Стеклопластик против стали: почему общая стоимость владения важнее покупной цены

При выборе материалов для промышленных и инфраструктурных проектов отделы закупок часто ориентируются на одну ключевую цифру: первоначальную закупочную цену.

Однако инженерные и проектные группы обычно рассматривают более широкий вопрос:сколько будет стоить материал за весь срок службы?

Эта разница особенно важна при сравнениистеклопластиккомпозитные профили с обычной стальюв средах, подверженных воздействию влаги, химикатов, соли и других агрессивных факторов.

Хотя продукты из стеклопластика могут иметь более высокую первоначальную закупочную цену, чем стандартная конструкционная сталь, их коррозионная стойкость, низкие требования к техническому обслуживанию и легкая конструкция могут значительно снизить затраты в течение жизненного цикла. 

Первоначальная цена покупки: год 0

На этапе закупок сталь часто оказывается более экономичным вариантом.

Стандартная конструкционная сталь широко доступна и имеет относительно низкую первоначальную закупочную цену. С другой стороны, профили FRP могут потребовать более высоких первоначальных инвестиций из-за стоимости композитных материалов и специализированного производства.

Однако закупочная цена представляет собой лишь начало экономического жизненного цикла материала.

Для долгосрочных проектов более актуальным является вопрос:

Какова будет общая стоимость через 5, 10 или 20 лет эксплуатации?

Годы 1–5: Начало технического обслуживания

В агрессивных или влажных средах стальные конструкции обычно требуют регулярного осмотра и принятия защитных мер.

В зависимости от условий эксплуатации сюда можно отнести:

● Антикоррозийные проверки

● Подкрасочное покрытие и защитная обработка.

● Подготовка поверхности и покраска.

● Мониторинг ранней коррозии

● Дополнительное техническое обслуживание в морской и химической среде.

Композиты FRP ведут себя по-другому.

Поскольку стеклопластик не ржавеет и обладает высокой устойчивостью к влаге и многим агрессивным средам, регулярное техническое обслуживание, связанное с коррозией, может быть значительно сокращено по сравнению с обычной сталью.

Это также может снизить потребность в доступе для технического обслуживания, трудовых и эксплуатационных перерывах.

5–10 годы: разрыв в стоимости жизненного цикла растет

Поскольку стальные конструкции продолжают подвергаться воздействию агрессивной среды, требования к техническому обслуживанию могут стать более значительными.

В зависимости от проекта и условий окружающей среды для стали может потребоваться:

●  Основные циклы перекраски.

●  Детальные структурные проверки.

●  Локальный ремонт или замена компонентов.

●  Дополнительная защита от коррозии.

●  Рабочая сила и оборудование для работ по техническому обслуживанию.

●  Возможные простои во время технического обслуживания.

FRP, напротив, предназначен для обеспечения долгосрочной работы при минимальном регулярном обслуживании.

Отсутствие требований к перекрашиванию и ремонту, связанным с коррозией, может стать значительным экономическим преимуществом по сравнению с более длительным жизненным циклом проекта.

10–20 годы: взгляд не только на покупную цену

Для инфраструктуры, которая, как ожидается, будет работать десятилетиями, совокупные затраты на техническое обслуживание становятся все более важными.

Повторяющиеся циклы нанесения покрытия, проверки, ремонта и замены могут существенно увеличить общую стоимость стальной конструкции.

В некоторых агрессивных средах накопленные расходы на техническое обслуживание могут приближаться к первоначальной стоимости приобретения материала или превышать ее.

стеклопластикможет помочь избежать многих из этих повторяющихся расходов, связанных с коррозией.

Его коррозионная стойкость и низкие требования к техническому обслуживанию означают, что при правильном проектировании и настройке для конкретного применения дополнительные эксплуатационные расходы могут оставаться относительно низкими на протяжении всего срока службы.

Другое экономическое преимущество: меньший вес.

Экономика жизненного цикла не ограничивается техническим обслуживанием.

Профили FRP значительно легче стальных. В зависимости от конкретного профиля и конструкции стеклопластик может весить примерно доНа 75% меньше, чем сталь.

Это может создать дополнительную экономию во время:

● Транспорт

●  Обработка

●  Установка

●  Проектирование структурной поддержки.

●  Сборка на месте.

Более легкий материал также может упростить установку в местах, где доступ для тяжелого подъемного оборудования затруднен.

Для крупных инфраструктурных проектов такая косвенная экономия может оказать существенное влияние на общую стоимость проекта.

Стеклопластик против стали: взгляд на жизненный цикл

При сравнении материалов полезно рассматривать основные факторы стоимости вместе:

Точная экономика жизненного цикла всегда будет зависеть от применения, характеристик материалов, условий окружающей среды, метода установки и ожидаемого срока службы.

Реальные приложения

Преимущества FRP особенно актуальны в средах, где коррозия и техническое обслуживание являются серьезными проблемами.

Примеры, выделенные Nanjing Spare, включают приложения в:

Системы вантовых мостов в Норвегии

Компоненты FRP для вантовых мостовых систем были поставлены в сотрудничестве с Oglaend Industries. Согласно данным проекта, системы проработали около 10 лет без документально подтвержденного технического обслуживания.

Мост Рама 8 — Бангкок

Секции настила из стеклопластика используются на мосту Рама 8 в Бангкоке с 2001 года. Применение демонстрирует потенциал компонентов из стеклопластика для долгосрочного использования инфраструктуры без традиционных требований к перекраске стали.

Очистка воды в Шэньчжэне

При очистке воды металлические компоненты скребка вышли из строя после нескольких лет эксплуатации. Впоследствии были введены замены FRP, которые работали со значительно сниженными требованиями к техническому обслуживанию.

Чжэньхайский нефтеперерабатывающий заводГрадирни

Компоненты FRP были внедрены в градирни для замены металлических компонентов и снижения требований к регулярной замене.

Эти примеры иллюстрируют, почему композитные материалы все чаще рассматриваются для инфраструктуры, подверженной воздействию воды, влажности, химикатов и других агрессивных условий эксплуатации. Помимо технического обслуживания: соображения устойчивости Стоимость жизненного цикла — не единственный фактор, который может повлиять на выбор материала.

Малый вес стеклопластика может снизить требования к транспортировке и установке, а производство композитных материалов может иметь меньший углеродный след, чем некоторые альтернативные материалы.

Исходные данные для этого анализа показывают, что производство стеклопластика может иметь углеродный след дов 8 раз ниже, чем у алюминия, хотя фактическое воздействие на окружающую среду зависит от конкретных материалов, производственного процесса, транспортировки и сценария окончания срока службы.

Таким образом, для проектов, в которых важны как экономические, так и экологические показатели, анализ жизненного цикла может дать более полную картину, чем только цена покупки.

Что следует учитывать командам по закупкам?

Материал, который дешевле купить, не обязательно дешевле владеть.

При сравнении стеклопластика со сталью группам по закупкам и проектированию следует учитывать:

● Первоначальная цена покупки

● Ожидаемый срок службы

● Подверженность коррозии

● Требования к проверке

● Частота перерисовки

● Работы по техническому обслуживанию

● Затраты на замену

● Монтаж и транспортировка

● Время простоя во время технического обслуживания.

● Условия окружающей среды

● Требуемые структурные характеристики

Для проектов, требующих длительного срока службы, особенно в морской, сточной, химической, нефтехимической и других агрессивных средах, эти факторы могут оказать серьезное влияние на конечную экономику.

FRP: оценка полного жизненного цикла актива

стеклопластикне следует рассматривать просто как более дорогую альтернативу стали.

Более полезным сравнением является общая стоимость владения в течение ожидаемого срока службы актива.

Более высокие первоначальные инвестиции потенциально могут быть компенсированы сокращением затрат на техническое обслуживание, связанное с коррозией, более простой установкой, меньшими требованиями к замене и более длительным сроком службы.

Для проектов со сроком эксплуатации 10, 20 или более лет оценка стоимости полного жизненного цикла может обеспечить гораздо более четкую основу для выбора материала, чем сравнение только закупочных цен.

Вам нужно сравнение стоимости жизненного цикла?

Каждый проект уникален. Условия окружающей среды, размеры, количество, требования к загрузке и ожидаемый срок службы — все это влияет на конечную экономику.

Компания Nanjing Spare New Materials может оценить решения из стеклопластика в соответствии с требованиями вашего проекта и предоставить индивидуальное техническое и коммерческое предложение.

Отправьте нам свои чертежи, спецификации и требования к проекту, и наша команда поможет сравнить потенциальные преимущества стеклопластика в течение жизненного цикла по сравнению с обычными материалами.