Paslanmaz Çelik Yapıların Gerçek Maliyetlerinin Değerlendirilmesi

Açık denizde paslanmaz çeliklerin yapısal uygulamalarına ilişkin bağımsız bir çalışma, Nikel Geliştirme Enstitüsü, Uluslararası Krom Geliştirme Derneği ve üç paslanmaz çelik üreticisinin (Avesta AB, British Steel Stainless ve Ugine) talebi üzerine UK Steel Construction Institute tarafından gerçekleştirilmiştir. Paslanmaz çeliklerin yangın direncinin, mukavemetinin ve korozyon direncinin faydalı bir şekilde kullanılabileceği açık deniz platformlarının belirli alanlarını belirleyerek ve bunun yerine paslanmaz çelik seçiminin ekonomik sonuçlarını analiz ederek 4-6. Sayfalarda özetlenen yangın testi programını tamamlar. yumuşak çelik veya alüminyumdan daha fazla.

Ayrıntılı değerlendirme için seçilen yapılar merdivenler, yürüme yolları, korkuluklar, ızgaralar, zemin sistemleri, güvenlik duvarları, patlama duvarları ve modüller ve koridorlar için kaplamalardı. Paslanmaz çelik halihazırda bu uygulama için açık denizde kurulmuş olduğundan kablo merdivenleri hariç tutulmuştur. Önerilen ancak maliyeti olmayan diğer kullanımlar helidekler ve alev patlamalarıdır.

Çalışmada kullanılan tüm tasarım kriterleri, İngiliz Standartları Uygulama Kurallarına, Enerji Bakanlığı yönergelerine ve Amerikan Petrol Enstitüsü'nün (API) açık deniz platformları için tavsiye ettiği uygulamaya uygundur. İncelenen doğrudan maliyet unsurları malzeme tedariki, imalat, yüzey koruma, onarım, değiştirme ve temizlemedir. Dolaylı maliyetler, özellikle bakım gerektirmeyen malzemelerin kullanımından doğabilecek önemli tasarruflar da dikkate alındı.
 

Değerlendirilen üç malzeme BS 4360 Sınıf 43C'ye göre yumuşak çelik veya eşdeğeri idi; alüminyumdan Sınıf 6082TF'ye; ve paslanmaz çelik Tip 316L. Değerlendirme, açık deniz endüstrisinde çalışan tedarikçilerden ve imalatçılardan gelen bilgiler kullanılarak tam ömür maliyet esasına göre yapılmıştır. 

Önerilen Makale: Çelik sac malzemeler ve uygulamaları hakkında detaylı bilgi almak için çelik sac sayfamızı ziyaret etmenizi tavsiye ederiz.

Açık deniz tesislerinin günlük işleyişinden sorumlu operatörler tarafından sağlanan veriler üzerinde bakım programları ve maliyetler üzerine varsayımlar yapılmıştır. Açık deniz üretiminin, karada gerekli olandan daha yüksek seviyelerde kaynak denetimi ve kaynak onarımını içeren çok sıkı şartnameler tarafından kapsanması gerçeği için ayrılmıştır. Ayrıca, esas olarak nakliye maliyetleri ve açık deniz platformlarında yaşam alanları sağlaması nedeniyle, iş gücü açık denizde çok daha pahalıdır.

Bakımın sıklığını ve maliyetini tahmin ederken kilit faktör, açık deniz hizmetinin zorlu koşullarında yapısal malzemelerin olası korozyon davranışıdır. Neyse ki, üzerine çekilebilecek zengin bir uzun vadeli deneyim var.

Yumuşak Çelik: Korunmasız yumuşak çeliğin, klorür yüklü deniz ortamında, maruz kalan yüzey başına yılda yaklaşık 0.15 mm'de aşındığı bilinmektedir ve bu, devam etmesine izin verilirse, çok geçmeden ciddi zayıflamaya yol açacaktır. Örneğin, 6 mm kalınlığındaki bir I-kesitli kiriş, yalnızca 10 yıl içinde kapasitesinin yarısını kaybedecektir. Bu nedenle, koruyucu boya katmanlarının yapının ömrü boyunca bozulmadan korunması esastır. Açık deniz bakım yüklenicilerinin programlarının ayrıntıları değişiklik gösterse de, çalışma ihtiyatlı bir şekilde her 5 yılda bir tamamen yeniden boyamayı varsaymaktadır. Yeniden boyama düzgün ve düzenli olarak yapıldığında, yumuşak çeliğin yapının tüm ömrü boyunca dayanması ve değiştirilmesi gerekmemesi beklenebilir. Öte yandan galvanizli yumuşak çelik, ortamın ciddiyetine bağlı olarak muhtemelen 10 ila 15 yıl dayanacaktır. Daha sonra tamamen değiştirilmesi gerekebilir. Sonuç olarak, çalışma hem 10 hem de 15 yıllık yaşamlar için yenileme maliyetleri vermektedir.

Alüminyum: Alüminyumun korozyon oranları düşüktür ve genellikle yüzey çukurluğu ile sınırlıdır. Çalışma, bunun meydana gelme oranını azaltmak için her 6 ayda bir yıkama olduğunu varsayar. Alüminyum alaşımları ile ilgili başlıca endişe kaynağı galvanik korozyondur, alüminyum hem yumuşak hem de paslanmaz çelikler için anodiktir. Alüminyumu yumuşak çelik modüllere veya paslanmaz çelik boru tesisatı çevresine bağlarken, iki metalin elektriksel olarak ayrılmasını sağlamak önemlidir, aksi takdirde alüminyum tercihen korozyona uğrayacaktır. Galvanizli yumuşak çeliğe birleştirilirse, alüminyum önce çinko kaplamanın korozyona uğramasına ve ardından kendi kendine korozyona neden olur.

Paslanmaz Çelikler: Açık denizde kullanım için tavsiye edilen kalite bilinen '18 -8 'tipi değil, daha yüksek alaşımlı Tip 316'dır, genellikle 316L olarak adlandırılan düşük karbonlu versiyonudur. Bu malzeme, koruyucu krom bakımından zengin oksit tabakasını şiddetli klorür içeren atmosferlerde bile korur ve uzun bir hizmet ömrü boyunca yüzey oyulmasına ve çatlak korozyonuna karşı yüksek direnç sağlar. Tüm pratik amaçlar için, sıfır korozyona sahip olduğu ve bakım gerektirmediği kabul edilebilir. Çalışma, yüzey lekelenmesini ve matlaşmayı azaltmak için 6 aylık aralıklarla yıkamayı varsaymaktadır, ancak pratikte bu gerekli değildir.
 

Yalnızca doğrudan maliyetler temelinde, çalışma, yumuşak çelik yapıların nispeten düşük ilk maliyetinin, yaşam döngüsü bakım ve değiştirme maliyetleri hesaba katıldığında kısa sürede telafi edildiğini ortaya koyuyor. Geçiş noktası, yumuşak çeliğin ilk değiştirilmesinin gerekli olduğu anda gerçekleşir. Alüminyum yapıların, yumuşak çelikten önemli ölçüde daha pahalı olsalar da, 1989'un başlarında elde edilen malzeme maliyetleri açısından paslanmaz çeliklerden biraz daha ucuz olduğu gösterilmiştir. Hem alüminyum hem de paslanmaz çelik, seyrek yıkama dışında normalde bakım gerektirmeyen açık deniz olarak kabul edilir.
 

Kolaylıkla ölçülemeyen dolaylı bir maliyet hesabı, kaynak, kumlama ve yeniden boyama gibi gerekli bakım çalışmalarının üretim üzerindeki etkisidir. Tehlikeli alanlarda kaynak yapıldığında, petrol veya gaz üretimi durdurulur ve çalışma başlamadan önce çevre patlayıcı gazlar açısından kontrol edilir. Kaybedilen her günün maliyeti, büyük bir platform için milyonlarca doları bulmaktadır. Kum veya kumlama, "sıcak çalışma" olarak sınıflandırılır ve üretim kapatılmadıkça potansiyel bir yangın riski olarak kabul edilir.

Çoğu platformda, rutin bakımın devam etmesi için yıllık bir kapatma süresi vardır. Orta büyüklükte bir petrol üreten platform için bu tipik olarak yılda 10 gün olabilir. Diyelim ki varil başına 18 dolar olan 70.000 varil petrol üretiminin kaybedildiği her gün için kaybedilen gelir 1.260.000 dolar olacaktır. Bu, merdivenler ve yürüme yolları gibi yapılar için yumuşak çelik yerine bakım gerektirmeyen paslanmaz çeliğin belirtilmesinin ekstra maliyetlerini büyük ölçüde tek bir kapatma süresinden tasarruf etmenin bile büyük ölçüde telafi edeceğini takip eder.
 

Bir yapıdaki bakım gerektirmeyen öğeler, bakım ekipleri için konaklama ve tesislerin boyutunu küçültme imkanı sunar, böylece platform yapımı sırasında ağırlığı ve maliyeti azaltır. Diğer bir ağırlık tasarrufu faktörü, paslanmaz çeliğin yumuşak çeliğin "korozyon payını" gerektirmemesi ve bu nedenle daha ince bölümlerde kullanılabilmesidir.

Düşük petrol fiyatlarının ve marjinal alanların gelişmesinin mevcut ekonomik ortamında, insansız uydu platformları düşünülüyor. Bakım ekiplerini barındırma kapsamının sınırlı olması nedeniyle, sorunsuz malzemeler bu yapılarda özel bir öneme sahip olacaktır.

Yangın Dayanımı

Yumuşak çelik yapıların ilk maliyette en düşük, ancak yaşam döngüsü maliyetlerinde en yüksek olduğunu gösterdikten ve alüminyum yapıların şu anda paslanmaz çelikten daha ucuz olduğunu kaydeden çalışma, üç malzemenin yangında göreceli güvenliğini yorumluyor. koşullar. Yumuşak çelik ve paslanmaz çelikler ile karşılaştırıldığında alüminyumun 'çok zayıf yangın direncine' işaret ederek, düşük erime noktası (660 ° C) ve 200 ° C'ye kadar düşük sıcaklıklarda ciddi mukavemet kaybına işaret eder. çelikler 1400 ° C civarında erime noktalarına sahiptir ve hidrokarbon yangınlarında ulaşılması muhtemel en yüksek sıcaklıklara kadar faydalı mukavemeti muhafaza eder.

Bir yangın acil durumu sırasında üst taraftaki yapılardan erimiş alüminyum damlaması olası riskine ve galvanizli yumuşak çelikten damlayan benzer erimiş çinko (erime noktası 420 ° C) riskine dikkat çekilmektedir. Çalışma ayrıca, paslanmaz çeliklerin boyama gerektirmediğini ve bu nedenle bazen yumuşak çelik yapılar üzerinde boya yakılarak açığa çıkan zehirli dumanlara yol açamayacağını belirtiyor. Varılan genel sonuç, paslanmaz çeliklerin alüminyum veya yumuşak çeliğe göre bariz bir şekilde daha iyi ateşe dayanıklılık özelliklerine sahip olması ve bu da onları yangında daha güvenli malzemeler haline getirmesidir.