Lífsferilsmat á ryðfríu stáli vs kolefnisstáli: 50 ára heildarkostnaðarsamanburður

Ryðfrítt stálkostar næstum alltaf meira en kolefnisstál þegar það er keypt - oft tvisvar til fjórum sinnum meira á hvert kíló. Aðeins miðað við þá tölu lítur kolefnisstál út eins og hagkvæmt val. En kaupverð er ekki lífsferilskostnaður og yfir 50- ára þjónustutímabil geta húðun, skoðanir, niður í miðbæ og skiptingar á miðjum lífstíma sem venjulega þarfnast kolefnisstáls lokað bilinu alveg eða snúið við. Þessi leiðarvísir gengur í gegnum skipulagðan lífsferilskostnaðarsamanburð á ryðfríu stáli á móti kolefnisstáli, sem sýnir hvar hvert efni vinnur, hversu mikið og við hvaða aðstæður crossover gerist í raun.

Hvað er lífsferilskostnaðargreining og hvers vegna skiptir það máli fyrir efnisval?

Lífsferilskostnaðargreining (LCCA) samanstendur af öllum kostnaði sem efni verður fyrir yfir allan endingartíma þess - upphafleg kaup, uppsetning, viðhald, skoðun, niðurtími og að lokum endurnýjunar- eða björgunarverðmæti - frekar en aðeins fyrirframkaupaverðið, og það skiptir máli vegna þess að efnislegar ákvarðanir sem teknar eru á fyrsta kostnaði eingöngu vanmeta venjulega 50 ára kostnað ódýrari kostarins.

Innkaupapöntun fangar nákvæmlega eitt augnablik í lífi mannvirkis eða kerfis: daginn sem það er keypt. Allt sem gerist á eftir að - endurhúða tærandi handrið, slökkva á vinnslulínu til að skipta um tærð pípuspólu, skoða tank fyrir hlutatap - er raunverulegur kostnaður sem fyrsti-kostnaðarsamanburður sleppir einfaldlega. Lífsferilskostnaðargreining leiðréttir þetta með því að leggja saman allan kostnað á skilgreindu greiningartímabili, venjulega núvirtur til núvirðis þannig að kostnaður sem fellur til mörg ár í framtíðinni sé veginn á viðeigandi hátt á móti kostnaði sem stofnað er til í dag.

Fyrir efnisval með endingartíma mældan í áratugi - burðarstál, vinnslurör, geymslutankar, ytri byggingarhlutar - er 50- ára sjóndeildarhringur stöðluð, forsvaranlegt greiningartímabil, þar sem það spannar margar viðhaldslotur og að minnsta kosti einn sennilegan möguleika á endurnýjun á meðal-líftíma.

Hver er fyrirfram kostnaðarmunurinn á ryðfríu stáli og kolefnisstáli?

Ryðfrítt stál kostar venjulega u.þ.b. tvisvar til fjórum sinnum meira en kolefnisstál á hvert kíló við upphaflega kaup, með nákvæma margfeldi sem fer eftir tegund, álagi á markaðsblöndu og vöruformi, og þetta bil í upphafi er stærsta og sýnilegasta talan í öllum samanburði - sem er einmitt ástæðan fyrir því að það ræður ríkjum í innkaupaákvörðunum sem hætta við fyrsta kostnað.

Verðálagið kemur fyrst og fremst frá blöndunarefni: króm, nikkel og mólýbden eru allt dýrari að vinna, betrumbæta og vinna en járnið og kolefnið sem samanstendur af venjulegu kolefnisstáli og markaðsverð þeirra getur líka verið sveiflukenndara, sem bætir við aukagjaldshluta sem sveiflast með alþjóðlegum hrávörumörkuðum. Staðlaðar austenítískar einkunnir (304/304L, 316/316L) bera venjulega hóflegra úrval en tvíhliða eða háar-nikkeleinkunnir, þannig að flokkaval sjálft er þýðingarmikil lyftistöng til að stjórna fyrirframkostnaði innan ryðfríu forskriftarinnar. Þetta iðgjald er raunverulegt og ætti aldrei að hafna því - spurningin sem lífsferilsgreining svarar er ekki hvort iðgjaldið sé til, heldur hvort það sé að fullu eða að hluta á móti lægri kostnaði í hverjum flokki, frá uppsetningu til förgunar.

Hvernig ber viðhalds- og húðunarkostnað saman yfir 50 ára endingartíma?

Kolefnisstál í flestum úti- eða ætandi umhverfi krefst endurtekinnar yfirborðsverndar - málningar, galvaniserunar- eða endurnýjunar á húðun - venjulega á 8 til 15 ára fresti, en rétt tilgreint ryðfrítt stál krefst yfirleitt alls ekki tæringar-drifið yfirborðsviðhalds, sem gerir viðhaldskostnað einn af stærstu {6} efnum á milli {6} efna.

Kolefnisstálhúðunarkerfi bilar ekki allt í einu; það brotnar smám saman við útsetningu fyrir útfjólubláum geislum, núningi og efnaárás, sem þarfnast skoðunar, blettaviðgerðar og að lokum fullrar endurhúðunar til að halda undirliggjandi stáli varið. Yfir 50- ára tímabil þýðir þetta venjulega þrjár til fimm endurhúðunarlotur í heild sinni eða að hluta, sem hver um sig felur í sér yfirborðsundirbúning (oft einn stærsti kostnaðarvaldurinn, sérstaklega fyrir blý-málningu eða erfitt aðgengi), efni og vinnu – kostnað sem endurtekur sig óháð því hversu vel upprunalega húðunin var borin á.

Tæringarþol ryðfríu stáli kemur frá sjálfgræðandi óvirku oxíðlagi frekar en beittri húðun, þannig að í flestum þjónustuumhverfi ber það alls ekki þennan endurtekna kostnaðarflokk; Viðhaldsþörf þess færist í staðinn í átt að vélrænni og -heilleikaskoðun suðu, sem er venjulega ódýrara og sjaldnar en endurnýjunaráætlun fyrir fulla húðun.

Hvernig virkar tæringar-tengd niður í miðbæ og endurnýjunarkostnað?

Niðurtími og skipti á miðjum-líftíma eru oft stærstu og minnst fyrirsjáanlegu kostnaðarflokkarnir í samanburðinum, vegna þess að ófyrirséð bilun af völdum tæringarbilunar getur kostað mun meira í tapaðri framleiðslu eða þjónusturöskun en efnið sjálft - og þessi áhætta er ósamhverf og fellur óhóflega á kolefnisstál í árásargjarnu umhverfi.

Tærð kolefnisstálhluti tilkynnir venjulega ekki bilun sína fyrirfram; hlutatap safnast upp þar til leki, burðarvirki eða skoðunaruppgötvun knýr fram ófyrirséða viðgerð eða endurnýjun. Í vinnsluiðnaði er kostnaðurinn við bilunina sjálfa - tapað framleiðslu, neyðarvinnuhlutfall, hraðað efnisöflun - oft umfram beinan efnis- og uppsetningarkostnað við lagfæringuna.

Þetta er flokkurinn þar sem lífsferilssamanburður er mest frábrugðin einföldum efnisverðissamanburði: hærra innkaupsverð ryðfríu stáli kaupir í raun minni líkur á þessum dýru, truflandi atburði, og í forritum þar sem ófyrirséð niður í miðbæ er afar kostnaðarsöm - samfelldar vinnslustöðvar, mikilvægar innviðir - sem áhættuminnkun ein og sér getur jafnvel réttlætt áður en annar varanlegur kostnaður.

Hver er heildarkostnaður við eignarhald: Ryðfrítt stál vs kolefnisstál yfir 50 ár?

Þegar sérhver kostnaðarflokkur - stofnkostnaður, húðun, skoðun, líkur-vegin skipti og lok-af-lífsúrgangsgildi - eru teknar saman yfir 50- ára tímabil, nær ryðfríu stáli oft lægri eða sambærilegan heildareignarkostnað miðað við meðalhúðað{7} kolefnisstál umhverfi, jafnvel í meðallagi{7} kolefnisstáli. þó upphafskostnaður þess haldist verulega hærri allan tímann.

Taflan hér að neðan sundurliðar hvern kostnaðarflokk hlið við hlið:

Tafla 1. Samanburður á líftímakostnaðarflokki, ryðfríu stáli á móti húðuðu kolefnisstáli, yfir 50 ára greiningartímabil.

Lýsandi 50{{1} ára kostnaðarsamantekt, verðtryggð við upphaflegan kolefnisstálefniskostnað sem grunnlína upp á 100 einingar, sýnir hvernig þessir flokkar sameinast:

Tafla 2. Lýsandi 50-ára verðtryggður kostnaður samanburður. Tölur eru stefnufræðilegar nálganir fyrir miðlungs-til-alvarlegt ætandi umhverfi, ætlað að sýna lögun samanburðarins frekar en að þjóna sem verkefnis-sérstakt mat; Raunverulegar tölur eru verulega breytilegar eftir umhverfi, einkunnavali, vinnumarkaði og verkefnakvarða og ættu að vera þróaðar með verkefnasértæku LCCA.

Hvernig breytir umhverfi og alvarleiki umsóknar krosspunktinum?

Umhverfið er stærsta einstaka breytan í því hvort kostur á líftíma ryðfríu stáli verður að veruleika: í mildu, þurru, vel-stýrðu umhverfi gæti víxlunin aldrei átt sér stað innan 50 ára, en í sjávar-, efnafræðilegum-ferlum, háum-raki eða afísingu-saltsumhverfis getur víxlunin átt sér stað langt fyrir 50 ár.

Viðhalds- og endurnýjunarkostnaður kolefnisstáls er nánast alfarið knúinn áfram af tæringarhraða, sem er gríðarlega breytilegur eftir umhverfi - þurrt, loftslags-stýrt notkun innanhúss gæti séð tæringarhlutfallið nógu lágt til að eitt húðunarkerfi endist í áratugi með lágmarks snertingu- á meðan strand-, efna- eða afísing- getur séð salt á innan nokkurra ára taps og bilunar innan nokkurra ára árásargjarn viðhaldsáætlun.

Þetta er ástæðan fyrir því að samanburður á lífsferilskostnaði er aldrei eitt algilt svar; þetta er-umhverfissértækur og forritssértækur-útreikningur. Hagnýt svið til að meta alvarleika eru meðal annars váhrifaflokkur andrúmslofts (sveita, þéttbýlis, iðnaðar, sjávar), efnaváhrifa (pH, klóríðinnihald, hitastig) og vinnulotu (sífelld bleyta á móti hléum váhrifum) - sem allt breytir bæði tíðni viðhalds á kolefnisstáli og líkum á að óþarfa stál sem þarf að skipta um sé að skipta um óþarfa stál.

Hvaða áhrif hefur-lífsverð- á heildarkostnað?

Hærra ruslgildi ryðfríu stáli við lok líftíma veitir meiri kostnaðarjöfnun en ruslgildi kolefnisstáls, og minnkar hóflega nettólífferilskostnaðarbilið frekar, vegna þess að ryðfrítt rusl heldur verðmæti frá króm- og nikkelinnihaldi sínu á þann hátt sem venjulegt kolefnisstál rusl gerir það ekki.

Bæði efnin eru endurvinnanleg og hafa bæði jákvætt brotaverðmæti, en rusl úr ryðfríu stáli er marktækt hærra verð á kílógrammi vegna þess að endurbræðslur meta endurheimtanlegt málmblöndunainnihald, en rusl úr kolefnisstáli endurspeglar fyrst og fremst járninnihald þess. Yfir 50-ára sjóndeildarhringinn er þetta enda-lífslán tiltölulega lítill hluti af heildarkostnaðarmyndinni samanborið við viðhald og niður í miðbæ, en það er raunverulegur, stefnusamkvæmur þáttur sem er hlynntur ryðfríu stáli og ætti að vera innifalinn í heildarlífsferliskostnaðarlíkani frekar en að sleppa því til einföldunar.

Hvenær er kolefnisstál áfram hagkvæmara valið?

Kolefnisstál er enn hagkvæmari lífsferilsvalkosturinn fyrir stuttan hönnunartíma, milt eða vel-stýrt umhverfi, forrit þar sem skipulögð skipti eru þegar skipulögð af öðrum ástæðum en tæringu, og tilvik þar sem öflugt, vel-viðhaldið húðunar- eða galvaniserunarprógramm er raunhæft sjálfbært fyrir allan þjónustutímann.

Lífsferilshylkið fyrir ryðfrítt stál er sterkast þar sem tæringarhætta, niðurtími kostnaður eða erfiðleikar við viðhaldsaðgang eru miklir - það eru ekki algild ráðleggingar um að tilgreina ryðfrítt stál alls staðar. Forrit með raunverulega stuttan hönnunarlíf (tímabundin mannvirki, búnaður með fyrirhugaðri tækni-knúin endurnýjun löngu áður en tæring verður takmarkandi), góðkynja innanhúss eða loftslags-stýrt umhverfi og aðstæður þar sem viðhaldsaðgangur og fjárhagsáætlun fyrir húðunarprógramm eru bæði áreiðanlega tiltæk yfir allan endingartímann eru öll tilvik þar sem ákvörðun kolefnisstáls þvert á{4} og lægri heildarkostnaður getur staðist{4} 50 ára sjóndeildarhringur. Tilgangur lífsferilsramma er ekki að lýsa því yfir að eitt efni sé almennt æðri, heldur að gera samanburðinn nógu skýran til að ákvörðunin sé byggð á heildarkostnaði og áhættu frekar en kaupverði einu saman.

Fljótleg skimunarspurningar fyrir efnisval

• Hver er raunhæf tæringaralvarleiki þjónustuumhverfisins og hversu örugg er sú flokkun?
• Hvað kostar ófyrirséð bilun eða bilun í raun og veru í þessu forriti - beinni viðgerð eingöngu, eða tapað framleiðslu og öryggisáhættu líka?
• Er til trúverðug, fjármögnuð áætlun um að viðhalda húðunarkerfi fyrir allt greiningartímabilið, þar með talið aðgang að endurhúðun?
• Hver er raunverulegur nauðsynlegur hönnunarlíftími og fer hann yfir þann punkt þar sem kolefnisstálhúð eða íhlutur myndi líklega þurfa meiriháttar inngrip?

Algengar spurningar

Er ryðfrítt stál alltaf ódýrara en kolefnisstál yfir 50 ár?

Nei. Kostir lífsferils fer mjög eftir umhverfi og notkun; í mildu, vel-stýrðu umhverfi með sjálfbæru viðhaldskerfi fyrir húðun getur kolefnisstál verið lægri heildarkostnaður- jafnvel yfir 50 ára tímabil.

Hvernig er lífsferilskostnaðargreining frábrugðin einföldum endurgreiðsluútreikningi?

Endurgreiðsluútreikningur ber venjulega tvo valkosti saman og finnur þann punkt þar sem uppsafnaður kostnaður fer yfir, á meðan fullur LCCA tekur einnig tillit til tímavirði peninga (afsláttur framtíðarkostnaðar að núvirði) og líkur-vegna áhættu á atburðum eins og ófyrirséðri bilun, sem gefur fullkomnari og verjanlegri grunn fyrir samanburðinn.

Lokar galvaniserun kostnaðarbilinu milli kolefnisstáls og ryðfríu stáls?

Galvaniserun lengir viðhaldsfrjálsa-tíma kolefnisstáls verulega samanborið við málningu eina og sér og minnkar bilið í mörgum umhverfi, en það jafngildir ekki ryðfríu stáli í árásargjarnu efna- eða-klóríðumhverfi, þar sem hægt er að neyta sinkhúðina sjálft tiltölulega hratt, þannig að samanburðurinn ætti samt að vera keyrður í umhverfi-sérstaklega frekar en að gera ráð fyrir.

Hvaða afsláttarhlutfall ætti að nota í ryðfríu á móti kolefnisstáli LCCA?

Það er engin algild mynd; afvöxtunarhlutfallið ætti að endurspegla raunverulegan fjármagnskostnað eigandans eða hlutfall sem tilgreint er í viðeigandi opinberum innkaupum eða leiðbeiningum um verkfræðihagfræði, og endanlega efnisröðun ætti að vera athugað með tilliti til næmni fyrir hæfilegu bili afvöxtunarvaxta frekar en að treysta á eitt áætluð verðmæti.

Breytist 50 ára samanburðurinn fyrir nikkel málmblöndur á móti venjulegum ryðfríu einkunnum?

Já - nikkel málmblöndur bera hærra upphafskostnaðarálag en venjulegt austenitískt ryðfrítt efni, þannig að lífsferilsmál þeirra eru háð enn erfiðara þjónustuumhverfi (háu-hitastigi, mjög ætandi eða háum-klóríðskilyrðum) til að réttlæta þetta viðbótarálag með því að forðast bilanir og stöðvunartíma.