FRP vs Aço: Por que o custo total de propriedade é mais importante do que o preço de compra

Ao selecionar materiais para projetos industriais e de infraestrutura, as equipes de compras geralmente se concentram em um valor-chave: o preço inicial de compra.

As equipes de engenharia e de projeto, entretanto, normalmente olham para uma questão mais ampla:quanto custará o material ao longo de toda a sua vida útil?

Esta diferença é particularmente importante quando se comparaPRFVperfis compostos com aço convencionalem ambientes expostos à umidade, produtos químicos, sal e outros fatores corrosivos.

Embora os produtos FRP possam ter um preço de compra inicial mais elevado do que o aço estrutural padrão, a sua resistência à corrosão, os baixos requisitos de manutenção e o design leve podem reduzir significativamente os custos do ciclo de vida. 

O preço inicial de compra: ano 0

Na fase de aquisição, o aço parece muitas vezes ser a opção mais económica.

O aço estrutural padrão está amplamente disponível e tem um preço de compra inicial relativamente baixo. Os perfis FRP, por outro lado, podem exigir um investimento inicial mais elevado devido ao custo dos materiais compósitos e da fabricação especializada.

Contudo, o preço de compra representa apenas o início do ciclo de vida económico do material.

Para projetos de longo prazo, a questão mais relevante é:

Qual será o custo total após 5, 10 ou 20 anos de operação?

Anos 1–5: Início da Manutenção

Em ambientes corrosivos ou úmidos, as estruturas de aço normalmente requerem inspeção regular e medidas de proteção.

Dependendo das condições operacionais, isso pode incluir:

● Inspeções anticorrosão

● Revestimento de retoque e tratamentos de proteção

● Preparação de superfície e repintura

● Monitoramento de corrosão precoce

● Manutenção adicional em ambientes marinhos e químicos

Os compostos FRP se comportam de maneira diferente.

Como o FRP não enferruja e oferece forte resistência à umidade e a muitos ambientes corrosivos, a manutenção rotineira relacionada à corrosão pode ser significativamente reduzida em comparação com o aço convencional.

Isto também pode reduzir a necessidade de acesso relacionado à manutenção, interrupções de trabalho e operacionais.

Anos 5 a 10: Cresce a disparidade no custo do ciclo de vida

À medida que as estruturas de aço permanecem expostas a ambientes agressivos, os requisitos de manutenção podem tornar-se mais significativos.

Dependendo do projeto e das condições ambientais, o aço pode exigir:

●  Principais ciclos de repintura

●  Inspeções estruturais detalhadas

●  Reparos locais ou substituição de componentes

●  Proteção adicional contra corrosão

●  Mão de obra e equipamentos para operações de manutenção

●  Potencial tempo de inatividade durante a manutenção

O FRP, por outro lado, foi projetado para fornecer desempenho de longo prazo com manutenção de rotina mínima.

A ausência de requisitos de repintura e reparação relacionados com a corrosão pode tornar-se uma vantagem económica significativa em ciclos de vida de projecto mais longos.

Anos 10–20: Olhando além do preço de compra

Para infraestruturas que deverão funcionar durante décadas, o custo cumulativo de manutenção torna-se cada vez mais importante.

Ciclos repetidos de revestimento, inspeção, reparo e substituição podem aumentar substancialmente o custo total de uma estrutura de aço.

Em alguns ambientes agressivos, as despesas acumuladas de manutenção podem aproximar-se ou exceder o custo original de compra do material.

O FRP pode ajudar a evitar muitas dessas despesas recorrentes relacionadas à corrosão.

A sua resistência à corrosão e os baixos requisitos de manutenção significam que, quando devidamente concebido e especificado para a aplicação, os gastos operacionais adicionais podem permanecer relativamente baixos durante toda a vida útil.

A outra vantagem econômica: menor peso

A economia do ciclo de vida não se limita à manutenção.

Os perfis FRP são significativamente mais leves que o aço. Dependendo do perfil específico e do design, o FRP pode pesar até aproximadamente75% menos que o aço.

Isso pode criar economias adicionais durante:

● Transporte

●  Tratamento

●  Instalação

●  Projeto de suporte estrutural

●  Montagem no local

Um material mais leve também pode simplificar a instalação em locais onde o acesso de equipamentos de elevação pesada é difícil.

Para grandes projectos de infra-estruturas, estas poupanças indirectas podem ter um impacto significativo no custo global do projecto.

PRFVvs Aço: Uma Perspectiva do Ciclo de Vida

Ao comparar materiais, é útil analisar em conjunto os principais fatores de custo:

A economia exata do ciclo de vida sempre dependerá da aplicação, das especificações do material, das condições ambientais, do método de instalação e da vida útil esperada.

Aplicações do mundo real

As vantagens do FRP são particularmente relevantes em ambientes onde a corrosão e a manutenção são grandes preocupações.

Os exemplos destacados pela Nanjing Spare incluem aplicações em:

Sistemas de pontes de cabos na Noruega

Componentes FRP foram fornecidos para sistemas de pontes de cabos em cooperação com a Oglaend Industries. De acordo com as informações do projeto, os sistemas operam há aproximadamente 10 anos sem intervenções de manutenção documentadas.

Ponte Rama 8 – Banguecoque

As seções de tabuleiro FRP têm sido usadas na ponte Rama 8 em Bangkok desde 2001. A aplicação demonstra o potencial dos componentes FRP para uso em infraestrutura de longo prazo sem requisitos convencionais de repintura de aço.

Tratamento de Água em Shenzhen

Em uma aplicação de tratamento de água, os componentes metálicos do raspador falharam após vários anos de operação. As substituições de FRP foram introduzidas posteriormente e operaram com requisitos de manutenção significativamente reduzidos.

Refino de ZhenhaiTorres de resfriamento

Os componentes FRP foram introduzidos em aplicações de torres de resfriamento para substituir componentes metálicos e reduzir requisitos recorrentes de substituição.

Esses exemplos ilustram por que os materiais compósitos são cada vez mais considerados para infraestruturas expostas à água, umidade, produtos químicos e outras condições operacionais agressivas.Além da manutenção: considerações de sustentabilidadeO custo do ciclo de vida não é o único fator que pode influenciar a seleção do material.

O baixo peso do FRP pode reduzir os requisitos de transporte e instalação, enquanto a fabricação de compósitos pode ter uma pegada de carbono menor do que alguns materiais alternativos.

Os dados de origem desta análise indicam que a fabricação de FRP pode ter uma pegada de carbono de até8 vezes menor que o alumínio, embora o impacto ambiental real dependa dos materiais específicos, do processo de fabricação, do transporte e do cenário de fim de vida.

Para projectos onde tanto o desempenho económico como o ambiental são importantes, a análise do ciclo de vida pode, portanto, fornecer uma imagem mais completa do que apenas o preço de compra.

O que as equipes de compras devem considerar?

Um material que é mais barato de comprar não é necessariamente mais barato de adquirir.

Ao avaliar o FRP em relação ao aço, as equipes de compras e engenharia devem considerar:

● Preço de compra inicial

● Vida útil esperada

● Exposição à corrosão

● Requisitos de inspeção

● Frequência de repintura

● Mão de obra de manutenção

● Custos de substituição

● Instalação e transporte

● Tempo de inatividade durante a manutenção

● Condições ambientais

● Desempenho estrutural necessário

Para projetos com requisitos de serviço prolongados, especialmente em ambientes marinhos, de águas residuais, químicos, petroquímicos e outros ambientes corrosivos, estes fatores podem ter um grande impacto na economia final.

FRP: avaliando o ciclo de vida completo do ativo

O FRP não deve ser simplesmente avaliado como uma alternativa mais cara ao aço.

A comparação mais útil é o custo total de propriedade durante a vida útil esperada do ativo.

Um investimento inicial mais elevado pode ser potencialmente compensado pela redução da manutenção relacionada com a corrosão, instalação mais fácil, menores requisitos de substituição e maior desempenho de serviço.

Para projetos com requisitos de serviço de 10, 20 ou mais anos, a avaliação do custo do ciclo de vida completo pode fornecer uma base muito mais clara para a seleção de materiais do que comparar apenas os preços de compra.

Precisa de uma comparação de custos do ciclo de vida?

Cada projeto é diferente. As condições ambientais, dimensões, quantidades, requisitos de carga e vida útil esperada influenciam a economia final.

A Nanjing Spare New Materials pode avaliar soluções FRP de acordo com os requisitos do seu projeto e fornecer uma proposta técnica e comercial customizada.

Envie-nos seus desenhos, especificações e requisitos de projeto, e nossa equipe poderá ajudar a comparar os benefícios potenciais do ciclo de vida do FRP em relação aos materiais convencionais.