耐候钢和普通钢成本比较,全寿命周期成本比较,耐候钢研发始于20世纪60年代初,最初从仿制美国的Corten系列钢材开始,之后武钢首先在国内研发了含铜钢;到20世纪80年代进入迅速发展阶段,逐渐形成了Cu-P-Re系和Cu-P-Ni-Cr系列适合我们国家的经济特色的耐候钢品种,并具备了量产化的生产能力。耐候钢和普通钢成本比较,全寿命周期成本比较到底有多大的差异和成本?
已建成的耐候钢桥几乎不需定期维护,很适合在维护困难或施工危险的地方应用。从全寿命周期成本来考虑,采用耐候钢的综合成本相对普通碳钢均有着非常明显优势。耐候钢有免涂装和涂装两种,分别以桥梁为例与涂装的普通钢桥进行全寿命周期成本对比分析。结果如下:
(1)“免涂装耐候钢”与“普通钢材+涂装”的对比。在桥梁建设期,耐候钢比普通结构钢成本增加约10%~25%,耐候钢用焊丝比普通钢用焊丝成本增加约50%~70%,综上可知耐候钢桥建造成本是普通钢桥的1.2倍左右。但考虑到普通钢桥的涂装成本(涂装成本占桥梁建设材料的1/4左右),耐候钢桥的初始建设成本与传统的涂漆钢成本接近,见表1。
(2)“耐候钢+涂装”与“普通钢+涂装”的对比。在一些腐蚀相对严重的地区,耐候钢也有必要进行涂装。假设三座钢桥首次使用时都进行涂装,相比采用普通钢材,采用耐候钢建造的初期成本增加约4.4%~12.2%,但全寿命周期成本降低36.7%~39.8%。同样,由于维护很少,与未来相关的维护风险显然能最小化,避免了与初始涂装有关的健康和安全问题。具体对比见表2。
由于耐候钢可免涂装或少涂装,极大地避免或减少了普通钢桥表面油漆涂层的挥发性有机物(VOC)排放和后续维护过程(如喷砂)产生清理碎屑对旁边的环境的影响。同时,耐候钢会跟着时间而发生明显的变化,其色彩明度、饱和度较普通钢高,并能保持极好的外观一致性。
耐候钢连接部位采用焊接方式时,易在焊缝部位加速腐蚀,需注意焊材氧化速率和母材匹配性;不同厂家耐候钢材质略有差异,连接部位易腐蚀,需注意材料一次采购量。同时,耐候钢并非不锈钢,如果耐候钢构件凹处有积水,也会导致此处腐蚀速率变快,因此桥梁设计与施工要关注排水。
耐候钢对富盐高湿环境较敏感,“Cl-”容易穿透表层保护膜。在这样的环境中,表层保护膜可能阻止不了内部的进一步氧化,从而造成耐候钢不“耐候”,因此就需要考虑合适的涂装防护。
使用虽然是耐候钢独特的使用方式,但其在自然环境中完成锈层的稳定化过程需要相当长的时间,而且在形成稳定化锈层之前常常出现锈液流挂与飞散的现象。为促进稳定锈层尽快形成,最有效的方法就是人为在耐候钢表面制备一层可以透气透水的膜,加速形成稳定的锈层。
当前,免涂装耐候钢桥梁已在中国铁路的建设中有所应用。鞍钢、首钢、南钢、湘钢、舞钢、宝武是耐候桥梁钢的主要生产厂商,都具有耐候桥梁钢研发、生产供货能力,耐大气腐蚀指数依据需求可以是I≥6.0或I≥6.5,钢的各项性能指标可满足现代钢桥的制造需求。
我国桥梁规模庞大,但目前钢桥占比不到2%,而美国、日本和法国的这一比例分别达到35%、41%和85%,发展空间巨大。川藏铁路、沿海铁路、山区铁路等铁路工程的大量建设,使我国耐候钢桥梁在铁路行业的推广使用面临较大的战略机遇,未来发展的新趋势如下:
(1)加强调查研究,了解不同服役环境下的腐蚀性能。即不同耐候钢的环境适应性,以及有关锈层结构、性质演化的研究,同时深入开展合金化和电化学理论研究,促进经济型耐候钢原始创新发展。
(2)通过建立锈蚀层强度折减计算模型,简化结构设计,结合实际服役环境需求选择合理的使用方式(如:凃漆、锈层稳定化处理或直接用)等,加快制定合理的耐候钢铁路桥梁的设计、制造及维护标准或规范。
(3)发展具有综合性能的耐候钢桥梁及耐海洋大气腐蚀的耐候钢。具有大厚度、高强、高韧、高耐候、低屈强比、抗层状撕裂、易焊接、高耐候指数等综合性能的耐候桥梁钢以及耐海洋大气环境耐蚀桥梁钢,也是未来铁路用桥梁钢的发展方向。
耐候钢和普通钢成本比较,全寿命周期成本比较,到底是选择耐候钢还是普通钢,应该要依据耐候钢和普通钢成本比较,全寿命周期成本比较的综合成本大家来定!返回搜狐,查看更加多
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