Optimalizácia nákladov na životný cyklus: Stanovenie optimálneho času výmeny PTFE výmenníkov tepla

Máme PTFE výmenník tepla, stále funguje, ale náklady na údržbu stúpajú. Teraz, ak ho vymeníme, minieme 30 000 dolárov. Ak počkáme, mohli by sme sa počas nasledujúcich dvoch rokov pozerať na 10 000 dolárov na opravy. Ako môžeme identifikovať sladký bod - bod, keď je jeho udržanie drahšie ako jeho nahradenie?
Najlacnejší výmenník nie je ten, ktorý má najnižšiu cenovku, ale ten, ktorý bol vymenený v pravý čas. Pri optimalizácii nákladov počas životnosti je základnou myšlienkou ekonomická životnosť, prevádzkový vek, pri ktorom sú priemerné celkové náklady za rok (amortizovaný kapitál plus údržba plus prestoje) minimalizované. Čím dlhšie je starnúci PTFE výmenník tepla v prevádzke, tým viac oneskoruje kapitálové investície, ale nezanedbateľný nie je ani neustály nárast údržby, neplánované výpadky a pravdepodobnosť katastrofického zlyhania. Včasná výmena znižuje počiatočné kapitálové náklady, znižuje aj dlhodobé prevádzkové riziko a udržuje výkonnosť predvídateľnú. Najlepším návodom na ekonomickú náhradu sú údaje z vlastnej firmy.
Analýza sa riadi tromi zložkami nákladov. Kapitálové náklady sú náklady na nákup a inštaláciu novej jednotky rovnomerne amortizované počas jej odhadovanej životnosti, zvyčajne 10 až 15 rokov pre PTFE výmenníky v korozívnom použití. Náklady na údržbu zahŕňajú základné úkony, ako je výmena tesnení, chemické čistenie, upchávanie rúrok a pravidelné kontroly. Náklady sú v prvých rokoch skromné, ale zvyšujú sa, keď sa tečenie PTFE, mikro-trhliny a znečistenie stávajú čoraz bežnejšími. Náklady na prestoje tvoria stratený výkon,-nešpecifikovaný produkt, energetické pokuty a núdzová oprava. Náklady na prestoje sú skromné, ak je jednotka spoľahlivá, ale prudko stúpajú, keď je neplánované zatvorenie vyvolané neočakávaným únikom alebo kolapsom potrubia.
Ekonomický náhradný bod možno získať zjednodušeným výpočtom. Najprv sledujte skutočné ročné náklady na údržbu a prestoje výmenníka počas jeho životnosti. Po druhé, odhadnite náklady na jednu neplánovanú poruchu (výrobná strata plus núdzová výmena). Po tretie, vypočítajte odhadované náklady na pokračujúcu prevádzku pre každý budúci rok ako aktuálnu-ročnú údržbu + (pravdepodobnosť zlyhania v danom roku × náklady na poruchu). Ekonomická životnosť sa dosiahne, keď sú tieto odhadované ročné náklady vyššie ako ročné náklady na nový výmenník (kapitálové náklady vydelené projektovou životnosťou + priemerná ročná údržba novej jednotky). Na priesečníku rovnej čiary nových-jednotkových anualizovaných nákladov a krivky rastúcich projektovaných nákladov je nahradenie voľbou nižších celkových nákladov.
Realistické{0}}pravidlo-palca zjednodušuje každodenné-{3}}denné rozhodovanie o výmenníkoch tepla z PTFE. Ak má jednotka viac ako 80 % svojej projektovanej životnosti (napr. 12 rokov z 15{10}}ročného hodnotenia) a ročné náklady na údržbu sa zdvojnásobili-v porovnaní s dlhodobým priemerom, naplánujte si jej výmenu v priebehu nasledujúceho roka. Úniky alebo odchýlky{13}}tlakového poklesu, ktoré presiahnu trikrát za jeden rok, svedčia o systémovej degradácii, pre ktorú nie je potrebné vykonávať žiadnu postupnú opravu; okamžite sa opakujúce poruchy treba nahradiť.
Zoberme si konkrétny prípad. Výmenník tepla z PTFE bol pôvodne skonštruovaný za cenu 30 000 USD a má vydržať 10 rokov. Historické údaje uvádzajú priemerné ročné náklady na údržbu 1 000 USD a náklady na neplánované zlyhanie 10 000 USD (hlavne strata výroby). V roku 8 je jednotka stále v prevádzke, ale údržba sa zvýšila na 4 000 USD a pravdepodobnosť závažnej poruchy v nasledujúcom roku sa odhaduje na 20 % konzervatívne na základe trendových kontrolných správ. Predpokladané náklady na ponechanie výmenníka na ďalší rok sú teda: 4 USD,000 + (0,20 × 10 000 USD)=6 000 USD. Kapitálové náklady novej jednotky sú 30 000 USD/10=3 000 USD a priemerné náklady na údržbu sú 1 000 USD ročne, takže celkové ročné náklady sú 4 000 USD ročne. Keďže 6 000 USD je viac ako 4 000 USD, výmena teraz znižuje celkové náklady na vlastníctvo, aj keď stará jednotka ešte nezlyhala. Ďalší rok oneskorenia by pridal ďalších 7 000 dolárov alebo viac a zvýšil by vystavenie závodu rastúcemu nebezpečenstvu.
Zariadenia, ktoré vedú presné záznamy o každej udalosti údržby, úniku, vychýlení-poklesu tlaku a hodine odstávky, môžu tento model rok čo rok zlepšovať. Historické údaje možno previesť na spoľahlivé krivky{2}}pravdepodobnosti zlyhania pomocou jednoduchých tabuliek alebo počítačových systémov riadenia údržby, a tak zlepšiť presnosť a špecifickú povahu odhadu ekonomickej-životnosti lokality.
Načasovanie výmeny výmenníka tepla PTFE je kompromisom medzi kapitálovými nákladmi, nákladmi na údržbu a prestojmi. Sledovanie výkonu a uplatňovanie základného ekonomického modelu na minimalizáciu celkových nákladov na vlastníctvo môže umožniť zariadeniam prejsť z reaktívnej na strategickú výmenu. Výsledkom nie sú len lacnejšie dlhodobé-výdavky, ale aj lepšia spoľahlivosť, menšie vystavenie sa bezpečnostným problémom a predvídateľnejšie zostavovanie rozpočtu – výhody, ktoré výrazne prevyšujú krátkodobé-úľavy peňažných tokov-v dôsledku udržiavania starnúcej jednotky v prevádzke o niekoľko mesiacov dlhšie.