fer í gegnum skipulagðan,-sértækan líftímakostnaðarsamanburð á milli tvíhliða ryðfríu stáli og húðuðu kolefnisstáli.

Hvað er lífsferilskostnaðargreining og hvers vegna er hún sérstaklega mikilvæg fyrir mannvirki á hafi úti?

Lífsferilskostnaðargreining samanstendur af öllum kostnaði sem efni fellur undir allan hönnunarlíf mannvirkis - ekki bara kaupverð þess - og það skiptir meira máli fyrir mannvirki á sjó en næstum öll önnur forrit vegna þess að skoðunar-, viðhalds- og aðgangskostnaður úti á landi er verulega hærri en samsvarandi starfsemi á landi, sem gerir hvers kyns minnkun á viðhaldstíðni óhóflega dýrmæt.

Á landi getur viðhaldsáhöfn venjulega náð tærandi burðarvirki með stiga, lyftu eða stuttri ferð; undan ströndum, til að ná til sama meðlims gæti þurft að virkja þyrlu eða skip, áætlað veðurglugga, sérhæfðan strengaðgang eða vinnupalla og sérstakt skoðunarteymi - kostnað sem getur lent í mörgum margfeldi af samsvarandi starfsemi á landi, jafnvel áður en búið er að telja allar framleiðslutruflanir sem vinnan gæti þurft.

Þetta aðgangskostnaðarálag er aðalástæðan fyrir því að lífsferilskostnaðargreining hefur of stóra þýðingu fyrir efnisval á sjó sérstaklega: efnisval sem dregur úr tíðni eða styrk nauðsynlegrar skoðunar- og viðhaldsstarfsemi fangar verðmæti á þeim hraða úti á landi sem sama val myndi ekki ná í dæmigerðri aðstöðu á landi, sem er einmitt krafturinn sem þessi leiðarvísir kannar ítarlega fyrir tvíhliða ryðfríu stáli á móti samsettu ryðfríu stáli.

Hver er munurinn á fyrirframkostnaði á tvíhliða ryðfríu stáli og húðuðu kolefnisstáli fyrir mannvirki á hafi úti?

Tvíhliða ryðfríu stálikostar venjulega um það bil þrisvar til fimm sinnum meira en kolefnisstál á hvert kíló við fyrstu kaup, raunverulegt og umtalsvert álag sem táknar sýnilegasta töluna í öllum samanburði og aðalástæðan fyrir því að húðað kolefnisstál er sjálfgefið efni fyrir meirihluta burðarvirkjana á hafi úti.

Þetta aukagjald endurspeglar álblönduinnihald tvíhliða - króm, nikkel og mólýbden -, allt talsvert kostnaðarsamara en járnið og kolefnið sem mynda burðarkolefnisstál, og það ætti aldrei að hafna eða lágmarka það í sanngjörnum samanburði. Það sem lífsferilsrammi bætir við er ekki að vísa frá þessum raunverulega fyrirframkostnaði, heldur skipulögð leið til að vega hann á móti flokkunum þar sem kostir duplex safnast saman yfir rekstrartíma mannvirkis -, sérstaklega á því tiltekna tæringarsvæði þar sem mannvirki á hafi úti eru viðkvæmust, sem næst.

Hvers vegna er skvettasvæðið mesta tæringarsvæðið-fyrir val á burðarefni á hafi úti?

Skvettasvæðið - svæði hafsvirkis sem til skiptis er blautt og útsett fyrir lofti vegna ölduáhrifa - er með hraðasta tæringarhraða á öllu burðarvirkinu og er ekki hægt að vernda það með bakskautsvarnarkerfum sem vinna undir vatnslínunni, sem gerir það að einu svæði sem hefur mest áhrif á efnisval og húðunarstefnu.

Fyrir neðan vatnslínuna er hægt að verja stál í kafi gegn tæringu með bakskautsvörn - fórnarskautum eða innblásnum straumkerfum sem bæla rafefnafræðilega tæringarviðbrögðin - en kaþódísk vörn virkar aðeins á fullkomlega í kafi, rafsamfelldu yfirborði á kafi, og hún nær ekki þýðingarmikilli vörn inn í skvettasvæðið, þar sem fletir eru aðeins blautir. Þetta gerir skvettasvæðið algjörlega háð húðun og tæringarþoli efnis frekar en rafefnafræðilegri vörn sem er til staðar annars staðar á burðarvirkinu, á nákvæmlega þeim stað þar sem ölduáhrif, blautur-þurrhringur til skiptis og mikið súrefnisframboð sameinast til að framleiða mesta almenna tæringarhraða hvar sem er á hafsvæði.

Kolefnisstál á skvettasvæðinu krefst venjulega varma úða álhúð (TSA) - öflugra, -varandi verndarkerfi en hefðbundin málning - oft ásamt viðbótartæringarmagni í veggþykkt sérstaklega fyrir þetta svæði, sem endurspeglar langa-skjalfesta greiningu iðnaðarins á einstökum-stáli sem er viðkvæmt fyrir skvettusvæði sem er viðkvæmt fyrir skvettu. Innbyggt tæringarþol tvíhliða ryðfríu stáli tekur á nákvæmlega þessari sértæku varnarleysi án þess að þurfa sérstakt húðunarkerfi, sem er ástæðan fyrir því að burðarhlutir fyrir skvettasvæði eru eitt af þeim forritum þar sem tvíhliða leysir mest stöðugt úr kolefnisstáli við hönnun á hafi úti.

Hvernig dregur hærri styrkur Duplex úr byggingarþyngd og grunnkostnaði?

Flutningsstyrkur tvíhliða ryðfríu stáli er um það bil tvöfaldur á við venjulegt burðarkolefnisstál, sem gerir kleift að hanna burðarvirki, göngustíga, stiga og tengingar með minna efni fyrir sömu burðargetu, sem dregur ekki aðeins úr eigin þyngd burðarvirkisins heldur hugsanlega stærð og kostnað við grunninn og burðarvirkið sem ber það.

Stærð burðarhluta fyrir tiltekið álag er beint bundið við efnisstyrk, þannig að efni með um það bil tvöfaldan flæðistyrk en venjulegt burðarkolefnisstál getur í grundvallaratriðum borið sömu álag með marktækt minna þversniðsefni - sem skilar sér í léttari göngustíga, stiga, handrið og burðargrind.

Á úthafspalli er þessi þyngdarminnkun ekki eingöngu efniskostnaður; heildarþyngd yfirborðs er ráðandi hönnunarbreyta sem hefur áhrif á stærð burðarstáls á palli, lyftingu og uppsetningu, og í sumum tilfellum heildarframkvæmd verks, þannig að léttari tvíhliða burðarvirki getur, við réttar aðstæður, valdið sparnaði annars staðar í verkefninu sem nær langt út fyrir beinan efniskostnaðarsamanburð. Þessi kraftmikla endurspeglar sömu þyngd-knúinn kostur sem tvíhliða og ofur tvíhliða málmblöndur bjóða upp á í haflögnum, sem fjallað er um í öðrum tæknilegum leiðbeiningum, sem er beitt hér á burðarvirki í stáli frekar en þrýstihaldandi íhlutum-.

Hvernig berst skoðunar- og viðhaldskostnaður saman á hafi úti, þar sem aðgangur er mjög dýr?

Tvíhliða ryðfríu stáli krefst almennt sjaldgæfara, minna ákafurrar-ástandsbundinnar skoðunar og viðhalds en húðað kolefnisstál, og vegna þess að aðgangur að ströndum skoðunar er óvenju kostnaðarsamur miðað við jafngildi á landi, nær þessi minnkun á nauðsynlegri starfsemi óhóflega stórum sparnaði yfir hönnunarlíf mannvirkis.

Skoðunaráætlanir úr húðuðu kolefnisstáli verða að rekja húðunarástand, bera kennsl á bilun eða skemmdir og skipuleggja endurhúðunarherferðir - starfsemi sem, á skvettasvæði eða erfiðu-aðgengissvæði undan ströndum, getur krafist sérhæfðra tæknimanna fyrir reipiaðgang, vinnupalla eða-aðgang skipa, sem hver um sig ber umtalsverðan virkjunarviðgerðakostnað sem því fylgir. Tvíhliða byggingarhlutar úr ryðfríu stáli, sem skortir húðunarkerfi sem getur bilað eða brotnað, krefjast almennt léttari skoðunarfyrirkomulags með áherslu á vélrænni heilleika frekar en áframhaldandi húðunarástandseftirlit, sem dregur úr bæði tíðni nauðsynlegs aðgangs og umfangi vinnunnar þegar aðgangur er náð.

Miðað við hversu óhóflega dýr aðgangur á hafi úti er miðað við jafngildi á landi, er þessi lækkun á skoðunarstyrk einn af þeim hagnýtu kostum sem stöðugt er nefnt við tvíhliða ryðfríu stáli í umræðum um líftímakostnað sem eru sértækar fyrir mannvirki á hafi úti, aðgreind frá og bætir við að forðast beina húðunarefni og notkunarkostnað.

Hver er heildarkostnaður við eignarhald: Duplex vs húðað kolefnisstál yfir hönnunarlíf pallsins?

Þegar upphafskostnaður, verndun skvettasvæðis, þyngdaráhrif á burðarvirki og aðgangur að eftirliti á hafi úti er allt samanlagt yfir dæmigerðan margra-ratuga hönnunarlíftíma á hafi úti, nær tvíhliða ryðfríu stáli oft heildareignarkostnaði sem er sambærilegur við eða lægri en húðað kolefnisstál fyrir skvettasvæði og annað tæringar-mikilvægur efniskostnaður, þrátt fyrir að burðarvirki þess sé notaður, þrátt fyrir verulega hærri upphafskostnað.

Töflurnar hér að neðan sundurliða samanburðinn eftir kostnaðarflokkum og sameina þá flokka í lýsandi verðtryggða heildartölu:

Tafla 1. Samanburður á líftímakostnaði, tvíhliða ryðfríu stáli á móti húðuðu kolefnisstáli, fyrir burðarvirki á hafi úti.

Lýsandi kostnaðarupprifjun- yfir dæmigerða hönnunartíma mannvirkja á hafi úti, verðtryggð við upphaflegan kolefnisstálkostnað sem grunnlínu upp á 100 einingar:

Tafla 2. Lýsingarsamanburður verðtryggður kostnaðarsamanburður fyrir burðarvirki á hafi úti, sem endurspeglar dæmigerða margra-ratuga hönnunarlíftíma palls á skvettu-svæði eða tæringar-mikilvægum stað. Tölur eru stefnufræðilegar nálganir sem ætlað er að sýna lögun samanburðarins, ekki verkefnis-sérstakt mat; Raunverulegar tölur eru verulega breytilegar eftir staðsetningu, gerð uppbyggingar, húðunarkerfi og verkefniskvarða og ættu að vera þróaðar með verkefnis-sértækri lífsferilskostnaðargreiningu.

Hvar er kolefnisstál áfram hagkvæmara valið úti á landi?

Húðað kolefnisstál er enn hagkvæmasti kosturinn fyrir stóran meirihluta burðarvirkja á hafi úti sem situr utan skvettasvæðisins, er ekki háð óvenju árásargjarnri tæringu í andrúmsloftinu og hægt er að nálgast það með eðlilegum hætti fyrir reglubundið húðunarviðhald án óvenjulegs kostnaðar, sem er ástæðan fyrir því að flestir úthafspallar eru að mestu áfram kolefnisstálvirki í gegn um allt efni með{0}} háum{0}} háum{0} efnum.

Lífsferilsmálið fyrir tvíhliða er sterkast, sérstaklega þar sem váhrif á skvettasvæði, erfitt aðgengi eða sambland af mikilli tæringu og skoðunarkostnaði eiga við - það eru ekki almennar ráðleggingar um að byggja heil hafsvirki úr tvíhliða ryðfríu stáli. Byggingarstál á yfirborði á andrúmsloftssvæðum með sanngjörnu aðgengi, mannvirki með styttri hönnunarlífi sem gefur ekki nægan tíma fyrir lífsferilskosti tvíhliða að safnast upp og forrit þar sem vel-fjármagnað, raunhæft viðhalds húðunarprógramm er þegar til staðar eru öll tilvik þar sem lægri stofnkostnaður húðaðs kolefnisstáls heldur áfram að standa fyrir-betri heildarákvörðun{}. skoðunarkostnaðariðgjöld.

Fljótlegar skimunarspurningar fyrir val á burðarvirki á hafi úti

1. Er íhluturinn staðsettur á eða nálægt skvettasvæðinu, þar sem bakskautsvörn nær ekki og tæringarhraði er mestur?
2. Hversu erfitt og kostnaðarsamt er aðgangur að þessum tiltekna íhlut fyrir reglubundið eftirlit og húðun?
3. Myndi minni burðarþyngd í þessu tiltekna forriti skapa þýðingarmikinn aukaávinning í stærð grunns, lyftigetu eða uppsetningu?
4. Hvert er raunverulegt hönnunarlíf pallsins og er það nógu langt til að lífsferilskostir duplex geti safnast á marktækan hátt á móti hærri stofnkostnaði?

Hvernig ættu verkfræðingar að nálgast efnisval fyrir ný burðarvirki á hafi úti?

Verkfræðingar ættu að beita svæði-eftir-svæði og íhluta-eftir-efnisvalsaðferð - upplýst af viðurkenndum leiðbeiningum um efnisval eins og NORSOK M-001 - frekar en einni aðstöðu-alveg sjálfgefið, nota tvíhliða ryðfríu stáli, snerta þyngdartapið, kosta mesta þyngd, kosta mesta þyngd, kosta mesta þyngd.

Hagnýt nálgun til að skipuleggja þessa ákvörðun:

1. Kortleggja alvarleika tæringar eftir svæðum,að auðkenna skvettasvæði, andrúmsloft og svæði á kafi sérstaklega, þar sem efnis- og húðunaraðferð ætti að vera mismunandi eftir svæðum frekar en að beita einni forskriftarbyggingu -vítt.

2. Tilvísun í viðurkenndar leiðbeiningar um val á efni á hafi úti,eins og NORSOK M-001 eða sambærilegir rekstraraðilar/verkefnastaðlar, sem endurspegla uppsafnaða iðnaðarreynslu um hvar tvíhliða málmblöndur og aðrar tæringarþolnar málmblöndur eru venjulega réttlætanlegar í mannvirkjum á sjó.

3. Metið aðgangskostnað og eftirlitstíðni hluti fyrir íhlut,viðurkenna að erfitt-að-aðgangur að skvettasvæðishluti fangar mun meira líftímagildi úr minni-viðhaldsefnum en aðgengilegur andrúmsloftssvæði-svæðis.

4. Metið hvort þyngdarminnkun í tiltekinni umsókn skapi þýðingarmikið aukagildií grunnstærð, lyftigetu eða uppsetningarkostnaði, frekar en að meta efniskostnað í einangrun frá þessum niðurstreymisáhrifum.

5. Líkan af heildarkostnaði yfir raunverulegt hönnunarlíf verkefnisins,þar sem kostirnir í líftíma duplex þurfa nægan rekstrartíma til að safnast upp á móti hærri upphafskostnaði, sem gerir hönnunarlífið sjálft að mikilvægu inntaki í efnisákvörðunina.

Algengar spurningar

Er tvíhliða ryðfríu stáli notað fyrir heila hafsbrautarmannvirki, eða aðeins tiltekna íhluti?

Venjulega eru aðeins tilteknir íhlutir - burðarhlutar fyrir skvettasvæði, göngustígar og stigar á erfiðum-aðgengilegum eða mjög ætandi stöðum, og ákveðnar lagnir og búnaður - frekar en allt mannvirkið; flestir úthafspallar eru áfram að mestu húðuðu kolefnisstáli, með tvíhliða og öðrum tæringarþolnum málmblöndur sem eru-beittar valinlega þar sem lífsferilsmálið er sterkast.

Gerir varma úða álhúð (TSA) kolefnisstál að fullkomlega jafngildum valkosti við tvíhliða á skvettasvæðinu?

TSA er almennt litið á sem öflugt,-langvirkt húðunarkerfi og bætir virkni kolefnisstáls slettusvæðisins verulega samanborið við hefðbundna málningu, en það krefst samt reglubundinnar skoðunar og að lokum viðhalds eða endurnýjunar yfir margra- áratuga hönnunarlíf, ólíkt eðlislægu tæringarþoli duplex, sem er enn ekki háð húðun.

Hvernig kemur bakskautsvörn inn í þennan samanburð fyrir burðarvirki á kafi?

Kaþódísk vörn er almennt áhrifarík og hagkvæm tæringarvarnaraðferð fyrir burðarhluta úr kolefnisstáli sem er að fullu í kafi, sem er hluti af því hvers vegna skvettasvæðið - er sérstaklega útilokað frá skilvirkri bakskautsvörn - er þar sem samanburður á efnisvali milli tvíhliða og kolefnisstáls verður mikilvægastur, frekar en svæði á kafi.

Þarf NORSOK M-001 sérstaklega tvíhliða ryðfríu stáli fyrir íhluti fyrir skvettasvæði?

NORSOK M-001 og sambærilegir staðlar fyrir val á efni á hafi úti veita skipulögð leiðbeiningar sem endurspegla uppsafnaða reynslu úr iðnaði um viðeigandi efnisval eftir svæðum og þjónustuástandi, þar á meðal aðstæður sem styðja við tæringarþolnar málmblöndur eins og tvíhliða á skvettasvæði og öðrum krefjandi stöðum, en sérstakar efniskröfur ráðast af viðeigandi útgáfu og einstaka verkefnasértæku reglu fremur en einstakar gildandi verkefnareglur. leitað beint til tiltekins verkefnis.

Hvernig breytist lífsferilsmálið fyrir tvíhliða fyrir styttri-hönnun-líftíma eða tímabundin hafsvæði?

Málið veikist fyrir styttri hönnunarlíf, þar sem lífsferilskostir duplex safnast upp með tímanum með forðaðri húðunarviðhalds- og skoðunarkostnaði, og mannvirki með stuttan fyrirhugaðan endingartíma gæti verið tekinn úr notkun áður en sá sparnaður hefur tíma til að vega upp á móti hærri upphafskostnaði duplex, sem gerir húðað kolefnisstál tiltölulega meira aðlaðandi fyrir raunverulega tímabundna eða stutta notkun{0}}.