Kustannus-Hyötypäätös-Mallin tekeminen neljän tyyppisen-korroosionestolämmitysputkien vaihtamiseksi käymislaitoksissa

Fermentointitehtailla on jatkuvia päätöksenteon-haasteita, kuten päätös joko korjata vanhoja lämmitysputkia tai vaihtaa ne uusiin sekä valita korroosionesto-lämpöputki sen tilalle. Taloudelliset tappiot, mukaan lukien toistuva toissijainen huolto, äkillisen vuodon aiheuttama erän romuttaminen ja lisääntynyt energiankulutus, ovat usein seurausta yksinkertaisesta laitteiston ulkonäköön perustuvasta arvioinnista. Tässä asiakirjassa vahvistetaan eriytetyt korvausarviointistandardit 316L ruostumattomasta teräksestä, puhtaasta titaanista, kvartsilasista ja PFA-pinnoitetuista lämmittimistä, jotka kattavat neljä keskeistä kustannusmoduulia: jäännöshuoltokustannukset, seisokkihäviöt, energian lisäkulutus ja laitteiden poistot. Lisäksi se rakentaa määrällisen kustannus{6}}hyötypäätösmallin.
1. Päätösmallin neljä kustannuslaskentamoduulia
Työvoima, puhdistuskemikaalit, eristystarvikkeet, offline-testaus ja passivointikustannukset ovat kaikki välttämättömiä, jotta vanhat lämmitysputket palautetaan normaaliin toimintaansa odotetun jäljellä olevan käyttöiän aikana. Tämä on jäljellä oleva ylläpitokustannus.
Hätäpysäytyksen aiheuttama taloudellinen menetys: Tätä menetystä pahentavat merkittävästi kvartsiputken rikkoutuminen ja PFA-substraatin ruostesaaste sekä äkillinen putken vuoto, keskimääräinen kontaminaatio, tuotannon pysäytys ja eräromu.
Energian lisäkulutus: Ylimääräinen sähkökustannus, joka syntyy ikääntyvien lämmitysputkien paksun kattilan, pinnoitteen ja ilmakuplakalvon lämmönkestävyydestä yhden tuotantovuoden aikana.
Uusien laitteiden koko -jakson poistot: uusien lämpöputkien hankinnan vuotuiset jaksotetut kustannukset, jotka sisältävät hankintahinnan, putkilinjan muutoksen, asennustyön ja apulaitteiden vaihtomaksut.
Peruspäätöskaava: Vaihto on taloudellisesti kannattavaa, jos vanhentuneiden laitteiden vuosittaiset kokonaiskustannukset ylittävät uusien lämpöputkien vuosittaiset poistot.
2. Standardi eriytetylle vaihtopäätökselle jokaiselle lämmitysputkelle
2.1 316L Ruostumattomasta teräksestä valmistetut lämmitysputket
Tärkeimmät kustannusominaisuudet: Uusien putkien hinta on alhainen; jäännöshuolto- ja sammutushäviöt kasvavat kuitenkin nopeasti, kun pistekorroosiota esiintyy.

Vaihdon laukaisuehdot:

Läpäisyvuotojen riski puolen vuoden sisällä ylittää 60 %, ja paikallista syvää kuoppaa esiintyy hitsauksissa, kun seinämän paksuuden vaimennus ylittää 15 %.
Yli 30 % uusien putkien vuotuisista poistokustannuksista muodostuu puolivuosittaisen passivointihuollon ja kuukausittaisen syvän kalkinpoiston kustannuksista.
Uuteen tilaan verrattuna lämmitysteho kasvaa yli 18 %, eikä ylläpito pysty kompensoimaan pitkän ajan-lisäsähkönkulutusta.
Jatkuva korkea{0}}kloridifermentointi yli 18 kuukauden ajan; titaaniputkien vaihtamisen koko syklin kustannukset ovat pienemmät kuin ruostumattoman teräksen korjauskustannukset kolmen lisävuoden ajan.

Vaihtoehtoisia menetelmiä, jotka soveltuvat lievään korroosion työskentelyolosuhteisiin, ovat uuden 316L ruostumattoman teräksen hankinta ja keskipitkän ja korkean -korroosiopitkän{2}}syklin linjojen päivittäminen puhtaiksi titaaniputkiksi.

2.2 Lämmitysputket, jotka on valmistettu puhtaasta titaanista
Tärkeimpiä kustannusominaisuuksia ovat suuri-kertaluonteinen hankintapoisto, erittäin alhainen jäännöshuolto ja nolla äkillisiä vuotoja fluorivapaassa -väliaineessa.

Vaihdon laukaisuehdot:

Putken seinämää pienennetään tasaisesti fluoridisyövytyksellä, ja väliaine sisältää fluoriraaka-aineita ympäri vuoden. Siksi offline-passivointi ei enää pysty palauttamaan pintapotentiaalia.
Yli 20 % putkinipun pinnasta on kovien naarmujen peitossa, ja huoltokustannukset kasvavat vuosittain toistuvan offline-tehostetun passivoinnin seurauksena.
Alkuperäinen tuotantolinja muutetaan fluori{0}}pitoisten kaavojen tuotantoon, ja titaaniputket tehdään yhteensopimattomiksi. PFA- tai kvartsiputket korvataan puhdistusalkaliolosuhteiden mukaisesti.
Uusien titaaniputkien vuotuiset poistot ylittävät kattavat huoltohuoltokustannukset, jotka pidentävät käyttöiän 4–5 vuoteen.

Vaihtoehtoisia strategioita, jotka voivat olla tarkoituksenmukaisia, ovat uusien titaaniputkien hankinta korkean{0}}korroosion tuotantoon, joka pysyy fluori-vapaana, ja fluori-vapaan-korroosiota aiheuttavien putkien alentaminen 316 litran ruostumattomaan teräkseen alkuinvestoinnin pienentämiseksi.

2.3 Kvartsikorroosionesto--lämmitysputket
Merkittäviä kustannusominaisuuksia ovat: Hallitsematon sulkemishäviö, joka johtuu putken rikkoutumisesta ja lasisirpaleiden saastumisesta, kohtuullinen uuden putken hinta.

Vaihdon laukaisuehdot:

Alkalisen CIP:n virheellinen toiminta johtaa yli 30 % lasin pinnasta peittävään huurreeseen, mikä heikentää merkittävästi puhdistustehoa ja lisää biofilmijäämiä.
Valonläpäisy havaitsee pienet halkeamat; äkillisen repeämän todennäköisyys seuraavan kolmen kuukauden aikana on lähes 100 %.
Tuotantolinja joko muutetaan jatkuvaan 24-tunnin käymiseen tai käytetään alkalipitoisia desinfiointimenetelmiä; kvartsi ei pysty sopeutumaan uuteen prosessiin.
Yhden vuoden aikana tapahtuu yli kaksi putken repeämää, ja kolmen uuden kvartsiputkisarjan hankintakustannukset ylittävät erän romun hävikki.

Vaihtoehtoisia soveltuvia menetelmiä ovat kvartsin pitäminen laboratorioalkali{0}}vapaassa fluoridissa-, joka sisältää vahvaa happoa, ja teollisen jatkuvan käymisen muuntaminen PFA- tai titaaniputkiksi.

2.4 PFA-pinnoitteiset lämmittimet
Keskeisiä kustannusominaisuuksia ovat keskisuuret poistokustannukset ja passivointihuollon puuttuminen. Pinnoitteen vauriot edellyttävät kuitenkin yleistä vaihtoa ilman korjausarvoa.

Vaihdon laukaisuehdot:

Hiiliterässubstraatti paljastuu, kun paikallinen pinnoitteen naarmu läpäisee tai kun rakkula-ala ylittää 5 % kokonaispinnasta. Sisäisen alustan ruoste laajenee nopeasti.
Pitkän{0}}käyttölämpötilan ylittäessä 105 astetta koko pinnoite muuttuu hauraaksi ja keltaiseksi, mikä johtaa yli 20 %:n laskuun lämmitystehokkuudessa.
Työpajaa päivitetään GMP-steriileiksi lääketuotantolinjoiksi; muovihiukkasten irtoamisen riski ei riitä sanitaatiostandardien täyttämiseen.
Väliaine sisältää huomattavan määrän kovia suspendoituneita hiomahiukkasia, ja pinnoitteen hankausvaurioita tapahtuu 3–4 kuukauden välein, mikä johtaa useisiin vaihtotarpeisiin.

Vaihtoehtoisia soveltuvia järjestelmiä ovat: Uusien PFA-lämmittimien ostaminen matalan lämpötilan -ei--steriiliä ionisekoitetta varten; päivitä puhtaaseen titaaniputkiin steriileihin tai korkeisiin{2}}lämpötiloihin.