Un'officina di placcatura ha monitorato due riscaldatori a immersione in PTFE identici in serbatoi identici di rame acido per un periodo di tre-anni. Un riscaldatore è stato sottoposto a manutenzione secondo un programma trimestrale fisso-ispezionato, pulito e testato ogni tre mesi, indipendentemente dalle condizioni. L'altro è stato sottoposto a manutenzione secondo un programma basato sulle condizioni-e ispezionato mensilmente, ma pulito e sottoposto a manutenzione solo quando i risultati dell'ispezione ne indicavano la necessità. La manutenzione del riscaldatore a programmazione fissa- costa di più. Il riscaldatore basato sulle condizioni-aveva un costo inferiore per ora di funzionamento e una durata utile più lunga.
La pianificazione della manutenzione è un problema di ottimizzazione dei costi. Troppo frequente e i costi di manodopera e tempi di inattività aumentano inutilmente. Troppo poco frequenti e il degrado progredisce fino al punto di fallimento. Il programma ottimale dipende dal tasso di degradazione, che varia in base alla chimica, alla temperatura e alla densità di watt.
Le componenti di costo della manutenzione del riscaldatore
Il costo per ora di funzionamento comprende diversi componenti: il prezzo di acquisto del riscaldatore ammortizzato durante la sua vita utile, la manodopera per ogni evento di manutenzione, il costo dei tempi di inattività per ogni evento e i materiali per la pulizia.
Per un riscaldatore che costa 2.000 dollari e dura tre anni, il costo di acquisto ammortizzato è di circa 0,08 dollari per ora di funzionamento. Per un riscaldatore che costa 3.000 dollari e dura cinque anni, costa circa 0,07 dollari per ora di funzionamento. Il costo di acquisto è una piccola frazione del totale.
Dominano il lavoro e i tempi di inattività. Un evento di manutenzione che richiede quattro ore di manodopera a 75 dollari l'ora e quattro ore di inattività a 500 dollari l'ora costa 2.300 dollari. Se tale evento si verifica ogni tre mesi, il costo annuale è di $ 9.200. Se si verifica ogni sei mesi, il costo annuale è di $ 4.600.
| Frequenza di manutenzione | Eventi all'anno | Costo annuale della manodopera | Costo annuale dei tempi di inattività | Costo annuale di pulizia | Costo annuale totale |
|---|---|---|---|---|---|
| Mensile | 12 | $3,600 | $24,000 | $1,200 | $28,800 |
| Trimestrale | 4 | $1,200 | $8,000 | $400 | $9,600 |
| Semestrale-annuale | 2 | $600 | $4,000 | $200 | $4,800 |
| Annuale | 1 | $300 | $2,000 | $100 | $2,400 |
| Basato sulle condizioni- | 1–3 | $300–900 | $2,000–6,000 | $100–300 | $2,400–7,200 |
Costo di manutenzione annuale in base alla frequenza programmata per un riscaldatore a immersione in PTFE da 4 kW
Perché gli orari fissi sono inefficienti
Un programma fisso presuppone che il degrado avvenga a un ritmo costante. In realtà, la velocità varia in base alla composizione chimica del serbatoio, alla temperatura operativa, alla densità di watt e al carico di produzione. Potrebbe essere necessario pulire un riscaldatore in un bagno pulito e a bassa-temperatura una volta all'anno. Potrebbe essere necessario pulire ogni sei settimane un riscaldatore in un bagno caldo e incrostato.
Un programma trimestrale fisso sopra-mantiene il riscaldatore pulito e sotto-mantiene quello sporco. Il riscaldatore pulito viene smontato, pulito e reinstallato inutilmente, comportando costi di manodopera e tempi di inattività. Il riscaldatore sporco viene trascurato tra le visite trimestrali, consentendo alle incrostazioni di accumularsi fino a raggiungere uno spessore che aumenta la temperatura della guaina e accelera il degrado.
Manutenzione-basata sulle condizioni
La manutenzione-basata sulle condizioni utilizza i risultati dell'ispezione per determinare quando è necessaria la manutenzione. Il riscaldatore viene ispezionato a intervalli regolari-mensile è comune-ma la pulizia e la manutenzione vengono eseguite solo quando l'ispezione indica che il degrado ha raggiunto una soglia.
L'ispezione include un controllo visivo per incrostazioni, scolorimento e danni; una prova di resistenza d'isolamento; e una misurazione-del tempo di riscaldamento. Se la scala è bassa, la resistenza di isolamento è stabile e il tempo di riscaldamento-è normale, il riscaldatore viene rimesso in servizio senza essere pulito. Se le incrostazioni si ispessiscono o la resistenza di isolamento diminuisce, il riscaldatore viene pulito e sottoposto a manutenzione.
L'approccio basato sulle condizioni-riduce al minimo la manutenzione non necessaria e rileva il degrado prima che raggiunga la soglia di errore. Il costo per ora operativa è in genere inferiore del 20–40% rispetto a un programma fisso.
| Risultato dell'ispezione | Azione | Prossima ispezione | Impatto sui costi |
|---|---|---|---|
| Scala leggera, IR stabile | Rientro in servizio | 1 mese | Minimo |
| Scala moderata | Pulire, ispezionare la guaina | 1 mese | Moderare |
| Scala pesante | Pulisci, controlla la densità di watt | 2 settimane | Più alto |
| IR in calo | Pianificare la sostituzione | 1 settimana | Alto |
| Danni visibili | Sostituire immediatamente | - | Più alto |
Matrice decisionale sulla manutenzione-basata sulle condizioni
Stabilire il giusto intervallo di ispezione
L'intervallo di ispezione dovrebbe essere sufficientemente breve da individuare il degrado prima che raggiunga il punto in cui la pulizia non è più efficace. Per la maggior parte dei bagni galvanici è opportuna un'ispezione mensile. Per bagni altamente aggressivi o riscaldatori ad alta densità di-watt-, potrebbe essere necessaria un'ispezione bisettimanale.
L'intervallo può essere regolato in base ai risultati. Se il riscaldatore risulta costantemente pulito e stabile durante le ispezioni mensili, l'intervallo può essere esteso a sei settimane o due mesi. Se la bilancia si accumula più velocemente del previsto, l'intervallo dovrebbe essere abbreviato.
| Condizioni del bagno | Intervallo di ispezione consigliato | Trigger di regolazione |
|---|---|---|
| Pulito, a bassa-temperatura, a bassa-WD | 2–3 mesi | Scala visibile all'ispezione |
| Bagno galvanico moderato | 1 mese | Scale >0,5 mm all'ispezione |
| Bagno caldo-incrostante | 2–4 settimane | Scale >1 mm all'ispezione |
| Chimica aggressiva,-WD elevata | 1–2 settimane | IR decline >20% |
Raccomandazioni sugli intervalli di ispezione in base alle condizioni del bagno
Calcolo del costo per ora di funzionamento
Il costo per ora di funzionamento corrisponde al costo totale di manutenzione annuale diviso per le ore di funzionamento annuali. Un riscaldatore la cui manutenzione costa 4.800 dollari all'anno e funziona per 6.000 ore all'anno costa 0,80 dollari per ora di funzionamento. Un riscaldatore che costa 9.600 dollari all’anno costa 1,60 dollari per ora di funzionamento.
La differenza tra un programma basato sulle condizioni-ben progettato-e un programma trimestrale fisso può essere compreso tra $ 0,40 e $ 0,80 per ora operativa. Oltre 6.000 ore, ovvero dai 2.400 ai 4.800 dollari all’anno per riscaldatore. In un impianto con 20 riscaldatori, il risparmio è compreso tra 48.000 e 96.000 dollari all’anno.
Quando la manutenzione-basata sulle condizioni richiede investimenti
La manutenzione-basata sulle condizioni richiede ispezioni più frequenti-mensili anziché trimestrali-ma meno pulizie. L'effetto netto è un costo totale inferiore, ma richiede un programma di ispezione disciplinato e personale addestrato.
L'investimento nella formazione sulle ispezioni e nella tenuta dei registri-è modesto rispetto ai risparmi. Un semplice registro che registra la data dell'ispezione, lo spessore delle incrostazioni, la resistenza dell'isolamento e il tempo di riscaldamento-fornisce i dati necessari per modificare il programma e prevedere la sostituzione.
Quando la pianificazione non può essere ulteriormente ottimizzata
Alcuni bagni degradano i riscaldatori così rapidamente che nessun programma di manutenzione può prolungare la durata di servizio oltre pochi mesi. In questi casi, la soluzione è modificare le specifiche del riscaldatore-densità di watt inferiore, superficie più ampia, flusso migliorato-piuttosto che modificare il programma di manutenzione. Una configurazione personalizzata del riscaldatore a immersione in PTFE, progettata per le condizioni specifiche del bagno, riduce il tasso di degradazione e rende efficace la manutenzione basata sulle condizioni-. Il processo di specifica richiede la chimica del bagno, la temperatura operativa, le dimensioni del serbatoio e la potenza richiesta.
