Ежеквартальный цикл замены
На предприятии по твердому хромированию титановые погружные катушки заменяются каждые 3-4 месяца. Электролит хромовой кислоты при температуре 55 градусов в сочетании с фторидными загрязнениями на этапе травления разрушает пассивную пленку титана. Питтинг начинается в зонах сварки. В течение 90 дней появляются точечные протечки. Производство останавливается. Ванна осушена. Катушка заменена. Цикл повторяется четыре раза в год, каждый год.
Каждая замена стоит 4500 долларов США за замену титановой катушки, 1800 долларов США за работу по техническому обслуживанию и 6 часов простоя производства. Стоимость простоя, составляющая 800 долларов США за час потерянного дохода от гальванического покрытия, добавляет 4800 долларов США. Итого за мероприятие: $11,100. Годовая стоимость четырех мероприятий: 44 400 долларов США.
Установленный теплообменник из ПТФЭ для того же резервуара стоит 9500 долларов США, а ожидаемый срок службы в этом случае превышает 8 лет. Расчет окупаемости инвестиций показывает, насколько быстро предотвращенные ежеквартальные затраты на замену окупают инвестиции в ПТФЭ.
Метод расчета рентабельности инвестиций
Рентабельность инвестиций рассчитывается как: (Годовая экономия - Годовая стоимость ПТФЭ) / Первоначальные инвестиции в ПТФЭ × 100%.
Ежегодная экономия включает в себя: отказ от покупки титановых рулонов, сокращение труда по замене, предотвращение простоев производства и сокращение технического обслуживания ванны за счет устранения загрязнения железом из-за коррозии титана. Коррозия титана приводит к высвобождению ионов титана в хромовую ванну. Эти ионы не влияют на хромирование так сильно, как железо на никель, но они способствуют образованию осадка, требующего более частой фильтрации ванны.
Годовая стоимость ПТФЭ представляет собой первоначальные инвестиции в ПТФЭ, разделенные на ожидаемый срок службы в годах. Годовая стоимость за 8-летний срок составляет 9 500 долларов США / 8=1 187,50 долларов США. Это годовая стоимость владения теплообменником из ПТФЭ по сравнению с годовой стоимостью цикла замены титана в размере 44 400 долларов США.
Таблица 1. Расчет окупаемости инвестиций в замену ПТФЭ в ежеквартальных-вышедших из строя титановых теплообменниках
| Элемент затрат/экономии | Ежеквартальная замена титана | Одиночный ПТФЭ (срок службы 8 лет) |
|---|---|---|
| Годовые затраты | ||
| Покупка сменной катушки | $18,000 (4 × $4,500) | $0 |
| Замена рабочей силы | $7,200 (4 × $1,800) | $0 |
| Простой производства | $19,200 (4 × $4,800) | $0 |
| Управление осадком в ванне (поэтапное) | $2,500 | $0 |
| Годовые капитальные затраты на ПТФЭ | $0 | $1,188 |
| Общая годовая стоимость | $46,900 | $1,188 |
| Ежегодная экономия за счет преобразования ПТФЭ | – | $45,712 |
| Первоначальные инвестиции из ПТФЭ | – | $9,500 |
| Простой срок окупаемости | – | 2,5 месяца |
| 5-летняя рентабельность инвестиций | – | 2,306% |
| 10-летняя чистая экономия | – | $457,120 |
Значение улучшения качества ванны
Приведенный выше расчет рентабельности инвестиций учитывает только прямые затраты на замену и простой. Дополнительным преимуществом ПТФЭ является удаление ионов титана из хромовой ванны. Хотя это труднее подсчитать количественно, это обеспечивает реальную экономическую ценность за счет уменьшения образования осадка.
В ваннах с хромовой кислотой накапливаются осадки растворенных металлов и пыль, переносимая по воздуху. Ионы титана, образующиеся в результате коррозии змеевиков, способствуют образованию осадка. Больше осадка означает более частую фильтрацию ванны, более частую очистку резервуара и более частую утилизацию осадка. Дополнительные затраты на управление осадком оцениваются в 2500 долларов США в год для резервуара с ежеквартальной заменой титанового змеевика.
При использовании ПТФЭ титан не попадает в ванну. Скорость накопления ила снижается. Ежегодная экономия в размере 2500 долларов является консервативной для высокопроизводительной линии по производству твердого хрома.
Чувствительность к стоимости простоя
Рентабельность инвестиций наиболее чувствительна к значению, присвоенному простою производства. В приведенном выше примере время простоя оценивается в 800 долларов в час. Для линии невыпадающего покрытия, обслуживающей сборочный завод, реальная стоимость простоя может быть намного выше-сборочная линия останавливается, когда детали не покрыты металлом. При цене 2000 долларов в час годовая экономия на простое увеличивается до 48 000 долларов, а простой период окупаемости сокращается до менее чем одного месяца.
Даже без учета простоев,-если линия имеет избыточную мощность и замены выполняются в периоды простоя,-годовая экономия только за счет отказа от покупки катушек и труда составляет 25 200 долларов США. Окупаемость ПТФЭ составляет менее 5 месяцев только за счет экономии материалов и труда.
Краткое содержание
Ежеквартальная замена-вышедших из строя титановых змеевиков на один теплообменник из ПТФЭ обеспечивает простой срок окупаемости в 2,5 месяца и пятилетнюю рентабельность инвестиций, превышающую 2300 % в типичных условиях твердого хромирования. Инвестиции в ПТФЭ окупаются за счет исключения закупок заменителей, труда, простоев и сокращения утилизации шлама в ваннах.
Окупаемость инвестиций устойчива к изменениям стоимости простоя и объема производства. Даже при консервативных предположениях, исключающих время простоя, окупаемость составляет менее 5 месяцев. 8+-летний срок службы ПТФЭ в этом приложении обеспечивает чистую экономию более 450 000 долларов США за десятилетие.
Инженерный анализ рентабельности инвестиций для конкретных сценариев замены титана-на-ПТФЭ доступен после предоставления текущей частоты замены катушки, затрат на замену, продолжительности и стоимости простоя, а также данных об обслуживании ванны.
