Optymalizacja kosztów cyklu życia: określanie optymalnego czasu wymiany wymienników ciepła PTFE

Mamy wymiennik ciepła PTFE, nadal działa, ale koszty konserwacji rosną. Teraz, jeśli go wymienimy, wydamy 30 000 dolarów. Jeśli poczekamy, w ciągu najbliższych dwóch lat możemy spodziewać się napraw o wartości 10 000 dolarów. Jak możemy zidentyfikować optymalny punkt - moment, w którym utrzymanie go kosztuje więcej niż jego wymiana?
Najtańszy wymiennik to nie ten, który ma najniższą cenę, tylko ten, który został wymieniony w odpowiednim momencie. W optymalizacji kosztów cyklu życia podstawową ideą jest żywotność ekonomiczna, wiek operacyjny, w którym minimalizowany jest średni całkowity koszt roczny (kapitał zamortyzowany plus konserwacja plus przestoje). Im dłużej eksploatowany jest starzejący się wymiennik ciepła z PTFE, tym bardziej opóźnia on inwestycje kapitałowe, ale nie bez znaczenia jest stały wzrost kosztów konserwacji, nieplanowanych przestojów i prawdopodobieństwo katastrofalnej awarii. Wczesna wymiana zmniejsza początkowe wydatki kapitałowe, obniża także długoterminowe ryzyko operacyjne i zapewnia przewidywalność wyników. Najlepszym przewodnikiem po ekonomicznej wymianie są dane z własnej firmy.
Analiza opiera się na trzech składnikach kosztów. Koszt inwestycyjny to koszt zakupu i instalacji nowego urządzenia amortyzowany równomiernie przez jego szacowany okres użytkowania, zwykle od 10 do 15 lat w przypadku wymienników PTFE w zastosowaniach korozyjnych. Koszt konserwacji obejmuje podstawowe czynności, takie jak wymiana uszczelek, czyszczenie chemiczne, zatykanie rur i przeglądy okresowe. Koszty są skromne w ciągu pierwszych kilku lat, ale rosną w miarę zwiększania się pełzania PTFE, mikro-pęknięć i zanieczyszczeń. Straty w produkcji, produkty niezgodne- ze specyfikacjami, kary za energię i awaryjna naprawa składają się na koszty przestojów. Koszt przestoju jest skromny, jeśli jednostka jest niezawodna, ale gwałtownie wzrasta, gdy nieplanowane zamknięcie jest spowodowane nieoczekiwanym wyciekiem lub zapadnięciem się rury.
Ekonomiczny punkt zastąpienia można uzyskać za pomocą uproszczonego obliczenia. W pierwszej kolejności należy prześledzić rzeczywiste roczne wydatki na konserwację i przestoje wymiennika w okresie jego użytkowania. Po drugie, oszacuj koszt jednej nieplanowanej awarii (utrata produkcji plus awaryjna wymiana). Po trzecie, oblicz szacowany koszt kontynuowania działalności w każdym przyszłym roku jako utrzymanie-bieżącego roku + (szansa awarii w tym roku × koszt awarii). Żywotność ekonomiczną osiąga się, gdy szacunkowy roczny koszt jest większy niż roczny koszt nowego wymiennika (koszt inwestycyjny podzielony przez projektowany okres użytkowania + średnie roczne koszty utrzymania nowej jednostki). Na przecięciu płaskiej linii rocznego kosztu nowej-jednostkowej i krzywej rosnących przewidywanych kosztów wymiana jest wyborem niższych kosztów całkowitych.
Realistyczna zasada-praktyczna-ułatwia codzienne--codzienne decyzje dotyczące wymienników ciepła PTFE. Jeśli urządzenie ma ponad 80% projektowanego okresu użytkowania (np. 12 lat z 15-letniej oceny znamionowej), a roczne koszty konserwacji podwoiły się w porównaniu ze średnią długoterminową-, należy zaplanować jego wymianę w następnym roku. Wycieki lub{13}}skoki spadków ciśnienia przekraczające trzykrotnie w ciągu jednego roku wskazują na degradację systemu, w przypadku której nie jest konieczna naprawa stopniowa; natychmiast powtarzające się awarie należy wymienić.
Weźmy konkretny przypadek. Wymiennik ciepła z PTFE został pierwotnie zbudowany za 30 000 dolarów i ma działać przez 10 lat. Dane historyczne wskazują, że średni roczny koszt konserwacji wynosi 1000 USD, a koszt nieplanowanych awarii wynosi 10 000 USD (głównie utrata produkcji). W roku 8 jednostka nadal działa, ale koszty konserwacji wzrosły do ​​4000 USD, a prawdopodobieństwo poważnej awarii w następnym roku szacuje się ostrożnie na 20% na podstawie popularnych raportów z inspekcji. Zatem przewidywany koszt utrzymania wymiennika przez kolejny rok wynosi: 4,000 + (0,20 × 10 000 USD)=6000 USD. Koszt inwestycyjny nowej jednostki wynosi 30 000 USD/10=3000 USD, a średni koszt utrzymania wynosi 1000 USD rocznie, zatem całkowity koszt roczny wynosi 4000 USD. Ponieważ 6000 USD to więcej niż 4000 USD, wymiana teraz zmniejsza całkowity koszt posiadania, nawet jeśli stare urządzenie jeszcze się nie zepsuło. Kolejny rok opóźnienia oznaczałby dodatkowe 7000 dolarów lub więcej i zwiększałby narażenie zakładu na rosnące niebezpieczeństwo.
Obiekty, które prowadzą dokładne rejestry każdego zdarzenia konserwacyjnego, wycieku,-skoku spadku ciśnienia i godziny przestoju, mogą udoskonalać ten model z roku na rok. Dane historyczne można przekształcić w wiarygodne krzywe-prawdopodobieństwa awarii za pomocą prostych arkuszy kalkulacyjnych lub komputerowych systemów zarządzania konserwacją, poprawiając w ten sposób dokładność i specyficzny charakter szacunków ekonomicznych-życia.
Termin wymiany wymiennika ciepła PTFE stanowi kompromis pomiędzy kosztami kapitału, konserwacji i przestojów. Śledzenie wydajności i stosowanie podstawowego modelu ekonomicznego w celu zminimalizowania całkowitego kosztu posiadania może umożliwić obiektom przejście od wymiany reaktywnej do strategicznej. Rezultatem są nie tylko tańsze wydatki długoterminowe-, ale także większa niezawodność, mniejsze narażenie na problemy związane z bezpieczeństwem i bardziej przewidywalne budżetowanie – korzyści, które znacznie przewyższają krótkoterminową-ulgę-przepływu środków pieniężnych wynikającą z utrzymania starzejącej się jednostki w działaniu przez kilka miesięcy dłużej.