20-годишњи хоризонт
Опрема за индустријску хемијску обраду се често амортизује током 5-10 година, али процеси којима служе функционишу 20-30 година или више. Избор измењивача топлоте који је направљен данас обавезује објекат на низ будућих трошкова – набавке замене, рада на монтажи, одржавања и застоја – који се протежу далеко изван периода амортизације.
Анализа трошкова током 20 година животног циклуса обухвата пуну посвећеност трошкова. Нормализација цене по квадратном метру површине за пренос топлоте омогућава фер поређење између различитих материјала са различитим захтевима површине за исту топлотну дужност.
ПТФЕ измењивач топлоте, са својом нижом топлотном проводљивошћу, захтева приближно 3,5 квадратних метара површине да би испоручио исту снагу од 50 кВ као измењивач од нерђајућег челика са 1,0 квадратни метар. Нормализација објашњава ову разлику, изражавајући трошкове у доларима по квадратном метру годишње, омогућавајући директно поређење економске ефикасности сваког квадратног метра инсталиране површине.
Замена каскада
Преко 20 година рада са корозивном киселином, број замене за различите материјале се значајно разликује. Измјењивач од нерђајућег челика 316Л, са типичним радним вијеком од 2-3 године прије квара, захтијева 7-9 замјена током 20 година. Титанијумски измењивач 2. разреда, који траје 4-6 година у мање агресивном раду, захтева 3-4 замене. ПТФЕ измењивач, са животним веком од 15-20 година, захтева нула или једну замену.
Свака замена укључује не само трошкове опреме већ и рад на монтажи, модификације цевовода ако замена није идентична димензијама и застоја у производњи. Кумулативни трошак вишеструких замена превазилази почетну предност у куповној цени јефтинијих металних измењивача.
Нормализовани трошак животног циклуса по квадратном метру годишње обухвата све ове трошкове замене и изражава их као годишњи трошак власништва за сваки квадратни метар површине за пренос топлоте.
Табела 1: Цена животног циклуса од 20 година по квадратном метру (дужина од 50 кВ, 15% Х₂СО₄ на 70 степени)
| Цост Елемент | Нерђајући челик 316Л | Титанијум 2 | ПТФЕ |
|---|---|---|---|
| Потребна површина (м²) | 1.0 | 1.0 | 3.5 |
| Цена опреме по м² | $3,500 | $4,500 | $2,700 |
| Уобичајени радни век (године) | 2.5 | 5 | 18 |
| Замене преко 20 година | 7 | 3 | 0,1 (ефективно 0) |
| Укупна потрошња опреме преко 20 година (по м²) | $28,000 | $18,000 | $2,700 |
| Цена инсталације по замени (по м²) | $1,200 | $1,400 | 800 долара (једном-пут) |
| Укупни трошкови инсталације преко 20 година (по м²) | $9,600 | $5,600 | $800 |
| Годишње одржавање по м² (инспекција, чишћење) | $180 | $140 | $30 |
| 20-годишњи трошкови одржавања по м² | $3,600 | $2,800 | $600 |
| Застоји по замени (сати) | 6 | 6 | 0 |
| Застоји коштају преко 20 година по 500 УСД по сату (по м²) | $24,000 | $12,000 | $0 |
| Укупни 20-годишњи трошак по м² | $65,200 | $38,400 | $4,100 |
| Годишњи трошак по м² годишње | $3,260 | $1,920 | $205 |
Ефекат множења површине
ПТФЕ измењивач захтева 3,5 пута већу површину од металних алтернатива. Да би се упоредили укупни трошкови власништва за комплетну инсталацију од 50 кВ, трошкови по-квадратном-метру се морају помножити са одговарајућим површинама.
Укупна 20-годишња цена од нерђајућег челика: 1,0 м² × 65.200 УСД/м²=65.200 УСД. Укупна цена титанијума за 20 година: 1,0 м² × 38.400 УСД/м²=38.400 УСД. ПТФЕ укупни 20-годишњи трошкови: 3,5 м² × 4,100 УСД/м²=14,350 УСД.
Упркос томе што захтева 3,5 пута већу површину, укупна 20-годишња цена ПТФЕ измењивача је 78% нижа од еквивалента од нерђајућег челика и 63% нижа од еквивалента од титанијума. Годишња цена по квадратном метру за ПТФЕ (205 УСД) је толико нижа него за метале (1.920-3.260 УСД) да се казна површине лако превазилази.
Премијум предвидљивости
Нормализована анализа трошкова открива још једну предност ПТФЕ: предвидљивост трошкова. У трошковима металног размењивача доминирају догађаји замене-број замена, њихово време и повезано време застоја. Они су променљиви, неизвесни и често премашују износе предвиђене буџетом.
У цени ПТФЕ доминира почетна куповина-познатог износа предвиђеног буџетом. 20-годишњи трошкови одржавања и замене су близу нуле. Финансијска сигурност власништва ПТФЕ-а има вредност у буџетирању, финансијском планирању и избегавању небуџетских хитних расхода које намећу кварови металних размењивача.
Резиме
Цена 20-годишњег животног циклуса по квадратном метру површине за пренос топлоте је 3.260 долара годишње за нерђајући челик, 1.920 долара годишње за титанијум и 205 долара годишње за ПТФЕ. Предност ПТФЕ-а од 16:1 у односу на нерђајући челик и 9:1 у односу на титанијум је вођена елиминацијом вишеструких циклуса замене, од којих сваки носи трошкове опреме, инсталације, одржавања и застоја.
Чак и када се примени казна за површину ПТФЕ, укупни трошак од 20- година за комплетну инсталацију од 50 кВ је 14.350 УСД за ПТФЕ наспрам 38.400-65.200 УСД за метале. ПТФЕ испоручује најниже укупне трошкове поседовања са великом маржом, уз додатну предност предвидљивих трошкова унапред, уместо низа неизвесних будућих трошкова замене.
Инжењерска подршка за 20-годишњу анализу трошкова животног циклуса у специфичним процесним условима доступна је након подношења тренутних спецификација измењивача, података о радном веку, трошкова замене, евиденције одржавања и процене трошкова застоја.
