Phân tích chi phí đầu tư & bảo trì: Inox so với thép, mạ kẽm, nhôm

Trong các quyết định vật liệu, chi phí ban đầu thấp không đồng nghĩa chi phí sở hữu thấp. Bài viết này đi thẳng vào trọng tâm: phân tích chi phí đầu tư (CAPEX) và chi phí bảo trì (OPEX) của inox so với thép carbon sơn, thép mạ kẽm nhúng nóng và nhôm, theo phương pháp chi phí vòng đời (LCC). Đây là một mảnh ghép quan trọng trong bức tranh so sánh toàn diện inox với các kim loại khác, nhưng đủ độc lập để bạn ra quyết định cho dự án tại Việt Nam.

Phương pháp: dùng chi phí vòng đời (LCC) thay vì giá mua

LCC (Life Cycle Cost) = CAPEX + tổng chi phí vận hành/bảo trì chiết khấu theo thời gian + chi phí rủi ro + xử lý cuối vòng đời.

– Công thức rút gọn: LCC = CAPEX + Σ OPEX_t / (1 + r)^t
– r: lãi suất chiết khấu (thực tế tại VN 8–12% tùy doanh nghiệp)
– T: tuổi thọ thiết kế (10–25 năm phổ biến cho kết cấu công nghiệp)

Tham chiếu môi trường ăn mòn:
– ISO 12944/TCVN 8789: C2 (nhẹ) đến C5 (rất nặng); C4–C5 là điển hình ven biển/khí hậu nhiệt đới ẩm, Việt Nam nhiều khu vực rơi vào C3–C5.
– ISO 14713-1: hướng dẫn tuổi thọ mạ kẽm theo chiều dày lớp kẽm và môi trường.

Chọn mác inox theo môi trường:
– C2–C3: 304 đủ; 201 chỉ cho nội thất khô, không hóa chất.
– C4: 304 có thể dùng với bảo trì phù hợp; 316 khuyến nghị cho ngoài trời ven biển.
– C5-M (biển nặng): 316/316L, duplex 2205 nếu tải trọng cao/Cl- rất cao.

Nguồn phương pháp và dữ liệu: ISSF/Nickel Institute về LCC; ISO 12944, ISO 14713; NACE/AMPP IMPACT Report về chi phí ăn mòn.

Chi phí ban đầu (CAPEX): inox đắt hơn, nhưng bỏ qua lớp phủ

Vật liệu & tỷ lệ giá tương đối

– Thép carbon (SS400/S235) sơn: cơ sở so sánh (Index = 1.00)
– Thép mạ kẽm nhúng nóng (HDG, ~70–100 µm): 1.1–1.3 lần thép sơn (do chi phí mạ)
– Nhôm 6061-T6 sơn tĩnh điện/anod: 1.4–1.8 lần (vật liệu đắt hơn nhưng nhẹ hơn ~1/3 thép)
– Inox 304: 1.4–1.7 lần (không cần sơn)
– Inox 316: 1.7–2.1 lần (hợp kim Mo chống rỗ pitting)
Lưu ý: Trên sản phẩm hoàn thiện, chênh lệch inox so với thép sơn thường thấp hơn so với so giá/kg, vì inox bỏ qua các công đoạn sơn/mạ và các lần phun sơn tại xưởng.

Gia công & lắp đặt

– Inox: yêu cầu mũi khoan, đá mài, dây hàn chuyên dụng; tốc độ gia công chậm hơn thép carbon. Bù lại không tốn phun bi/phun cát, sơn lót, sơn phủ, thời gian chờ khô và kiểm tra độ dày sơn.
– Thép sơn: thêm chi phí chuẩn bị bề mặt Sa 2.5, hệ sơn (epoxy/polyurethane), kiểm tra độ dày/độ bám, khu vực sơn sạch, an toàn lao động.
– Mạ kẽm nhúng nóng: chi phí vận chuyển tới bể mạ, thoát lỗ, kiểm soát biến dạng nhiệt.
– Nhôm: dễ gia công, nhưng thường cần sơn/anod để bền màu, chú ý ăn mòn Galvanic khi lắp bu lông thép.

Kết luận CAPEX: Inox cao hơn thép sơn ở “giá mua”, nhưng tổng chi phí lắp đặt nhiều khi chỉ cao hơn 30–60% do không cần hệ sơn.

Chi phí bảo trì (OPEX): nơi inox tạo lợi thế

Thép carbon sơn

– Chu kỳ sơn lại phụ thuộc ISO 12944 và hệ sơn; môi trường C4 thường 5–10 năm cho “thời gian đến bảo trì đầu tiên”.
– Mỗi lần sơn lại gồm dừng thiết bị, giàn giáo, xử lý rỉ, phun bi, sơn nhiều lớp, nghiệm thu; chi phí đáng kể (thường 40–80% CAPEX cho hạng mục).
– Rủi ro CUI (ăn mòn dưới lớp cách nhiệt) tại đường ống/thiết bị nóng, khó phát hiện, chi phí sửa lớn.

Thép mạ kẽm nhúng nóng (HDG)

– Tuổi thọ đến bảo trì phụ thuộc chiều dày kẽm và môi trường. Ở C4, 85 µm có thể đạt ~10–20 năm; ở C5-M ven biển nặng, có thể chỉ 5–10 năm hoặc thấp hơn cho vùng bắn mù muối trực tiếp (theo ISO 14713-1).
– Bảo trì gồm sửa chữa lớp kẽm hư hại, sơn phủ bổ sung (hệ Duplex), lau rửa muối.

Nhôm

– Tự tạo màng oxit bảo vệ nhưng nhạy cảm rỗ/pitting trong môi trường clorua; thường cần sơn/anod. Bảo trì chủ yếu là vệ sinh, sơn lại theo chu kỳ 8–12 năm.

Inox (201/304/316)

– Không cần sơn. Bảo trì là vệ sinh định kỳ để tránh bám muối/bụi; 304 có thể bị “ố trà” (tea staining) ngoài trời ven biển nếu không rửa; 316 kháng clorua tốt hơn, giảm ố và rỗ.
– Chi phí bảo trì thường là vệ sinh 0.3–0.5% CAPEX/năm; định kỳ passivation/đánh bóng nhẹ 10–15 năm/lần trong môi trường khắt khe.

Tài liệu tham khảo: ISO 12944; ISO 14713-1; Nickel Institute/ISSF về chọn mác inox ngoài trời; ASSDA về tea staining.

Ví dụ tính LCC 20 năm (NPV, r = 10%)

Giả định hạng mục khung sàn/lan can ngoài trời (khối lượng tương đương), so sánh theo chỉ số chi phí. Con số mang tính tham khảo để minh họa phương pháp; vui lòng lấy báo giá thực tế trước khi quyết định.

Kịch bản A – Môi trường C4 (ven biển nhẹ/đô thị ẩm)

– CAPEX (chỉ số): Thép sơn = 1,000; Mạ kẽm = 1,200; Nhôm = 1,600; Inox 304 = 1,500; Inox 316 = 1,800
– OPEX hằng năm: Thép sơn 2% CAPEX; Mạ kẽm 1%; Nhôm 1%; 304: 0.5%; 316: 0.3%
– Bảo trì lớn:
– Thép sơn: sơn lại năm 5 và 12, mỗi lần 60% CAPEX
– Mạ kẽm: bảo trì năm 12, 30% CAPEX
– Nhôm: sơn lại năm 10, 40% CAPEX
– 304: passivation năm 10, 5% CAPEX
– 316: đánh bóng nhẹ năm 15, 3% CAPEX
– Kết quả NPV LCC (chỉ số):
– Mạ kẽm: ~1,417 (thấp nhất)
– Inox 304: ~1,593
– Thép sơn: ~1,734
– Inox 316: ~1,859
– Nhôm: ~1,983
Kết luận C4: Mạ kẽm có LCC thấp nhất; Inox 304 bám sát, vượt thép sơn nhờ OPEX thấp.

Kịch bản B – Môi trường C5-M (ven biển nặng/ẩm mặn)

– CAPEX như trên
– OPEX hằng năm:
– Thép sơn: 3% CAPEX; Mạ kẽm: 1.5%; 304: 1% (vẫn rủi ro rỗ); 316: 0.5%
– Bảo trì lớn:
– Thép sơn: sơn lại năm 3, 8, 13, 18, mỗi lần 70% CAPEX
– Mạ kẽm: bảo trì năm 5, 10, 15, mỗi lần 40% CAPEX (phản ánh tuổi thọ ngắn trong C5)
– 304: passivation năm 5 & 12 (5% CAPEX mỗi lần) và thay 10% chi tiết năm 6 (≈15% CAPEX) do rỗ cục bộ
– 316: đánh bóng nhẹ năm 10 (3% CAPEX)
– Kết quả NPV LCC (chỉ số):
– Inox 316: ~1,897 (thấp nhất trong các phương án bền)
– Mạ kẽm: ~1,951
– Inox 304: ~1,825 về số học nhưng rủi ro hư hỏng/ảo tưởng chi phí do rỗ; thực tế thường kém tin cậy, dễ phát sinh chi phí thay mới
– Thép sơn: ~2,440 (cao nhất)
Diễn giải C5: Với clorua cao, chu kỳ sơn/mạ dày đặc làm CAPEX thấp ban đầu trở nên đắt đỏ. Inox 316 thường tối ưu về vòng đời và rủi ro.

Các chi phí ẩn thường bị bỏ qua

– Dừng máy/giàn giáo/giấy phép làm việc nóng khi sơn lại
– An toàn: rủi ro rơi vật, khí độc VOC khi sơn; cháy nổ khi làm sạch bề mặt
– Chất lượng sản phẩm: mạt rỉ sét gây nhiễm bẩn (F&B, dược, nước sạch)
– Rủi ro CUI cho thép sơn/mạ dưới lớp cách nhiệt
– Ăn mòn điện hóa do tiếp xúc kim loại khác (nhôm/galvanized với inox/thép)
– Thẩm mỹ: ố, phai màu; inox giữ bề mặt tốt hơn nếu vệ sinh định kỳ
– Giá trị thu hồi/phế liệu: inox có giá thu hồi cao, dễ tái chế

Khi nào chọn vật liệu nào?

– Inox 316: ven biển, xử lý nước, F&B, hóa chất nhẹ–trung bình, yêu cầu vệ sinh cao, tuổi thọ ≥20 năm
– Inox 304: đô thị nội địa C2–C3, trong nhà, kiến trúc ngoại thất ít clorua, yêu cầu không sơn
– Inox 201/430: chỉ nội thất khô/đồ gia dụng; không khuyến nghị ngoài trời ẩm
– Thép mạ kẽm: kết cấu ngoài trời C3–C4, tải cơ học cao, yêu cầu tuổi thọ trung bình với chi phí thấp
– Thép sơn: trong nhà khô, công trình tạm, tuổi thọ ngắn, dễ tiếp cận sơn lại
– Nhôm: cần nhẹ, chống ăn mòn vừa phải, ít va đập, chú ý cách ly điện hóa và lớp phủ bề mặt

Checklist để chốt phương án và báo giá chuẩn

– Môi trường ăn mòn (C2–C5), khoảng cách tới biển/đường muối, SO2/Cl-
– Tuổi thọ mục tiêu (10/15/20/25 năm) và mức chấp nhận bảo trì
– Yêu cầu vệ sinh/thực phẩm, thẩm mỹ, an toàn cháy nổ
– Tải trọng, chiều dày/tối ưu kết cấu, mối hàn/liên kết
– Tiêu chuẩn áp dụng: ISO 12944/TCVN 8789 (sơn), ISO 14713 (mạ kẽm), ASTM/EN/TCVN cho inox
– Thiết kế chống bẫy khe, thoát nước, tránh kẹt muối, cách ly điện hóa
– Lịch vệ sinh khả thi, chi phí giàn giáo, dừng thiết bị
– Thu thập báo giá vật liệu, gia công, thi công, bảo trì để tính LCC

Mẹo tối ưu:
– Dùng 316 cho khu vực hứng sương muối, 304 cho vị trí khuất/khô; kết hợp hợp lý
– Chọn bề mặt inox 2B/No.4/No.320 phù hợp; đánh bóng quá mịn chưa chắc bền hơn trong môi trường biển nếu không vệ sinh
– Duplex 2205 khi cần cường độ cao và chống rỗ vượt trội
– Hạn chế hàn dư thừa; dùng hoàn thiện cơ học để giảm bề mặt giữ muối

Nguồn tham khảo tiêu biểu

– ISO 12944 (Sơn bảo vệ kết cấu thép – Phân loại môi trường/độ bền hệ sơn)
– TCVN 8789:2011 (Sơn bảo vệ kết cấu thép – Yêu cầu kỹ thuật & phương pháp thử)
– ISO 14713-1 (Kẽm và hợp kim kẽm – Hướng dẫn bảo vệ khỏi ăn mòn)
– ISSF: Life Cycle Costing and Stainless Steel; Nickel Institute – Guidelines for stainless steel selection in architecture and marine
– NACE/AMPP IMPACT Report 2016 – Chi phí ăn mòn toàn cầu (~3–4% GDP)

Kết luận

– Nếu chỉ nhìn CAPEX, thép sơn/mạ kẽm có lợi thế. Nhưng xét LCC 20 năm, inox thường rẻ hơn tổng thể trong môi trường C4–C5 do OPEX rất thấp và rủi ro bảo trì nhỏ.
– C4: mạ kẽm có LCC thấp nhất; inox 304 bám sát và an toàn hơn về vệ sinh/thẩm mỹ.
– C5: inox 316 thường là lựa chọn tối ưu về vòng đời, ổn định chi phí và ít dừng máy. Mạ kẽm/đặc biệt hệ Duplex (mạ + sơn) có thể cạnh tranh nhưng chi phí bảo trì tăng nhanh.
– Quyết định đúng dựa trên LCC, môi trường ăn mòn và khả năng dừng máy; inox thắng ở nơi bảo trì khó, yêu cầu vệ sinh cao hoặc chi phí dừng máy lớn.

Cần bảng tính LCC riêng cho dự án của bạn? Liên hệ Inox Cường Thịnh để được tư vấn mác inox, bề mặt và phương án tối ưu chi phí. Hotline: 0343.417.281. Email: inoxcongnghiep.cuongthinh@gmail.com