هزینه-تصمیم سود-ساخت مدل برای جایگزینی چهار نوع لوله گرمایش ضد خوردگی-در کارخانه های تخمیر

کارخانه‌های تخمیر در تصمیم‌گیری با چالش‌های مداوم مواجه می‌شوند، از جمله تصمیم به تعمیر لوله‌های گرمایش قدیمی‌تر یا جایگزینی آنها با لوله‌های جدید، و همچنین انتخاب یک لوله گرمایش ضد خوردگی به عنوان جایگزین. زیان های اقتصادی، از جمله تعمیر و نگهداری ثانویه مکرر، از بین رفتن دسته ای به دلیل نشت ناگهانی، و افزایش مصرف انرژی، اغلب نتیجه یک قضاوت ساده بر اساس ظاهر تجهیزات است. این مقاله استانداردهای قضاوت جایگزینی متفاوتی را برای فولاد ضد زنگ 316L، تیتانیوم خالص، شیشه کوارتز و بخاری‌های با پوشش PFA ایجاد می‌کند که چهار ماژول هزینه اصلی را پوشش می‌دهد: هزینه تعمیر و نگهداری باقیمانده، تلفات خاموش شدن، مصرف اضافی انرژی و استهلاک تجهیزات. علاوه بر این، یک مدل تصمیم گیری کمّی هزینه-منفعت ایجاد می کند.
1. چهار ماژول اصلی حسابداری بهای تمام شده مدل تصمیم
کار، مواد شیمیایی تمیز کردن، لوازم جانبی جداسازی، آزمایش آفلاین، و هزینه‌های غیرفعال‌سازی همگی برای بازگرداندن لوله‌های گرمایش قدیمی به عملکرد عادی خود در طول عمر کارکرد پیش‌بینی‌شده ضروری هستند. این هزینه تعمیر و نگهداری باقی مانده است.
زیان اقتصادی ناشی از خاموشی اضطراری: این ضرر به طور قابل توجهی با شکستگی لوله کوارتز و آلودگی زنگ زدگی بستر PFA و همچنین نشت ناگهانی لوله، آلودگی متوسط، توقف تولید و ضایعات دسته ای تشدید می شود.
هزینه مصرف انرژی اضافی: هزینه برق اضافی که توسط مقاومت حرارتی مقیاس ضخیم، مانع پوشش و فیلم هوای حباب پیری لوله‌های گرمایش در یک سال تولید ایجاد می‌شود.
استهلاک کامل-چرخه تجهیزات جدید: هزینه مستهلک شده سالانه خرید لوله‌های گرمایشی جدید، که شامل قیمت خرید، اصلاح خط لوله، کار نصب، و هزینه‌های تبدیل تجهیزات کمکی می‌شود.
فرمول تصمیم گیری اساسی: اگر هزینه جامع سالانه نگهداری تجهیزات قدیمی از هزینه استهلاک سالانه لوله های گرمایشی جدید بیشتر شود، جایگزینی از نظر اقتصادی امکان پذیر است.
2. استاندارد قضاوت جایگزینی متفاوت برای هر لوله گرمایش
2.1 316لوله‌های گرمایش فولاد ضد زنگ L
ویژگی های اصلی هزینه: هزینه لوله های جدید کم است. با این حال، تعمیر و نگهداری باقی مانده و تلفات خاموش شدن به سرعت افزایش می یابد زمانی که خوردگی حفره ای رخ می دهد.

شرایط ماشه برای جایگزینی:

خطر نفوذ نشتی در عرض نیم سال از 60% فراتر می رود و زمانی که کاهش ضخامت دیواره از 15% بیشتر شود، حفره های عمیق موضعی در جوش ظاهر می شوند.
بیش از 30 درصد از هزینه استهلاک سالانه لوله‌های جدید توسط هزینه‌های تعمیر و نگهداری غیرفعال‌سازی نیمه‌سالانه و رسوب‌زدایی عمیق ماهانه به حساب می‌آید.
در مقایسه با وضعیت جدید، قدرت گرمایش بیش از 18٪ افزایش می‌یابد و تعمیر و نگهداری نمی‌تواند مصرف طولانی مدت برق اضافی را جبران کند.
تولید مداوم-تخمیر کلرید برای بیش از 18 ماه؛ هزینه کامل-تعویض با لوله‌های تیتانیومی کمتر از هزینه تعمیر فولاد ضد زنگ برای سه سال دیگر است.

طرح‌های جایگزینی که برای شرایط کاری با خوردگی ملایم مناسب هستند شامل تهیه فولاد ضد زنگ 316L جدید و ارتقاء خطوط چرخه خوردگی متوسط ​​و بالا به لوله‌های تیتانیوم خالص است.

2.2 لوله های گرمایش ساخته شده از تیتانیوم خالص
ویژگی‌های هزینه کلیدی عبارتند از استهلاک بالا در یک بار خرید، تعمیر و نگهداری بسیار کم، و افت ناگهانی نشت صفر در یک محیط بدون فلوراید-.

شرایط ماشه برای جایگزینی:

دیواره لوله با حکاکی فلوراید به طور یکنواخت کاهش می یابد و محیط حاوی مواد خام فلوراید در تمام طول سال-است. بنابراین، غیرفعال سازی آفلاین دیگر قادر به بازیابی پتانسیل سطح نیست.
بیش از 20 درصد از سطح باندل لوله توسط خراش های سخت پوشیده شده است و هزینه تعمیر و نگهداری سالانه در نتیجه غیرفعال سازی افزایش یافته آفلاین افزایش می یابد.
خط تولید اصلی به تولید فرمول‌های حاوی فلوراید-تبدیل می‌شود و لوله‌های تیتانیوم ناسازگار می‌شوند. لوله های PFA یا کوارتز مطابق با شرایط قلیایی تمیز کردن جایگزین می شوند.
استهلاک سالانه لوله‌های تیتانیوم جدید با هزینه جامع تعمیرات اساسی فراتر می‌رود که عمر سرویس را به 4 تا 5 سال افزایش می‌دهد.

استراتژی‌های جایگزینی که ممکن است مرتبط باشند عبارتند از: دستیابی به لوله‌های تیتانیوم جدید برای تولید-زنگ‌خوردگی بالا که بدون فلوراید-بدون فلوراید باقی می‌مانند، و کاهش سطح فلوراید{2}}خطوط متناوب بدون خوردگی کم-به فولاد ضد زنگ 316 لیتری به منظور کاهش سرمایه‌گذاری اولیه.

2.3 لوله های گرمایش ضد خوردگی کوارتز-
ویژگی های هزینه قابل توجه عبارتند از: تلفات بسته شدن غیرقابل کنترل ناشی از پارگی لوله و آلودگی قطعات شیشه، قیمت متوسط ​​لوله جدید.

شرایط ماشه برای جایگزینی:

عملکرد نادرست CIP قلیایی منجر به یک لایه برش خورده مات می شود که بیش از 30 درصد از سطح شیشه را پوشش می دهد و در نتیجه کاهش قابل توجهی در راندمان تمیز کردن و افزایش باقی مانده های بیوفیلم ایجاد می کند.
انتقال نور ترک های کوچک را تشخیص می دهد. احتمال پارگی ناگهانی در سه ماه آینده نزدیک به 100٪ است.
خط تولید یا به تخمیر مداوم 24 ساعته تبدیل می شود یا روش های ضد عفونی حاوی قلیایی اجرا می شود. کوارتز قادر به سازگاری با فرآیند جدید نیست.
در طی یک سال، بیش از دو حادثه پارگی لوله رخ می‌دهد و هزینه خرید سه مجموعه از لوله‌های کوارتز جدید با تلفات دسته‌ای از ضایعات بیشتر می‌شود.

طرح‌های جایگزین قابل اجرا شامل نگهداری کوارتز در قلیایی-فلوراید آزاد-حاوی تحقیقات اسید قوی و تبدیل تخمیر مداوم صنعتی به لوله‌های PFA یا تیتانیوم است.

2.4 بخاری با پوشش PFA
ویژگی های کلیدی هزینه شامل هزینه استهلاک متوسط ​​و عدم نگهداری غیرفعال می شود. با این حال، آسیب پوشش نیاز به جایگزینی کلی بدون ارزش تعمیر دارد.

شرایط ماشه برای جایگزینی:

زیرلایه فولاد کربنی زمانی که خراش پوشش موضعی نفوذ می کند، یا زمانی که سطح تاول بیش از 5٪ از سطح کل باشد، در معرض دید قرار می گیرد. زنگ زیرلایه داخلی به سرعت گسترش می یابد.
با فراتر رفتن دمای کارکرد طولانی مدت از 105 درجه، کل پوشش شکننده و زرد می شود و در نتیجه بازده گرمایش بیش از 20 درصد کاهش می یابد.
این کارگاه در حال ارتقاء به خطوط تولید دارویی استریل GMP است. خطر ریزش ذرات پلاستیکی برای برآورده کردن استانداردهای بهداشتی کافی نیست.
این محیط حاوی مقدار قابل توجهی از ذرات ساینده معلق سخت است و آسیب سایشی پوشش هر 3 تا 4 ماه یکبار رخ می دهد که منجر به فرکانس بالایی از نیازهای جایگزین می شود.

طرح‌های جایگزین قابل اجرا عبارتند از: خرید بخاری‌های PFA جدید برای محیط‌های یونی مخلوط غیر استریل با دمای پایین-. برای شرایط کاری استریل یا دمای بالا به لوله های تیتانیوم خالص ارتقا دهید.