Quanto custa o corte a jato de água?

Qual é o custo operacional do corte a jato de água?

O custo para operar um jato de água é uma pergunta comum, pois as pessoas têm dificuldade para entender a diferença entre operar uma máquina de corte a plasma típica e um cortador a jato de água. Existem diferentes consumíveis, diferentes requisitos de energia, custo da água e, mais importante, o custo do abrasivo. O abrasivo de granada pode representar até 75% do custo total de operação por hora de um sistema de corte a jato de água. Portanto, entender o que impulsiona o uso e quanto custa será importante para o cliente que esteja considerando uma máquina a jato de água.

Para nos aprofundarmos nessa questão um pouco mais, vejamos seis configurações diferentes do sistema a jato de água, inclusive:

1. Bomba de 60.000 PSI (por polegada quadrada)/50 HP (alta pressão)
2. Bomba de 60.000 PSI/100 HP
3. Bomba de 60.000 PSI/100 HP operando duas cabeças de corte
4. Bomba de 90.000 PSI/60 HP
5. Bomba de 90.000 PSI/125 HP
6. Bomba de 90.000 PSI/125 HP operando duas cabeças de corte.

Para cada uma delas, o custo de energia, as peças de desgaste, água e abrasivo, com base no custo por hora, conforme mostrado na tabela abaixo. Cada um desses custos representa a vazão máxima de água e abrasivo para o maior orifício que pode ser acionado por bomba em sua pressão máxima.

Se você pegar os mesmos dados e analisar cada número como uma porcentagem do custo total, ficará assim:

Quanto custa o corte a jato de água?

Precisamos levar em consideração todos os componentes operacionais para entender o que compõe o custo do corte a jato de água. Entre os vários componentes operacionais envolvidos no corte a jato de água estão:

Custo da água

A menor fatia do bolo é o custo da água. Estou usando uma média nacional de US$ 3,51 por 1.000 galões. Vamos incluir o fluxo de água de corte máximo e a água de resfriamento para o sistema hidráulico. O custo varia entre US$ 1.200 e US$ 2.500 por ano. Isso não considera nenhum custo adicional para esgoto, portanto, dependendo da sua localidade, esse custo pode ser maior.

Custo de energia

A próxima parte do custo é a energia para operar a bomba intensificadora. Assumindo uma média de 7,46 centavos por KWh, o custo ficaria entre US$ 3.700 e US$ 9.400 por ano. Isso pressupõe que a bomba esteja funcionando 6 horas por dia e analisando-se bombas entre 50 HP e 125 HP.

Custo das peças de desgaste

O próximo maior custo são as peças de desgaste. Isso inclui a substituição do orifício, a concentração em tubos, vedações da bomba e o custo de diversas peças da bomba calculado com base no custo por hora. Isso vai variar entre US$ 5 e US$ 22 por hora, portanto, usando-se as mesmas suposições, totalizará de US$ 7.700 a US$ 32.000 por ano.

Custo do abrasivo

A maior parte do custo vem do abrasivo. O abrasivo de granada típico custará cerca de 22 a 30 centavos por libra, dependendo do tipo de abrasivo, do volume de compra e do desconto negociado.

Existem dois tipos principais de granada: rocha dura e aluvial. A rocha dura ou rocha triturada é esmagada até um tamanho de malha específico a partir de pedaços maiores de rocha granada. A granada de rocha dura é mais afiada e, portanto, normalmente corta um pouco mais rápido. A granada aluvial é minerada de praias e leitos de rios, já desgastados até a areia pelas forças naturais. Por isso, seus grãos são arredondados e cortam um pouco mais devagar. Isso torna o abrasivo de rocha dura mais caro do que o aluvial. Para uma média, vamos considerar 25 centavos por libra.

Precisamos considerar a vazão abrasiva também. A maioria dos cortes de chapas de metal usará algo entre 1 e 2,3 libras por minuto. Portanto, em média, você gastará entre US$ 18 e US$ 36 por hora em abrasivo. Assumindo 6 horas de tempo de corte por dia, ou seja, de US$ 110 a US$ 220 de abrasivo por dia, ou US$ 550 - US$ 1.100 por semana, de US$ 2.200 a US$ 4.400 por mês, de US$ 26.000 a US$ 55.000 por ano.

Agora, para tornar esses números úteis, precisamos considerar as diferenças na velocidade de corte, para que possamos calcular um custo por polegada, ou custo por peça, o que é muito mais útil na comparação de um processo com o outro. Para esse cálculo, vamos supor uma peça de 4" x 4" cortada em aço macio de 1" de espessura, para um total de 16" de comprimento de corte. O custo por peça resultante é mostrado abaixo.

Os valores reais mudarão dependendo do tipo de material e do tamanho da peça, mas o custo relativo permanecerá o mesmo. Ao que parece, o gráfico acima é útil para ilustrar a vantagem da economia de custos das bombas de alta pressão: mesmo que o custo real por hora seja maior, o custo por peça resultante é menor.

No entanto, ainda falta uma peça importante no quebra-cabeça, que fará uma diferença significativa. O gráfico acima não inclui taxa de mão de obra, despesas gerais ou encargos. Uma vez incluída uma taxa por hora para esses fatores, podemos calcular a diferença no ROI (Return On Investment, Retorno do investimento) de um tipo de bomba para outra, o que ajuda a justificar a compra das bombas mais caras.

O gráfico abaixo exibe uma taxa por hora para representar mão de obra e despesas gerais. A taxa é distribuída pelo número total de peças que podem ser cortadas em um período. O gráfico resultante abaixo mostra como o aumento da velocidade de corte com as bombas de pressão mais alta afeta o custo geral.

É claro que os cálculos não precisam parar por aqui. Vários outros fatores cruciais também precisam ser levados em consideração. O aumento do número de peças que podem ser cortadas em um dia e o aumento do lucro que pode ser obtido com essas peças. Também precisamos levar em consideração a diferença no custo do equipamento, tudo levando a um cálculo final do ROI. Porém, isso terá que ser assunto para uma postagem futura.