التكلفة-قرار المنفعة-إنشاء نموذج لاستبدال أربعة أنواع من أنابيب التسخين المضادة للتآكل- في مصانع التخمير
ترك رسالة
تواجه مصانع التخمير تحديات مستمرة-في اتخاذ القرار، بما في ذلك القرار إما بإصلاح أنابيب التدفئة القديمة أو استبدالها بأخرى جديدة، بالإضافة إلى اختيار أنبوب تسخين مضاد-للتآكل كبديل. غالبًا ما تكون الخسائر الاقتصادية، بما في ذلك الصيانة الثانوية المتكررة، وتخريب الدفعات بسبب التسرب المفاجئ، وزيادة استهلاك الطاقة، نتيجة لحكم بسيط يعتمد على مظهر المعدات. تحدد هذه الورقة معايير حكم الاستبدال المتمايزة للفولاذ المقاوم للصدأ 316L والتيتانيوم النقي وزجاج الكوارتز والسخانات المطلية بـ PFA، والتي تغطي أربع وحدات تكلفة أساسية: تكلفة الصيانة المتبقية، وفقدان إيقاف التشغيل، والاستهلاك الإضافي للطاقة، وانخفاض قيمة المعدات. بالإضافة إلى ذلك، فهو يبني نموذجًا لقرار التكلفة-الكمية والمنفعة.
1. وحدات محاسبة التكاليف الأساسية الأربع لنموذج القرار
تعد العمالة ومواد التنظيف الكيميائية وملحقات العزل والاختبار دون الاتصال بالإنترنت ونفقات التخميل كلها ضرورية لاستعادة أنابيب التدفئة القديمة إلى عملها الطبيعي خلال فترة الخدمة المتبقية المتوقعة. هذه هي تكلفة الصيانة المتبقية.
الخسارة الاقتصادية الناتجة عن الإغلاق الطارئ: سوف تتفاقم هذه الخسارة بشكل كبير بسبب كسر أنبوب الكوارتز وتلوث صدأ الركيزة PFA، بالإضافة إلى التسرب المفاجئ للأنبوب والتلوث المتوسط وتوقف الإنتاج وخردة الدفعات.
تكلفة استهلاك الطاقة الإضافية: تكلفة الكهرباء الإضافية الناتجة عن المقاومة الحرارية للقشرة السميكة وحاجز الطلاء وطبقة الهواء الفقاعية لأنابيب التسخين القديمة في سنة إنتاج واحدة.
-دورة الاستهلاك الكاملة للمعدات الجديدة: التكلفة السنوية المطفأة لشراء أنابيب التدفئة الجديدة، والتي تتضمن سعر الشراء، وتعديل خطوط الأنابيب، وعمالة التركيب، ودعم رسوم تحويل المعدات المساعدة.
صيغة القرار الأساسية: يكون الاستبدال ممكنًا اقتصاديًا إذا كانت التكلفة الشاملة السنوية لصيانة المعدات القديمة تتجاوز تكلفة الاستهلاك السنوي لأنابيب التدفئة الجديدة.
2. معيار حكم الاستبدال المتباين لكل أنبوب تسخين
2.1 316أنابيب تسخين من الفولاذ المقاوم للصدأ بحجم لتر
خصائص التكلفة الرئيسية: تكلفة الأنابيب الجديدة منخفضة؛ ومع ذلك، فإن الصيانة المتبقية وخسارة إيقاف التشغيل تزداد بسرعة عند حدوث التآكل.
شروط تفعيل الاستبدال:
إن خطر تسرب الاختراق خلال نصف عام يتجاوز 60%، وتظهر الحفر العميقة المحلية على اللحامات عندما يتجاوز توهين سمك الجدار 15%.
يتم احتساب أكثر من 30% من تكلفة الاستهلاك السنوية للأنابيب الجديدة من خلال الإنفاق على صيانة التخميل نصف السنوية-والإزالة العميقة للكلس بشكل شهري.
بالمقارنة بالحالة الجديدة، تزيد طاقة التدفئة بنسبة تزيد عن 18%، ولا تتمكن الصيانة من تعويض الاستهلاك الإضافي للكهرباء-على المدى الطويل.
إنتاج متواصل لتخمير الكلوريد بنسبة عالية-لمدة تزيد عن 18 شهرًا؛ تكلفة الدورة الكاملة- للاستبدال بأنابيب التيتانيوم أقل من تكلفة إصلاح الفولاذ المقاوم للصدأ لمدة ثلاث سنوات إضافية.
تشتمل المخططات البديلة المناسبة لظروف العمل المقاومة للتآكل الخفيف على شراء الفولاذ المقاوم للصدأ 316L الجديد وترقية خطوط الدورة الطويلة-التآكل المتوسطة والعالية- إلى أنابيب التيتانيوم النقي.
2.2 أنابيب التدفئة مصنوعة من التيتانيوم النقي
تشتمل خصائص التكلفة الرئيسية على انخفاض كبير في قيمة المشتريات-مرة واحدة، وانخفاض شديد في الصيانة المتبقية، وعدم فقدان أي تسرب مفاجئ في وسط خالٍ من الفلورايد-.
شروط تفعيل الاستبدال:
يتم تصغير جدار الأنبوب بشكل موحد عن طريق النقش بالفلورايد، ويحتوي الوسط على مواد خام الفلورايد على مدار العام-. لذلك، لم يعد التخميل دون اتصال بالإنترنت قادرًا على استعادة إمكانات السطح.
أكثر من 20% من سطح حزمة الأنابيب مغطى بخدوش صلبة، وتزداد نفقات الصيانة سنويًا نتيجة للتخميل المعزز المتكرر دون اتصال بالإنترنت.
يتم تحويل خط الإنتاج الأصلي إلى إنتاج تركيبات تحتوي على الفلورايد-، وتصبح أنابيب التيتانيوم غير متوافقة. يتم استبدال أنابيب PFA أو الكوارتز وفقًا لظروف التنظيف القلوية.
يتم تجاوز الاستهلاك السنوي لأنابيب التيتانيوم الجديدة من خلال التكلفة الشاملة لصيانة الإصلاح، مما يزيد من عمر الخدمة إلى 4-5 سنوات.
تتضمن الاستراتيجيات البديلة التي قد تكون ذات صلة شراء أنابيب تيتانيوم جديدة لإنتاج-عالي التآكل يظل خاليًا من الفلورايد-، وخفض مستوى الخطوط المتقطعة للفلورايد-الحر المنخفض-من التآكل إلى الفولاذ المقاوم للصدأ 316L من أجل تقليل الاستثمار الأولي.
2.3 أنابيب التدفئة الكوارتز المضادة للتآكل
وتشمل سمات التكلفة الكبيرة ما يلي: فقدان الإغلاق الذي لا يمكن السيطرة عليه الناتج عن تمزق الأنبوب والتلوث بشظايا الزجاج، وسعر الأنبوب الجديد المعتدل.
شروط تفعيل الاستبدال:
يؤدي التشغيل الخاطئ للتنظيف المكاني للقلويات إلى ظهور طبقة محززة بلورية تغطي أكثر من 30% من سطح الزجاج، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في كفاءة التنظيف وزيادة في بقايا الأغشية الحيوية.
يكشف انتقال الضوء عن الشقوق الدقيقة؛ احتمال حدوث تمزق مفاجئ خلال الأشهر الثلاثة المقبلة هو ما يقرب من 100٪.
يتم تحويل خط الإنتاج إلى عملية تخمير متواصلة لمدة 24-ساعة أو يتم تنفيذ إجراءات التطهير المحتوية على القلويات؛ الكوارتز غير قادر على التكيف مع العملية الجديدة.
في غضون عام واحد، وقع أكثر من حادثتين لتمزق الأنبوب، وتم تجاوز تكلفة شراء ثلاث مجموعات من أنابيب الكوارتز الجديدة بخسارة خردة الدفعة.
تشتمل المخططات البديلة القابلة للتطبيق على الاحتفاظ بالكوارتز في القلويات المختبرية-الفلورايد الحر-التي تحتوي على فحوصات حمضية قوية وتحويل التخمير الصناعي المستمر إلى PFA أو أنابيب التيتانيوم.
2.4 سخانات مع طلاء PFA
وتشمل خصائص التكلفة الرئيسية تكلفة استهلاك متوسطة وغياب صيانة التخميل. ومع ذلك، فإن تلف الطلاء يتطلب استبدالًا شاملاً دون قيمة إصلاح.
شروط تفعيل الاستبدال:
تنكشف الركيزة المصنوعة من الفولاذ الكربوني عند اختراق خدش طلاء محلي، أو عندما تتجاوز مساحة البثرة 5% من إجمالي السطح. يتوسع صدأ الركيزة الداخلية بسرعة.
نظرًا لأن درجة حرارة التشغيل على المدى الطويل- تتجاوز 105 درجة، يصبح الطلاء بأكمله هشًا وأصفر اللون، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة التسخين بما يزيد عن 20%.
تخضع ورشة العمل للترقية إلى خطوط إنتاج الأدوية المعقمة GMP؛ إن خطر تساقط الجسيمات البلاستيكية غير كافٍ لتلبية معايير الصرف الصحي.
يحتوي الوسط على كمية كبيرة من الجسيمات الكاشطة الصلبة العالقة، ويحدث تلف الطلاء كل 3-4 أشهر، مما يؤدي إلى تكرار احتياجات الاستبدال.
تتضمن المخططات البديلة القابلة للتطبيق ما يلي: شراء سخانات PFA جديدة لوسط أيوني مختلط منخفض الحرارة-غير معقم؛ الترقية إلى أنابيب التيتانيوم النقي لظروف العمل المعقمة أو ذات درجات الحرارة العالية-.
