¿Debe reemplazarse un intercambiador de calor envejecido? Si es así, ¿cuándo y con qué nueva opción de diseño?

Este estudio se encargó para determinar el caso de negocio para el re-entubado y para evaluar los beneficios de costo del ciclo de vida de los materiales alternativos.
Los resultados mostraron un beneficio de NPV £ 390k en comparación con la renovación en el momento presunto anteriormente
La estrategia fue NPV £ 450k mejor valor (menores costos y riesgos del ciclo de vida)
Proceso visto como un gran paso adelante en la toma de decisiones objetiva
Descripción del problema

Los intercambiadores de calor son una parte integral de las plantas de procesos: una refinería de petróleo normalmente tendrá muchos intercambiadores de diferentes diseños, edades y aspectos críticos. Los intercambiadores de calor son susceptibles de ensuciarse, lo que reduce la eficiencia de la transferencia de calor y da como resultado un aumento de los costos de energía / operación o una reducción de la producción. Además, pueden sufrir varios mecanismos de degradación y modos de falla diferentes, incluidos bloqueos de tubos, corrosión, erosión y agrietamiento, lo que da como resultado fugas en los tubos o carcasas. Dependiendo del servicio, estas fugas pueden ser una molestia menor (por ejemplo, fugas de agua) o representar un riesgo importante para la seguridad (gas presurizado). Dichos intercambiadores de calor se abren y limpian periódicamente para recuperar su eficiencia térmica, momento en el que normalmente se tapan los tubos con fugas. Sin embargo, dicho mantenimiento intrusivo también puede provocar desgaste y daños, acortando la vida útil del haz de tubos.

El intercambiador de calor examinado en este estudio estaba demostrando una mayor frecuencia de fallas en los tubos (fugas por orificios) y un rendimiento más bajo debido al número acumulativo de tubos obstruidos. Entonces se propuso un paquete de tubos de reemplazo. Los ingenieros de la planta también sintieron que cambiar de una aleación de cobre / níquel a un material de titanio produciría una mayor confiabilidad y una vida útil más prolongada del paquete. Este estudio se encargó para determinar el caso de negocio para el re-entubado y para evaluar los beneficios de costo del ciclo de vida de los materiales alternativos.

El estudio que realizamos

los Proceso SALVO proporciona la disciplina estructurada de navegación y evaluación para garantizar que todos los factores, partes interesadas y escenarios se exploraron, cuantificaron y evaluaron de manera coherente y auditable. Este proceso fue respaldado por modelos de costos / riesgos en tiempo real y «¿y si?» cálculos usando el Herramienta DST Lifespan Evaluator ™ .

La Figura 1 muestra los costos y riesgos del ciclo de vida (en VPN ‘impacto comercial’) de las dos opciones de reemplazo (titanio y Cu / Ni). El momento óptimo para el reemplazo con tubos de titanio de mayor costo sería dentro de 10 años, mientras que la opción más barata de Cu / Ni vale la pena instalarla en solo 8 años. Teniendo también en cuenta los ciclos de vida posteriores (futuros), el impacto comercial total favorece la opción Cu / Ni, con el punto de reemplazo anterior. NB, pero no tan pronto como todos esperaban: la renovación se había propuesto para la próxima oportunidad de cierre en solo 2 años. El rigor de SALVO conserva la transparencia total de todos los riesgos, desempeño, contribuciones de Capex y Opex, de modo que las incertidumbres, escenarios alternativos y otros ‘¿y si?’ Las opciones se exploraron en cuestión de minutos.

Este estudio involucró a un pequeño equipo compuesto por personal de operaciones, mantenimiento, ingeniería y comercial. Solo se necesitaron 2 horas para construir el escenario del ‘caso base’, modelar los riesgos, costos y opciones operativas disponibles e identificar la estrategia óptima para la renovación homogénea. Luego, el equipo desarrolló el escenario de “reemplazar con titanio” y exploró el momento óptimo y el impacto del costo / riesgo de toda la vida de esta opción. Una etapa formal de registro de decisiones capturó la estrategia óptima, la pista de auditoría de por qué esto representa el mejor valor total, las observaciones y respaldos del equipo multidisciplinario y las acciones de implementación práctica.

Para realizar la compleja confiabilidad, riesgo y financiera «¿y si?» cálculos, este estudio utilizó un software de apoyo a la toma de decisiones llamado DST Lifespan Evaluator ™. Esta herramienta fue desarrollada como parte del programa internacional Proyecto SALVO para respaldar el análisis de las decisiones del ciclo de vida de los activos tanto en la etapa de diseño / selección / adquisición como en la toma de decisiones al final de la vida útil (por ejemplo, justificaciones de renovación / reemplazo y tiempo óptimo de renovación). Al igual que otros módulos de la suite DST Asset Strategy Evaluator ™, la herramienta proporciona:

  • Una lógica estructurada, con una lista de verificación clara de ‘guión gráfico’ para garantizar que se consideren todos los factores.
  • El proceso disciplinado para capturar y cuantificar el conocimiento de equipos multidisciplinarios, incluida su incertidumbre.
  • Algoritmos analíticos de última generación para evaluar el costo del ciclo de vida, el riesgo y el desempeño de las opciones de decisión.
  • Análisis de sensibilidad sofisticado y extremadamente rápido para identificar qué suposiciones tienen qué efecto sobre la decisión.
  • Rápida creación y evaluación / comparación de múltiples escenarios, lo que permite al equipo de estudio comparar alternativas y explorar «¿y si?» ideas – al instante.
Resultados y Beneficios

El estudio determinó que la estrategia óptima para el final de la vida útil del haz de tubos actual era reemplazarlo con un diseño de Cu / Ni similar en 8 años. Esto mostró un beneficio de NPV £ 390k en comparación con la renovación en el momento presunto anteriormente (en un cierre dentro de 2 años). Y esta estrategia tuvo un valor NPV £ 450k mejor (menores costos y riesgos del ciclo de vida) que la actualización al titanio para lograr una mayor confiabilidad y una vida útil más prolongada.

Todos los miembros del equipo de estudio esperaban que la mayor confiabilidad y vida útil del material de titanio valga la pena su costo adicional. Pero se demostró que este no era el caso. Todo el equipo aceptó el resultado, basado en el costo / riesgo / desempeño del ciclo de vida completo y este cambio de mentalidad se vio como un gran paso adelante en la toma de decisiones objetivas.

The Woodhouse Partnership estará encantado de mostrarle cómo Procesos SALVO y herramientas de apoyo a la toma de decisiones se puede implementar en beneficio de su empresa, Contáctenos ahora para una consulta inicial gratuita. Esperamos tener noticias suyas.

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REALIMENTACIÓN

*Aplican terminos y condiciones

John Woodhouse

Con 30 años de experiencia en servicios públicos, petróleo y gas, transporte y otros sectores, John es uno de los expertos más conocidos en proyectos de gestión integrada de activos para algunas de las empresas más grandes del mundo.

John es fundador y miembro vitalicio del IAM; Ha escrito 4 libros, presidió el desarrollo de BSI PAS55 y representa al Reino Unido en el comité ISO55000.

También lideró los proyectos de colaboración internacional MACRO y SALVO en la toma de decisiones de gestión optimizada de activos.

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