Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten

Transcriptie

1 Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten Y Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten Ing. J. M. L. Nijssen 1. Inleiding Y De massa van het vat Y Prijsbepaling Y Nabeschouwing Y Voorbeeld Y Bepaling diameter en tangentlengte Y Grafiek ter bepaling van de inhoud van een vat, uitgaande van de L/D-verhouding en een inwendige diameter van 2 meter Y Grafiek ter bepaling van de inwendige diameter van een vat, uitgaande van de verhouding van de inhouden Y Grafiek ter bepaling van de oppervlakte van mantel en bodem Y Grafieken voor de bepaling van de globale wanddikte Y Correctiefactor voor de bepaling van de wanddikte uitgaande van een inwendige diameter van 2 m Y Correctiefactor voor de bepaling van de wanddikte uitgaande van de ontwerpdruk Y Correctiefactor voor de bepaling van de wanddikte uitgaande van de ontwerptemperatuur Y Materiaal H II Y Materiaal CrNi Y Grafiek ter bepaling van de massa van mantel en bodems Y Grafiek ter bepaling van de massa van de ondersteuning als percentage van de massa van massa en bodems Y

2 Y Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten 11. Grafiek ter bepaling van de massa van de tubelures als percentage van de massa van massa en bodems Y Grafiek ter bepaling van de prijs van een vat; Y Materiaal C-staal Y Materiaal CrNi Y Voorbeeld output rekenmodel Y Toelichting rekenmodel Y Bij dit artikel ontvangt u een diskette met een rekenmodel voor de prijsberekening van drukvaten (HII) en een rekenmodel voor de prijsberekening van drukvaten (CrNi).

3 Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten Y Inleiding Tijdens de ontwikkelingsfases van een project worden begrotingen gemaakt die gebaseerd zijn op de informatie die op dat moment beschikbaar is. Dit betekent dat, zeker in de eerste ontwikkelingsfases, niet alle voor de begroting benodigde gegevens afkomstig kunnen zijn van de verantwoordelijke vak-engineer (b.v. technoloog, mechanical-engineer). Gelukkig kunnen we uit historische gegevens (gegevens van gerealiseerde vaten) kengetallen afleiden waarmee de cost engineer de gegevens, die voor de begroting nodig zijn, kan bepalen. Het zal duidelijk zijn dat de gegevens, die op deze manier bepaald zijn, niet dezelfde kwaliteit hebben dan wanneer ze afkomstig zijn van een vak-engineer. De bepaalde gegevens zijn goed genoeg voor het doel waarvoor ze worden gebruikt, want de begroting mag in de eerste ontwikkelingsfases een grotere afwijking hebben, dan in de opvolgende fases. De in dit artikel beschreven methodiek voor het begroten van een vat gaat uit van het verband dat er bestaat tussen de totale massa van het vat en de prijs. 2. De massa van het vat Om de massa van het vat te kunnen berekenen moeten minimaal de inwendige diameter, tangentlengte en wanddikte bekend zijn. In plaats van de wanddikte kunnen ook de ontwerpdruk en de temperatuur gegeven zijn. Voor het berekenen van de massa van mantel en bodems (de kale massa) gaat u als volgt te werk: Bepaal eerst de diameter en de tangentlengte. Wanneer de inhoud bekend is kan op basis van de (gemiddelde) L/D-verhouding, de diameter en tangentlengte berekend worden. Indien deze niet bekend zijn, bereken dan de wanddikte met behulp van de diameter, de ontwerpdruk en de ontwerptemperatuur. In dit artikel wordt voor de globale berekening van de wanddikte gebruikgemaakt van de formule die wordt toegepast voor

4 Y Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten het berekenen van de wanddikte van de mantel. Er wordt geen rekening gehouden met noodzakelijke plaatselijke versterkingen in verband met grote wandverzwakkingen door bijvoorbeeld grote wanddoorvoeringen. Ook de invloed van eventuele windbelasting en vacuüm op de wanddikte wordt buiten beschouwing gelaten. De op deze manier berekende wanddikte wordt voor HII met 10% en voor CrNi met 5% verhoogd omdat de gerealiseerde gemiddelde wanddikte voor HII ca 10 % en voor CrNi 5% groter is dan de op bovenstaande wijze berekende wanddikte. Bereken de oppervlakte van mantel en bodems en vermenigvuldig deze met de wanddikte en de dichtheid van staal. Om de totale massa van het vat te bepalen moet aan de massa van mantel en fronten nog de massa van tubelures, eventueel mangaten, ondersteuning, isolatieringen en internals (kortweg A&ID: Aan- & InbouwDelen) worden toegevoegd. In het algemeen kan worden gezegd dat de A&ID bestaan uit: ondersteuning in de vorm van zadels bij een horizontale opstelling en brackets, poten of skirt bij een verticale opstelling; mangat (afhankelijk van de grootte/massa van het vat); massa van het kale vat <750 kilo geen mangaten, massa van het kale vat >=750 kilo één of meerdere mangaten; tubelures (grootte en aantal afhankelijk van de grootte van het vat); 1 vortexbreker; isolatieringen. In het geval dat deze constructiedetails nog niet bekend zijn, wordt aangenomen dat het te berekenen drukvat redelijkerwijs aan bovengenoemde uitgangspunten voldoet. Wanneer het aantal tubelures en mangaten (nog) niet bekend zijn maken we gebruik van het verband dat er bestaat tussen de massa van de mantel en de bodems (het kale vat) en de massa van de tubelures en mangaten. Zijn er nog niet genoeg details bekend om de massa van de ondersteuning te bepalen dan maken we gebruik van het verband tussen de massa van het kale vat en de massa van de ondersteuning en de isolatieringen.

5 Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten Y De massa van internals kunnen van vat tot vat zoveel verschillen dat deze in voorkomende gevallen apart moeten worden toegevoegd. 3. Prijsbepaling In de berekeningsmethode wordt nu afhankelijk van de totale massa en van het aandeel A&ID de prijs bepaald. 4. Nabeschouwing De beschreven methode is gebaseerd op algemene kengetallen uit de literatuur en geschikt voor een snelle begroting van de kosten van een drukvat, zonder dat alle gegevens tot in detail bekend zijn. In de praktijk is gebleken dat de nauwkeurigheid van de methode voldoende is voor orde van grootte en evaluatiebegrotingen. Door uitkomsten van deze methodiek te vergelijken met eigen realisaties kunnen correctiefactoren bepaald worden om het model beter geschikt te maken voor de eigen situatie. 5. Voorbeeld Ter illustratie is een voorbeeld opgenomen van een drukvat met de volgende gegevens: inhoud 50 m3; L/D-verhouding=2.5; materiaal HII; ontwerptemperatuur 50 C; werkdruk 15 bar; ondersteuning: skirt.

6 Y Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten 6. Bepaling van de diameter en de tangentlengte 6.1. Grafiek ter bepaling van de inhoud van een vat, uitgaande van de L/D-verhouding en een inwendige diameter van 2 meter Lees af bij L/D-verhouding van 2.5, een inhoud van 17 m 3. De verhouding van de inhouden = 50/17 = 2.9.

7 Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten Y Grafiek ter bepaling van de inwendige diameter van een vat, uitgaande van de verhouding van de inhouden Lees af bij verhouding van de inhouden = 2.9, een inwendige diameter van 2.85 m. L/D-verhouding = 2.5, dus tangentlengte van = = m.

8 Y Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten 7. Grafiek ter bepaling van de oppervlakte van mantel en bodem Lees af bij inwendige diameter = m; oppervlak bodem/stuk = 8.2 m 2 en oppervlak mantel =9m 2. Het totale oppervlak wordt dan: Oppervlak bodem/stuk: = 16.4 m 2 Oppervlak mantel = 64 m 2 Totaal = 80.4 m 2

9 Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten Y Grafieken voor de bepaling van de globale wanddikte Er wordt een wanddikte bepaald op basis van een: inwendige diameter = 2 m Ontwerpdruk = 10 bar ontwerptemperatuur = 20 gr. C Dit resulteert in een wanddikte voor H II van 8.3 mm en voor CrNi in een wanddikte van 10.6 mm Correctiefactor voor de bepaling van de wanddikte uitgaande van een inwendige diameter van 2 m Lees af bij inwendige diameter = 2.85; CFdiameter = 1.42.

10 Y Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten 8.2. Correctiefactor voor de bepaling van de wanddikte uitgaande van de ontwerpdruk Lees af bij Ontwerpdruk = 15 bar; CFontwerpdruk = 1.5.

11 Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten Y Correctiefactor voor de bepaling van de wanddikte uitgaande van de ontwerptemperatuur Materiaal H II Lees af bij Ontwerptemperatuur = 50 gr.c.; CFontwerptemperatuur = De totale wanddikte wordt dan: Berekende wanddikte CFdiameter ; CFontwerpdruk CFontwerptemperatuur = = 18.4 mm afgerond wordt dit 19 mm.

12 Y Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten Materiaal CrNi

13 Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten Y Grafiek ter bepaling van de massa van mantel en bodems Lees af bij inwendige diameter=2.850 m; massa bodem/stuk=65 kg/ mm en massa mantel matel /m= 72 kg/mm. De totale massa wordt: Massabodem/stuk: = 2,470 kg Massamantel = 9,747 kg Totaal = 12,217 kg

14 Y Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten 10. Grafiek ter bepaling van de massa van de ondersteuning als percentage van de massa van massa en bodems Lees af bij massamantel & fronten =12,217 kg; massa skirt: 16 %. Massa skirt: = ,217 = 1,955 kg.

15 Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten Y Grafiek ter bepaling van de massa van de tubelures als percentage van de massa van massa en bodems Lees af bij Massa mantel & fronten = 12,217 kg; massa tubelures en mangaten =5%. Massa tubelures en mangaten = ,217 = 611 kg. De totale massa wordt dan: Massamantel en fronten Massaondersteuning Massa tubelures en mangaten Totaal 12,217 kg 1,955 kg 611 kg 14,783 kg Verhouding totale massa /massamantel en fronten = 14,783/12,217 = 1.21.

16 Y Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten 12. Grafiek ter bepaling van de prijs van een vat Materiaal C-staal Lees af bij totale massa = 14,783 kg; prijs = ongeveer euro. TM/MM&F: totale massa / Massa mantel&massa bodems

17 Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten Y Materiaal CrNi TM/MM&F: totale massa / Massa mantel&massa bodems

18 Y Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten 13. Voorbeeld output rekenmodel

19 Prijsberekeningsmethode voor stalen drukvaten Y Toelichting rekenmodel

20