A rejtett karbantartási naptár
A kémiai feldolgozás során használt rozsdamentes acél hőcserélők rendszeres passziválást igényelnek a korrózióállóság fenntartása érdekében. Az acélt védő króm-oxid passzív fólia idővel lebomlik, különösen redukáló környezetben vagy mechanikai tisztítás után. A passziválás salétromsavas vagy citromsavas kezelésekkel állítja helyre ezt a filmet.
A pácolás agresszívebb eljárás, ha az acél felületén vízkő, vasszennyeződés vagy korróziós termékek képződnek. A pácolás salétrom--hidrogén-fluorsav-keveréket használ a felületi szennyeződések és egy vékony nem nemesfémréteg feloldására, így friss ötvözet szabadul fel az újrapassziváláshoz.
Mindegyik eljárás vegyi anyagokat, munkaerőt és gyártási időt igényel. Mindegyik veszélyes hulladékot termel, amely engedélyköteles ártalmatlanítást igényel. Mindegyik megismétlődik évente vagy félévente{2}}a berendezés élettartama alatt. A 10 éves élettartam alatt ezek a karbantartási eljárások jelentős költségeket halmoznak fel, amelyek láthatatlanok a kezdeti berendezésvásárlási döntésben.
A PTFE hőcserélő nem igényel passziválást és pácolást. Az anyag alapvetően korrózióálló-. Nincs karbantartható passzív film. Ezen rutin eljárások megszüntetése mérhető éves OPEX megtakarítást eredményez.
A passziválás és pácolás költségösszetevői
A nagy rozsdamentes acél hőcserélők tipikus passziválási eljárása a folyamat oldalának leürítését, öblítését, felforrósított salétromsavoldat 30-60 perces keringetését, a sav leürítését és semlegesítését, semleges pH-ra történő öblítést és újbóli üzembe helyezést foglalja magában. Az eljárás 6-8 óra gyártási leállást igényel.
Az egyszeri passziválás vegyi költségei magukban foglalják a savat, a semlegesítő vegyszereket és az öblítővíz kezelését. A munkaerőköltség magában foglalja a technikusnak a beállításra, végrehajtásra, felügyeletre és dokumentációra fordított időt. A hulladékártalmatlanítási költségek magukban foglalják az elhasznált savoldat szállítását és kezelését.
A pácolás drágább. Az agresszív savkeverék további biztonsági óvintézkedéseket igényel. A vegyszerek drágábbak. A hulladék veszélyesebb. Az eljáráshoz speciális vállalkozókra lehet szükség, nem pedig a házon belüli{4}}karbantartó személyzetre.
1. táblázat: Éves OPEX megtakarítások a passziválás és pácolás megszüntetéséből (egyetlen nagy hőcserélő)
| Költségkomponens | Passziválás (éves) | Pácolás (kétévente, éves szinten) | Teljes éves költség (rozsdamentes acél) | PTFE egyenértékű |
|---|---|---|---|---|
| Vegyszerek (sav, semlegesítők, öblítők) | $1,200 | $900 | $2,100 | $0 |
| Karbantartási munka (házon belül) | $1,600 | $1,000 | $2,600 | $0 |
| Szerződéses szolgáltatások (kiszervezett szolgáltatások esetén) | $0 | $800 | $800 | $0 |
| Gyártási leállás (eseményenként 8 óra) | $4,800 | $2,400 | $7,200 | $0 |
| Hulladékelhelyezés (elhasznált sav, öblítővíz) | $900 | $1,500 | $2,400 | $0 |
| Biztonsági berendezések és felügyelet | $300 | $400 | $700 | $0 |
| Vízfogyasztás és kezelés | $200 | $300 | $500 | $0 |
| Hőcserélőnként összesen évente | $9,000 | $7,300 | $16,300 | $0 |
Egyetlen héj-és-cső vagy nagy merülő hőcserélő költségei a vegyipari feldolgozásnál. Az állásidő 600 USD/óra értékben, a tipikus vegyi üzem bevételi hozzájárulása alapján.
További megtakarítások a szokásos karbantartáson túl
A passziválás és a pácolás megszüntetése másodlagos megtakarítást eredményez. Az ezekben az eljárásokban használt agresszív vegyszerek fokozatosan megtámadják a tömítéseket, szelepülékeket és a kezelőoldatokkal érintkező műszereket. Ezeket az alkatrészeket gyakrabban kell cserélni a rendszeres vegyszeres karbantartáson átesett rendszereken. A PTFE hőcserélő kiküszöböli ezt a járulékos vegyi expozíciót.
A biztonsági kockázat csökkenése valós, de nehéz számszerűsíteni. A forró salétromsavat és HF{1}}tartalmú pácoló oldatok veszélyt jelentenek a személyzet számára. Minden eljáráshoz engedélyek, egyéni védőfelszerelések és veszélyhelyzeti reagálás előkészítése szükséges. Ezen eljárások kiküszöbölése megszünteti a kapcsolódó biztonsági kockázatokat.
Környezetvédelmi megfelelőségi költségcsökkentés
Az elhasznált passziválási és pácoló savak szabályozott hulladékáramok. Az ártalmatlanítási költségek idővel nőnek, ahogy szigorodnak a szabályozások és csökken az ártalmatlanítási kapacitás. A veszélyes hulladékok ártalmatlanítási költségeinek 10 éves tendenciája a legtöbb joghatóságban emelkedő tendenciát mutat. A PTFE hőcserélő kiküszöböli ezt a növekvő költségkockázatot.
A szennyvíztisztító telepek felárat számíthatnak fel a savas tisztítás során keletkező alacsony -pH-jú vagy magas-nitráttartalmú hulladékokért. Ezek a pótdíjak hozzáadják az egyes karbantartási események teljes költségét.
Összegzés
A rutin passziválás és pácolás kiküszöbölése PTFE hőcserélőre való átállással körülbelül évi 16 000 dollárt takarít meg nagy hőcserélőnként a közvetlen és közvetett költségekben, a tipikus vegyi feldolgozó üzem költségstruktúrái alapján. A berendezés 10 éves élettartama alatt ez az üzemeltetési költség elkerülése önmagában meghaladhatja a 160 000 dollárt – gyakran többet, mint magának a PTFE hőcserélőnek a beszerzési költsége.
A megtakarítás magában foglalja a vegyi anyagokat, a munkát, az állásidőt, a hulladékkezelést és a járulékos berendezések károsodását. További nem számszerűsített előnyök közé tartozik a csökkentett biztonsági kockázat és a növekvő veszélyes hulladék ártalmatlanítási költségek kiküszöbölése.
A PTFE hőcserélő OPEX megtakarításainak mérnöki elemzése az adott üzemi körülmények között elérhető az aktuális passziválási és pácolási eljárások, gyakoriságok, vegyszer- és munkaerőköltségek, leállási érték és hulladékártalmatlanítási költségek benyújtásával.
