Оптимизация капитальных затрат на приборный учёт: экономическая целесообразность простых средств измерения расхода

В управлении капитальными затратами промышленного предприятия одной из недооценённых статей экономии остаётся рациональный выбор средств измерения. При проектировании систем приборного учёта расхода жидкостей и газов проектные организации нередко закладывают избыточное по функциональности оборудование, ориентируясь на максимальную точность и возможность интеграции в автоматизированные системы управления. Однако с экономической точки зрения такой подход не всегда оправдан: стоимость измерительного оборудования может существенно превышать ценность дополнительной точности, которая в конкретной технологической задаче остаётся невостребованной.

Постановка экономической задачи

Рассмотрим типовую ситуацию. На предприятии существуют десятки точек контроля расхода, различающихся по значимости. Часть из них критична для технологического процесса и требует высокоточного учёта с передачей данных в систему диспетчеризации. Другая часть — вспомогательные точки, где достаточно визуального контроля наличия и приблизительной величины потока. Применение к обеим категориям одинаково дорогого оборудования приводит к избыточным капитальным вложениям, не создающим пропорциональной экономической ценности.

Задача оптимизации сводится к сопоставлению предельной полезности дополнительной точности измерения с предельными затратами на её обеспечение. В точках, где повышенная точность не влияет на качество продукции, безопасность или коммерческий учёт, инвестиции в высокоточное оборудование экономически нерациональны.

Классификация средств измерения по соотношению «стоимость — функциональность»

Современный рынок средств измерения расхода предлагает широкий диапазон решений. На верхнем ценовом уровне находятся кориолисовые и электромагнитные расходомеры, обеспечивающие высокую точность и цифровую интеграцию. В среднем сегменте — ультразвуковые и вихревые приборы. В нижнем ценовом сегменте, при этом обладающем высокой надёжностью, располагаются приборы переменного перепада давления — ротаметры, также называемые поплавковыми расходомерами.

Принцип действия ротаметра не предполагает электронных компонентов: измерение основано на положении поплавка в конической трубке, высота подъёма которого пропорциональна расходу среды. Отсутствие подвижной электроники, источника питания и потребности в периодической перекалибровке определяет низкую совокупную стоимость владения прибором на всём жизненном цикле.

Экономический эффект дифференцированного подхода

Дифференцированный подбор средств измерения — применение дорогостоящих приборов только в критических точках и недорогих надёжных решений в остальных — позволяет существенно снизить капитальные затраты без потери управляемости процессом. На предприятии с большим числом вспомогательных точек учёта экономия на оборудовании может достигать значительной доли бюджета проекта автоматизации.

Дополнительный экономический эффект формируется в эксплуатационной фазе. Приборы без электронных компонентов не требуют регулярного обслуживания, перекалибровки и замены элементов питания, что снижает операционные расходы и затраты на персонал метрологической службы. Для предприятий с распределённой инфраструктурой это сокращение трудозатрат оказывается сопоставимым с экономией на капитальных вложениях.

Сферы рационального применения простых средств измерения

Экономически обоснованными областями применения недорогих приборов учёта являются точки визуального контроля, узлы ручного дозирования и регулирования, а также измерение расхода газовых сред, где применение электромагнитного принципа технически невозможно. В частности, для контроля расхода воздуха, азота, кислорода и иных газов рационально применять специализированные приборы соответствующего исполнения — такие решения представлены, например, в линейке приборов для измерения расхода газа и воздуха , дифференцированных по типу среды и диапазону.

В задачах контроля расхода воды, технологических жидкостей и реагентов в химической, энергетической и пищевой отраслях рационально применять универсальные приборы переменного перепада давления, подбираемые под параметры конкретной среды. Соответствующий модельный ряд представлен в категории приборов учёта расхода жидкостей, классифицированных по материалу корпуса, рабочему давлению и диапазону измерения.

Факторы, ограничивающие экономию

При оптимизации затрат необходимо учитывать, что экономия не должна достигаться за счёт несоответствия прибора условиям эксплуатации. Применение оборудования из неподходящих конструкционных материалов в агрессивных средах, превышение допустимых давлений и температур, а также использование прибора без корректной градуировки под конкретную среду приводят к преждевременному выходу из строя и, как следствие, к росту совокупных затрат. Таким образом, рациональная экономия предполагает не выбор наиболее дешёвого прибора, а выбор прибора, оптимального по соотношению функциональности, надёжности и стоимости для конкретной технологической задачи.

Выводы

Оптимизация капитальных затрат на приборный учёт расхода достигается за счёт дифференцированного подбора средств измерения в соответствии с реальной значимостью каждой точки контроля. Применение простых и надёжных приборов переменного перепада давления в некритических точках обеспечивает экономию как на капитальной, так и на эксплуатационной стадии жизненного цикла, не снижая качества управления технологическим процессом. Экономическая эффективность подобного подхода определяется отказом от избыточной функциональности там, где она не создаёт добавленной ценности — что соответствует базовому принципу рационального распределения капитала.

Дата публикации статьи: 28.05.2021