A negyedéves csereciklus
A kemény krómozási berendezés 3-4 havonta cseréli a titán merülőtekercseket. A krómsav-elektrolit 55 fokos hőmérsékleten a maratási lépésből származó fluoriddal kombinálva lebontja a titán passzív filmet. A lyukasztás a hegesztési zónákban kezdődik. 90 napon belül lyukas szivárgások jelennek meg. A termelés leáll. A fürdőt leeresztik. A tekercs ki van cserélve. A ciklus évente négyszer ismétlődik, minden évben.
Minden csere 4500 dollárba kerül a csere titán tekercsért, 1800 dollárba a karbantartási munkáért, és 6 óra gyártási leállás. Az állásidő költsége óránként 800 dollár a kieső borítási bevételből 4800 dollárral jár. Eseményenként összesen: 11 100 USD. Négy esemény éves költsége: 44 400 USD.
Egy PTFE hőcserélő ugyanahhoz a tartályhoz 9500 dollárba kerül beszerelve, és ebben az alkalmazásban a várható élettartam meghaladja a 8 évet. A ROI-számítás számszerűsíti, hogy az elkerült negyedéves csereköltségek milyen gyorsan térülnek meg a PTFE-befektetésből.
A ROI számítási módszer
A ROI kiszámítása a következőképpen történik: (éves megtakarítás - évesített PTFE-költség) / kezdeti PTFE-befektetés × 100%.
Az éves megtakarítás a következőket tartalmazza: a titán tekercsek vásárlásának elkerülése, a cseremunka elkerülése, a gyártási leállások elkerülése és a fürdő karbantartásának csökkentése a korrodáló titánból származó vasszennyeződés megszüntetése miatt. A titán korróziója titán ionokat bocsát ki a krómfürdőbe. Ezek az ionok nem befolyásolják olyan súlyosan a krómozást, mint a vas a nikkelben, de hozzájárulnak az iszapképződéshez, amely gyakoribb fürdőszűrést igényel.
Az évesített PTFE-költség a kezdeti PTFE-beruházás osztva a várható élettartammal években. 8 éves élettartam esetén az éves költség 9500 USD / 8=1187,50 USD. Ez a PTFE hőcserélő birtoklásának éves költsége, szemben a titán csereciklus évi 44 400 dolláros költségével.
1. táblázat: A meghibásodott titán tekercsek PTFE-cseréjére vonatkozó ROI számítása-negyedévenként
| Költség/megtakarítási elem | Negyedéves titán csere | Egyetlen PTFE (8 éves élettartam) |
|---|---|---|
| Éves költségek | ||
| Cseretekercs vásárlás | $18,000 (4 × $4,500) | $0 |
| Csere munkaerő | $7,200 (4 × $1,800) | $0 |
| Gyártási leállás | $19,200 (4 × $4,800) | $0 |
| A fürdőiszap kezelése (növekményes) | $2,500 | $0 |
| PTFE évesített tőkeköltsége | $0 | $1,188 |
| Teljes éves költség | $46,900 | $1,188 |
| Éves megtakarítás a PTFE átalakításból | – | $45,712 |
| PTFE kezdeti beruházás | – | $9,500 |
| Egyszerű megtérülési idő | – | 2,5 hónap |
| 5 éves ROI | – | 2,306% |
| 10 éves nettó megtakarítás | – | $457,120 |
A fürdő minőségének javítása
A fenti ROI-számítás csak a közvetlen csere- és leállási költségeket rögzíti. A PTFE további előnye a titánionok eltávolítása a krómfürdőből. Bár nehezebb számszerűsíteni, ez valódi gazdasági értéket biztosít a csökkent iszapképződés révén.
A krómsavfürdők felhalmozzák az oldott fémekből és a levegőben szálló porból származó iszapot. A tekercskorrózióból származó titánionok hozzájárulnak ehhez az iszaphoz. A több iszap gyakoribb fürdőszűrést, gyakoribb tartálytisztítást és több iszap ártalmatlanítást jelent. A további iszapkezelési költség becslések szerint évi 2500 USD egy olyan tartály esetében, amelyet negyedévente cserélnek titán tekercsre.
A PTFE-vel nem kerül titán a fürdőbe. Az iszap felhalmozódási sebessége csökken. Az éves 2500 dolláros megtakarítás konzervatív egy nagy-gyártású keménykróm-sorozat esetében.
Az állásidő költségére való érzékenység
A ROI a legérzékenyebb a termelési leálláshoz rendelt értékre. A fenti példában az állásidő értéke óránként 800 USD. Egy összeszerelő üzemet kiszolgáló zárt bevonatsor esetén az állásidő valós költsége sokkal magasabb lehet,-a szerelősor leáll, ha az alkatrészek nincsenek bevonva. Óránként 2000 dollárnál az éves állásidő-megtakarítás 48 000 dollárra nő, az egyszerű megtérülési idő pedig lerövidül egy hónap alá.
Még leállási érték nélkül is,-ha a vonalnak többletkapacitása van, és a cseréket üresjáratban végzik,-csak az elkerült tekercsvásárlásokból és a munkaerőből származó éves megtakarítás 25 200 USD. A PTFE megtérülése 5 hónap alatti, csak anyag- és munkamegtakarítás esetén.
Összegzés
A meghibásodott titán tekercsek negyedévente egyetlen PTFE hőcserélőre történő cseréje 2,5 hónapos egyszerű megtérülési időt és 5 éves ROI-t biztosít, amely meghaladja a 2300%-ot tipikus keménykrómozási körülmények között. A PTFE-beruházás megtérül az elkerült cserevásárlások, a munkaerő, az állásidő és a csökkentett fürdőiszap-kezelés révén.
A megtérülés robusztus az állásidő-költségek és a termelési mennyiség változásaihoz. Még óvatos feltételezések mellett is, az állásidőt leszámítva, a megtérülés 5 hónap alatt van. A PTFE 8+ éves élettartama ebben az alkalmazásban több mint 450 000 USD nettó megtakarítást eredményez egy évtized alatt.
A mérnöki megtérülési elemzés az adott titán-–-PTFE-csere forgatókönyveihez a jelenlegi tekercscsere-gyakoriság, a csereköltségek, az állásidő időtartama és értéke, valamint a fürdőkarbantartási adatok benyújtásával érhető el.
