مقاله ی شماره ی 6 : مقايسه پوششهاي رنگ و گالوانيزه گرم از جنبه اقتصادي

[k.m.r.c]

مقايسه پوششهاي رنگ و گالوانيزه گرم از جنبه اقتصادي
امير حسيني كلورزي
كارشناس ارشد بازرسي فني- مجتمع فولاد خوزستان​

مقدمه
سالهاست كه مباحثاتي در ارتباط با برتري نسبي سيستم گالولنيزه گرم و رنگ ( خصوصا " رنگهاي غني از روي ) مطرح است . اطلاعاتي كه توليد كنندگان هر يك از اين سيستم ارائه مي كنند باعث سردرگمي مصرف كنندگان مي گردد . اين موضوع كاملا" روشن است كه هر يك از اين سيستمهاي پوششي داراي مزايا و محدوديتهاي مخصوص به خود مي باشند كه در بسياري از شرايط باعث ترجيح يكي بر ديگري مي گردد . اما در بسياري شرايط ديگر امكان استفاده از هر دو سيستم وجود دارد و انتخاب را مشكل مي كند . در اين مواقع بايد روشي مناسب جهت بررسي و مقايسه وجود داشته باشد كه بتواند در انتخاب سيستم مناسب راهنمايي قابل اعتماد باشد .
يكي از فاكتورهاي مهم در انتخاب يك سيستم ، هزينه مي باشد . اهميت فاكتور هزينه تا حديست كه اغلب به تنهايي بر پارامترهاي ديگر غالب و باعث گزينش يك سيستم بر ديگر سيستمها مي گردد . به همين منظور در اين مقاله سعي شده تا مختصري در ارتباط با مقايسه دو سيستم رنگ و گالوانيزه گرم از نظر اقتصادي پرداخته شود .

تعيين معيار اقتصادي
يك معيار مهم جهت مقايسه و انتخاب روش مطلوب از بين روشهايي كه همگي خواسته هاي ما را از سطح برآورده مي كنند ، بررسي اقتصادي و تعيين هزينه مي باشد . بطور كلي تحليل اقتصادي به منظور تصميم گيري جز جدايي ناپذير طرح هاي مهندسي مي باشد و هنگامي كه توليد مقدار ثابتي از محصولات يا خدمات مورد نظر باشد ، معيار مناسب در اين حالت ، حداقل رسانيدن هزينه است[1].
هزينه بايد بعنوان وزنه اي در برابر كيفيت مورد نياز در عمليات سطحي به تعادل برسد . يك عمليات سطحي با هزينه پايين كه به خواص مطلوب نرسد بعنوان يك هزينه هدر رفته محسوب مي شود [2] از طرفي آناليز اقتصادي نبايد تنها بر پايه هزينه عمليات صورت گيرد . هنگامي كه مقايسه اي بين روشهاي مختلف عمليات سطحي صورت مي گيرد ، ميزان هزينه نسبت به طول عمر اهميت مي يابد [3] .
هزينه بازاي طول عمر سيستمهاي پوششي شامل كليه هزينه ها در طول مدت سرويس دهي پوشش مي باشد . اين هزينه ها معمولا" شامل هزينه عمليات اوليه ، ترميم ، نگهداري ، پوشش مجدد و فاكتورهاي اقتصادي ديگر مي گردد . اين هزينه براي يك بازه زماني مشخص از طريق فرمول زير بدست مي آيد [4] :

نرخ تورم : i
طول عمر پروژه : n
نرخ بهره :r
هر چه مقدار نرخ بهره بيشتر باشد ، هزينه اوليه كمتر، بيشتر مورد توجه قرار مي گيرد . اما نرخ تورم بالا باعث مي گردد كه هزينه هاي نگهداري بعدي افزايش نسبي پيدا كنند . هزينه نگهداري پوشش ها در كارگا ه معمولا" بين 3 تا 10 برابر هزينه اوليه مي باشد . اين اختلاف زياد بدليل تاثير پارامترهاي متنوع مي باشد . هزينه نگهداري مي تواند شامل موارد ذيل گردد :
- هزينه جابجايي و حمل و نقل تجهيزات و نفرات
- هزينه ايجاد دسترسي ( مانند داربست بندي و ... )
- هزينه مواد
- هزينه خدمات
- هزينه مديريت محيطي (مانند كنترل آلودگي، محيط زيست و ...)
- هزينه نفرات
- هزينه ناشي از توقف توليد
علاوه بر موارد مطرح شده، هنگام استفاده از تكنيك هزينه طول عمر ، تعيين ميزان قابليت اعتماد كارآيي پوشش بسيار مهم است چرا كه زوال زودرس پوشش مي تواند با كاهش طول عمر پيش بيني شده و افزايش فرآيندهاي تعميري و ترميمي ميزان هزينه را بمقدار بسيار زيادي تغيير دهد .

تعيين قابليت اعتماد پوشش
در سيستمهاي پوششي دو نوع از كارافتادگي وجود دارد ، يكي قابل پيش بيني و ديگري غيرقابل پيش بيني . تمامي پوشش ها بگونه اي طراحي مي شوند كه يك سطح مشخص از كارآيي در محيط مورد نظر را ايجاد نمايند . در صورتيكه پيش از موعد مورد نظر پوشش دچار زوال گردد ، يك مشكل در ارتباط با انتخاب و يا اعمال پوشش وجود داشته است . براي بدست آوردن معياري در اين ارتباط مي توان از روشهاي آماري استفاده نمود . اين كار ابتدا توسط دكتر J.F.H. VAN EIJNSBERGER در هلند انجام گرفت و منجر به تعريف فاكتور اعتماد براي سيستمهاي پوشش گرديد . در اين روش ابتدا براي هر يك از متغيرهاي موجود در سيستم يك فاكتور اهميت نسبي (IR) تعريف مي شود كه اين فاكتور لگاريتمي بوده و ميزان اهميت آن متغير را در كارآيي سيستم پوشش تعيين مي كند . فاكتور اهميت نسبي را مي توان براي متغيرهايي مانند شرايط سطحي آب و هوا ، حضور نمكهاي محلول ، آماده سازي سطح و امثال آن تعيين نمود ( بيش از 100 فاكتور را مي توان در سيستمهاي پوششي مشخص كرد ) . مقاديري كه مي توان براي فاكتور اهميت نسبي تعيين كرد در جدول 1 آورده شده است .

جدول 1 - مقادير فاكتور اهميت نسبي
ميزان اهميت فاكتور بسيار بالا و يا غالب نسبت به ساير پارامترها 8 بالا و يا غالب نسبت به ساير پارامترها
4 قابل ملاحظه نسبت به ساير پارامترها 2 برابر با مقدار ساير پارامترها 1 مقادير كمتري در قياس با ساير پارامترها 0.25 غير قابل ملاحظه در قياس با ساير پارامترها
0.125​

از حاصل جمع مقادير تمامي فاكتورهاي اهميت نسبي ، فاكتور قابليت اعتماد كلي (FT) بدست مي آيد . هر چه مقدار FT كمتر باشد قابليت اعتماد پوشش بيشتر خواهد بود . براي ملموس تر شدن نتيجه مي توان از درجه قابليت اعتماد (RT) استفاده نمود كه مقدار آن از رابطه RT = 100/FT بدست مي آيد . هر چه مقدار RT بيشتر باشد پوشش توليد شده نسبت به ديگر پوشش ها از قابليت اعتماد بالاتري برخوردار است .

 

[k.m.r.c]

مقايسه قابليت اعتماد رنگ و گالوانيزه
از ميان پارامترهاي موجود در سيستمهاي پوشش ، 6 پارامتر زير بعنوان پارامترهاي اساسي مطرح مي باشند .
1- سطح و شكل سازه
2- آماده سازي سطح سازه
3- پوشش و يا سيستم پوششي
4- اعمال سيستم پوششي
5- فاصله زماني اعمال پوشش تا قابل استفاده شدن ان
6- طول زمان سرويس دهي
هر كدام از اين پارامترها شامل دسته اي از متغيرها هستند كه در تعيين قابليت اعتماد يك سيستم پوشش نقش مهمي ايفا مي كنند . پوششهاي اعمال شده در كارخانه همواره قابليت اعتماد بيشتري نسبت به پوششهاي اعمال شده در محل از خود نشان مي دهند . اين موضوع بدليل عدم وجود كنترل دقيق (مشابه كنترل موجود در كارخانه ) در فعاليتهاي محلي مي باشد .

جدول 2 - مقايسه فاكتورهاي رنگ و گالولنيزه اهميت نسبي (IR)
پارامتر گالواننيزه رنگ 1 4 شرايط سطحي 8 8 آماده سازي سطح 0.125 8 رطوبت / نقطه شبنم 1 8 تركيب پوشش 0.25 4 مهارت اعمال كننده 0.125 1 شرايط پخت 1 8 جابجايي / حمل ونقل 10.5 41 قابليت اعتماد كلي (FT)
9.5 2.44 درجه اعتماد (RT)
​

اين موضوع نشان مي دهد كه پوششهاي گالوانيزه گرم اغلب 400% قابليت اطمينان بيشتري نسبت به رنگ دارند . وابستگي پوششهاي گالولنيزه به متغيرهاي روش اعمال بسيار كمتر از رنگ است .
با در نظر گرفتن كليه موارد فوق ميتوان نتيجه گرفت كه پوششهاي گالوانيزه با توجه به عمر بالا و قابليت اعتماد بيشتر كه منتج به عدم نياز به عمليات تعميرات و نگهداري خاص ميگردد، از جنبه اقتصادي بسيار باصرفه تر خواهند بود. جدول 3 مقايسه ايست بين سيستم گالوانيزه و چند سيستم رنگي متداول براي طول سرويس دهي 30 ساله در اتمسفر نيمه صنعتي كه بخوبي برتري اقتصادي سيستم گالوانيزه را نشان ميدهد[5].

 

[k.m.r.c]

جدول 3- مقايسه اقتصادي گالوانيزه و رنگ

طول عمر به سال سيستم پوشش 0 5 10 15 20 25 30 NPV Hot Dip galvanizing 1.67 1.67 Inorganic Zink Primer/ high Build Epoxy 1.99 0.31
Touch Up 0.41
Maint. Repaint 2.71 Inorganic Zink Primer/ Waterborne Acrylic 1.89 0.33
Touch Up 0.46
Maint. Repaint 3.24 Inorganic Zink Primer/ High Build Epoxy/ Acrylic Urethane 2.62 0.34
Touch Up 0.43
Maint. Repaint 3.39 Latex/Latex/Latex 1.95 0.47
Touch Up 0.74
Maint.
Repaint 0.19
Touch Up 0.20
Maint. Repaint 4.71
‏
نتيجه گيري:
1- يكي از مهمترين معيارها در انتخاب سيستم پوشش مناسب معيار هزينه است كه با توجه به اهداف طولاني مدت مورد نظر از سيستم پوشش، اين معيار بايد طول عمر مفيد پوشش را نيز در بر گيرد. بدين منظور بايد در آناليزها از معيار هزينه بازاي طول عمر استفاده گردد.
2- پوششهاي گالوانيزه با توجه به عمر بالا و حجم بسيار كمتر عمليات تعميرات و نگهداري حين سرويس دهي داراي هزينه طول عمر كمتري نسبت به رنگها ميباشند. اين موضوع در كشور ايران با توجه به بالا بودن نرخ تورم بارز تر است.
3- با توجه به اينكه معيار هزينه بازاي طول عمر بر اساس طول عمر مشخص محاسبه ميگردد، زوال زود رس پوشش ميتواند تغييرات فاحشي در اين هزينه بوجود آورد. لذا علاوه بر فاكتور فوق بايد در آناليزها ضريب قابليت اعتماد نيز گنجانده شود.
4- پوششهاي گالوانيزه گرم بدليل وابستگي كمتر به متغيرهاي روش اعمال، اغلب 400% قابليت اعتماد بيشتري نسبت به رنگ دارند. اين موضوع امكان افزايش هزينه طول عمر محاسبه شده را بسيار كاهش ميدهد.
5- با در نظر گرفتن كليه موارد مطرح شده ميتوان نتيجه گرفت كه پوشش گالوانيزه گرم از جنبه اقتصادي بسيار با صرفه تر از سيستم هاي رنگ خواهد بود. بنابراين در مواقعي كه امكان استفاده از هر دو سيستم وجود دارد، گالوانيزه گرم ترجيح داده ميشود.

مراجع
​

1- غلامرضا 1-سلطاني ، " اقتصاد مهندسي " ، 1375 ، شيراز، انتشارات دانشگاه شيراز

3- امير حسيني كلورزي ، " بررسي اقتصادي در سخت پوشاني بروش جوش " ، 1382 ، سومين كنگره منطقه خاورميانه IIW ، مركز پژوهش و مهندس جوش ايران

5- NACE 98 Paper # 509, "Costing Considerations For Maintenance & New Construction Coating Work 2- J.R. Davis , " Surface Engineering For Corrosion & Wear Resistance " , 2001 , ASM , ASM International . 4- BS 5760 – Part 23, " Reliability Of System , equipment & Components – Part 23 Guide To Life Cycle Costing " , 1997 , England , BSI . ".