El factor de costo logístico
Un proyecto de ampliación de una planta química solicita 12 intercambiadores de calor grandes para el servicio de procesamiento de ácido. Cada unidad mide 3 metros de largo. Las opciones de materiales que se están considerando son acero inoxidable, titanio o PTFE. El rendimiento térmico de los tres se puede dimensionar para cumplir con la tarea. La decisión se reduce al costo total del proyecto.
Adquisiciones compara los precios de compra de equipos. Ingeniería compara los requisitos de instalación. Pero la logística-flete desde el fabricante al sitio, descarga en el muelle de recepción, traslado al punto de instalación-genera costos que no aparecen en ninguno de los presupuestos. Estos costos dependen desproporcionadamente del peso.
El PTFE a 2200 kg/m³ tiene un-cuarto de la densidad del acero inoxidable a 8000 kg/m³ y un-quinto de la densidad del titanio a 4500 kg/m³. Un intercambiador de calor de PTFE para una tarea determinada pesa entre un 50 y un 80 % menos que su equivalente metálico. La diferencia de peso se manifiesta en cada paso del manejo físico, desde el piso de la fábrica hasta la instalación final.
Estructura de costos de flete
Los transportistas cobran por peso, dimensiones y clase de carga. El peso es el principal impulsor de los equipos industriales pesados. Un intercambiador de acero inoxidable de 400 kg se envía a un precio por kilogramo más alto que una unidad de PTFE de 60 kg, y hay más kilogramos por los que cobrar.
Es posible que se aplique peso dimensional si el paquete es grande pero liviano. Los intercambiadores de PTFE, al ser flexibles, a menudo se pueden configurar para un envío más compacto. Un intercambiador de metal rígido se envía en su forma instalada. En ocasiones, una bobina de PTFE se puede enviar parcialmente desmontada o enrollada, lo que reduce las dimensiones del paquete.
Para proyectos internacionales, el peso determina no solo los costos de flete sino también los derechos de aduana calculados sobre el valor CIF, las tarifas de manipulación portuaria basadas en tramos de peso y el transporte terrestre desde el puerto al sitio. El costo acumulado del flete de un intercambiador de metales pesados puede alcanzar entre el 5% y el 10% del precio de compra del equipo. Para el PTFE, el flete suele ser del 1 al 3 %.
Tabla 1: Comparación de costos de transporte y manipulación (intercambiador de calor grande único, nacional de 1000 km)
| Elemento de costo | Acero inoxidable (400 kg) | Titanio (250 kg) | PTFE (60 kilos) |
|---|---|---|---|
| Clase de carga | Clase 85 (maquinaria) | Clase 85 | Clase 70 (artículos de plástico) |
| cargo de flete LTL | $850-1,200 | $600-850 | $180-280 |
| Servicio de puerta levadiza-(si no hay muelle) | $150-250 | $100-150 | No requerido (manual) |
| Equipo receptor | Se requiere montacargas | Se requiere montacargas | Carro de mano o manual |
| Mano de obra de descarga (horas) | 1.0 (operador de montacargas) | 0.75 | 0,25 (2 trabajadores) |
| Movimiento al punto de instalación. | Carretilla elevadora o transpaleta | Carretilla elevadora o transpaleta | transporte manual |
| Aparejo para instalación | Caída de grúa o cadena | Caída de grúa o cadena | elevación manual |
| Costo del aparejo de instalación | $500-1,000 | $400-800 | $0 |
| Costo total de logística | $1,500-2,450 | $1,100-1,800 | $180-280 |
Instalación y manejo en el sitio
La ventaja logística de la baja gravedad específica continúa durante la instalación. Un intercambiador de acero inoxidable de 400 kg requiere una carretilla elevadora para descargar del camión de entrega, una transpaleta o una carretilla elevadora para trasladarla al área de instalación y una grúa móvil o de cadena para colocarla en el tanque o estructura de soporte. Cada equipo requiere un operador con licencia, consume tiempo y crea dependencias de programación.
Dos técnicos pueden descargar manualmente un intercambiador de PTFE de 60 kg, llevarlo al punto de instalación sin asistencia mecánica y bajarlo a un tanque con control manual. No se necesita montacargas. No está prevista ninguna grúa. La instalación es independiente de otras actividades de construcción que compiten por los recursos de elevación.
Para un proyecto con 12 intercambiadores, la diferencia acumulada en el costo del aparejo es sustancial. Doce intercambiadores de metales que requieren acceso con grúa a un costo promedio de $750 cada uno agregan $9,000 al costo del proyecto. Doce intercambiadores de PTFE instalados manualmente suman cero.
Impacto en el cronograma del proyecto
El equipo de aparejo es un recurso compartido en las obras de construcción. Los retrasos en la espera de la disponibilidad de las grúas se multiplican a lo largo del cronograma del proyecto. Los intercambiadores de PTFE eliminan esta dependencia. La instalación continúa cuando los instaladores están listos, no cuando la grúa está disponible.
El beneficio de la confiabilidad del cronograma es difícil de cuantificar en dólares, pero es real. Un retraso de un-día en una actividad de ruta crítica en el sitio de construcción de una planta química puede costar decenas de miles de dólares en condiciones generales prolongadas, mano de obra inactiva y retraso en el inicio de la producción.
Resumen
La menor gravedad específica de los intercambiadores de calor de PTFE reduce los gastos de transporte y manipulación entre un 70 y un 90 % en comparación con las unidades metálicas equivalentes. El envío de un intercambiador de PTFE de 60 kg cuesta entre 180 y 280 dólares y no requiere equipo de manipulación mecánico. Un equivalente de 400 kg de acero inoxidable cuesta entre 1.500 y 2.450 dólares de envío y manipulación.
Para proyectos de plantas químicas de varias-unidades, los ahorros logísticos acumulados gracias a la especificación de PTFE pueden alcanzar entre 15 000 y 25 000 dólares. La eliminación de la dependencia del aparejo también mejora la confiabilidad del cronograma de instalación al eliminar la disponibilidad de la grúa del camino crítico.
El análisis de ingeniería para comparar costos de logística en ubicaciones específicas del proyecto está disponible previa presentación de las especificaciones del equipo, origen y destino del envío, condiciones de acceso al sitio y equipo de manipulación disponible.
