الفولاذ الكربوني مقابل الفولاذ المقاوم للصدأ في الأعمال الإنشائية في الخليج

ما الذي يقارنه سعر الشراء فعلياً

عرض السعر الأول يقارن شيئين مختلفين. يُسعَّر الهيكل من الفولاذ الكربوني على أساس ألواح ومقاطع من ASTM A36 أو S355JR وفق EN 10025-2 مضافاً إليها نظام حماية، تنظيف بالسفع، طبقة أساس وطبقات نهائية أو جلفنة بالغمس الساخن، وما يضيفه كل منها من مناولة. أما الهيكل من الفولاذ المقاوم للصدأ فيُسعَّر على أساس ألواح من 316L وفق ASTM A240 أو EN 10088-2، مع قضبان ومقاطع وفق EN 10088-3، مُخلَّلة ومُخمَّلة بعد اللحام ولا تحمل أي طلاء على الإطلاق. قارن الفولاذ العاري بالمقاوم للصدأ العاري فيبدو رقم الفولاذ الكربوني لا يُرد؛ وقارن الاثنين محميَّين وجاهزين للتركيب فتضيق الفجوة دون أن تنغلق.

يختبئ داخل سعر الفولاذ الكربوني أمران: الطلاء نفسه بما يتطلبه من تحضير للسطح، وإصلاح أضرار النقل، وترميم موقعي لكل وصلة قُطعت عندها؛ والوقت، لأن حوض الجلفنة أو نظام الطلاء متعدد الطبقات يفرض فترة انتظار بين التصنيع والتركيب لا يحملها الهيكل الملحوم والمخلَّل من الفولاذ المقاوم للصدأ.

ما تكلفة دورة الصيانة في موقع خليجي

الفولاذ الكربوني لا يملك طبقة خاملة. يبقى سليماً فقط ما دام حاجز يُبعد الماء والأكسجين عن السطح، والموقع الخليجي يُجهد هذا الحاجز بشدة. في جدة والدمام يحمل الهواء الكلوريد من البحر ورطوبة تكفي لتبليل السطح ليلاً؛ ودرجة حرارة سطح صيفية تقارب 45 درجة مئوية تجففه بحلول منتصف الصباح، وتتكرر دورة البلل والجفاف يومياً. الرمال التي تحملها الرياح تحتّ الحواف والأوجه المكشوفة، والأشعة فوق البنفسجية تُحيل الطبقة النهائية إلى سطح طباشيري حتى تكف عن صد الماء. في الرياض الهواء جاف والطلاء يشيخ أبطأ، لكن الغبار والأشعة فوق البنفسجية ما زالا يعملان عليه.

الجلفنة بالغمس الساخن آلية مختلفة بالنهاية نفسها. يتآكل الزنك بدلاً من الفولاذ الذي تحته ويُستهلك أسرع حيث يبقى السطح مبللاً ومالحاً. وبمجرد نفاده يصدأ الفولاذ كما يصدأ الفولاذ العاري، ولا يمكن تجديد الجلفنة في الموقع؛ بل يُطلى العنصر فوقها وينضم إلى دورة إعادة الطلاء نفسها.

تكلفة تلك الدورة ليست بنداً واحداً أبداً. كل إعادة طلاء تحمل معها وسائل الوصول (سقالات أو منصات متحركة أو وصول بالحبال)، وتوقف ما يخدمه الهيكل، وتحضير السطح والتخلص من المخلفات، ومواد الطلاء والأيدي العاملة، والفحص الذي يقرر موعد الدورة التالية. فوّت دورة واحدة فيحوّل فقدان المقطع بند الصيانة إلى استبدال. اضرب دورة واحدة في عددها داخل العمر التصميمي فتحصل على الرقم الذي لا يُظهره عرض السعر. المقال عن لماذا يتبقّع 304 قرب الساحل السعودي يصف آلية الكلوريد نفسها من جانب الفولاذ المقاوم للصدأ.

أين يبقى الفولاذ الكربوني هو الإجابة الصحيحة

في كثير من الأعمال الإنشائية يكون الفولاذ الكربوني هو المواصفة الصحيحة ويكون المقاوم للصدأ هدراً. تشترك الحالات في نمط واحد: تعرض خفيف، أو وصول سهل، أو طنّية تهيمن على السعر.

الهيكل داخل مبنى مسقوف لا يرى مطراً ولا رذاذ ملح. بوابات المستودعات الداخلية والميزانينات ودعامات المعدات وحوامل الأنابيب البعيدة عن الرذاذ تقع في هذه الفئة، وطلاء واحد محدد على نحو صحيح يخدمها جيداً. المقاطع الثقيلة والبحور الطويلة تدفع في الاتجاه نفسه. يحمل S355JR حد خضوع أدنى محدداً قدره 355 ميجاباسكال وفق EN 10025-2 للألواح والمقاطع كما دُلفنت حتى سماكة 16 مم، مقابل 275 ميجاباسكال لـ S275JR على الأساس نفسه و250 ميجاباسكال لألواح ومقاطع A36 كما دُلفنت وفق ASTM A36، ولذلك تأخذ الدرجة الأعلى مقاطع أصغر وتتراكم ميزة سعر الفولاذ الكربوني مع كل طن. الأعمال المؤقتة والأعمار التصميمية القصيرة تجعل دورة إعادة الطلاء بلا معنى؛ فالهيكل يزول قبل أن يحين موعد الدورة الثانية.

التصنيع أيضاً يميل لصالح الفولاذ الكربوني. فهو يُقطع بالبلازما أو بالأوكسجين والوقود دون مخاوف السطح التي يجلبها القطع الحراري للفولاذ المقاوم للصدأ، ويُثقب ويُلحم دون مرحلة تخليل، وكل ورشة في المنطقة مجهزة له؛ وتغطي مقارنة القطع بالليزر ونفث الماء والبلازما أين تناسب كل عملية. وإذا أمكن إعادة طلاء الهيكل من الأرض أو من ممشى دائم، فإن الدورة تكلّف عمالة وطلاءً لكن لا وصولاً، ويحتفظ الفولاذ الكربوني بميزته.

أين يسترد الفولاذ المقاوم للصدأ تكلفته

يسترد الفولاذ المقاوم للصدأ تكلفته حيث تكون إعادة الطلاء مستحيلة أو حيث يهيمن الوصول والتوقف على تكلفتها. الحالة الأوضح هي الساحل: الأرصفة البحرية والمظلات على الواجهة البحرية ودعامات أبراج التبريد وهياكل المآخذ والمصارف في محطات تحلية المياه تقع في رذاذ الملح أو منطقة الرش، والطلاء هناك يفشل عند أول عيب فيه. يغطي المقال عن الفولاذ المقاوم للصدأ لمحطات تحلية المياه اختيار الدرجة للمحلول الملحي ومياه البحر.

الحالة الثانية هي العنصر الذي لا يستطيع أحد الوصول إليه: دعامات داخل مصنع عمليات لا يمكن إيقافه، وعناصر مرتفعة فوق مناطق تشغيل حية، وتثبيتات مصبوبة في الخرسانة، وهياكل داخل فجوة التكسية. لا يمكن فحص الطلاء هناك أو تجديده أبداً؛ والمادة التي لا تحتاج إلى أي منهما تزيل التزاماً كان التصميم سيحمله مدى الحياة.

الحالة الثالثة هي العمارة الظاهرة، حيث يُعد ظهور بقعة صدأ عيباً. في هواء الرياض الجاف يبقى 304 نظيفاً عادة؛ وقرب الساحل يتبقّع 304 ويتنقّر ويكون 316L هو الدرجة التي تُحدد، كما يبيّن مقال 304 مقابل 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ. يصنّف السجل الرئيسي للمواد 304 بأنه جيد و316L بأنه جيد جداً، والفرق بين هاتين الكلمتين هو صيف جدة.

الدوبلكس 2205 كحل إنشائي وسط

الدوبلكس 2205 هو EN 1.4462 أو UNS S32205 أو S31803: ألواح وفق ASTM A240 وEN 10088-2، وقضبان وفق ASTM A479 وEN 10088-3، وأنابيب وفق ASTM A790. بنيته المجهرية نصف فريت ونصف أوستنيت تقريباً، وهو ما يمنحه حد خضوع أدنى محدداً بإزاحة 0.2 % قدره 450 ميجاباسكال لألواح S32205 المُلدَّنة بالمحلول وفق ASTM A240، مقابل 205 ميجاباسكال لـ 304 و170 ميجاباسكال لـ 316L كألواح مُلدَّنة وفق المعيار نفسه. يحمل المقطع الأرق الحمل نفسه، والطنّية الأقل تسترد جزءاً من السعر الأعلى للكيلوغرام؛ وفي الأعمال الحاملة في التعرض القاسي غالباً ما يكون أرخص إجابة من الفولاذ المقاوم للصدأ بعد إعادة تحديد المقاطع.

فئة التآكل له في السجل الرئيسي للمواد هي عالية جداً، أعلى الجدول، وتطبيقاته المدرجة هي النفط والغاز والكيماويات وتحلية المياه والبحرية. الكيمياء تقرأ السبب. تحدد ASTM A240 ألواح S32205 عند 22 إلى 23 % كروم و3 إلى 3.5 % موليبدنوم و0.14 إلى 0.20 % نيتروجين؛ ويحمل 316L من 16 إلى 18 % كروم و2 إلى 3 % موليبدنوم دون حد أدنى للنيتروجين، ولدى 304 من 17.5 إلى 19.5 % كروم ولا اشتراط للموليبدنوم. هذه العناصر الثلاثة تحدد رقم مكافئ مقاومة التنقّر (PREN). مرّر الحدود الدنيا للمواصفات عبر حاسبة PREN فيقف 2205 عند حد أدنى 34.14 و316L عند 22.6 و304 عند 17.5، مع إدخال النيتروجين صفراً للدرجتين الأوستنيتيتين لأن مواصفاتهما لا تحدد حداً أدنى. الصبّة الحقيقية تقع فوق حدها الأدنى؛ وقيم شهادة اختبار المصنع هي الأرقام التي تُقارن عندما تُعرض صبّتان.

يطلب الدوبلكس المزيد من المصنّع. تُضبط الحرارة المدخلة ودرجة حرارة ما بين الممرات للحفاظ على توازن الفريت والأوستنيت في اللحام، وتُزال صبغة الحرارة بـ التخليل والتخميل وإلا صارت منطقة اللحام نقطة الضعف. الورشة ذات الخبرة بالدوبلكس في اللحام والتصنيع جزء من المواصفة.

هل يزن الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر من الفولاذ الكربوني

بالكاد، والتصميم يقرر الباقي. يحمل السجل الرئيسي للمواد الفولاذ الكربوني عند 7850 كجم/م³، والدرجتين الأوستنيتيتين 304 و316L عند 8000 كجم/م³، والدوبلكس 2205 عند 7800 كجم/م³. مرّر لوحاً بأبعاد 3000 مم × 1500 مم × 10 مم عبر حاسبة وزن الصفائح والألواح عند كل كثافة فتقع الأرقام الثلاثة على بعد كيلوغرامات قليلة من بعضها.

الفرق الذي يحرّك الهيكل هو المقطع لا الكثافة. حيث يحل الدوبلكس محل S355JR يسمح حد الخضوع الأعلى بمقطع أخف؛ وحيث يحل 316L محله قد يدفع حد الخضوع الأدنى المقطع إلى الأعلى، فيكتسب الهيكل وزناً من الهندسة لا من المعدن. الأساسات والنقل واستئجار الرافعات تتبع وزن المقطع، ولذلك مكان المقارنة هو الحساب الإنشائي.

أين تقع هداية

تعمل هداية للصناعات المعدنية من ثلاث مدن وعشرة مواقع وثلاثة مصانع في المملكة العربية السعودية، بفروع في جدة والرياض والدمام؛ وبدأت المجموعة في عام 1976. يحمل السجل الرئيسي للمواد العائلتين معاً: A36 وS275JR وS355JR وA572 Grade 50 على جانب الفولاذ الكربوني، و304 و316L و2205 على جانب المقاوم للصدأ. تصنّع شعبة الهندسة الصناعية الهياكل الفولاذية وخزانات التخزين وأوعية الضغط، ويقوم مركز الخدمة بالقطع والدرفلة والشطف واللحام والتخليل والتخميل للعائلتين.