Tổng chi phí vòng đời sản phẩm máy bơm nước

Ngày nay, người sử dụng bơm chìm công nghiệp, đặc biệt là các nhà máy đang ngày càng quan tâm đến chi phí vòng đời sản phẩm (LCC-Life cycle cost) của bơm công nghiệp. Một nhà máy với một phòng mua hàng chuyên nghiệp sẽ không lựa chọn mua bơm khi chỉ dựa vào giá bán và chi phí lắp đặt ban đầu. Thay vào đó, họ tập trung vào tiêu chí tổng chi phí vòng đời của một bơm, chi phí này thường lớn hơn 5 lần so với chi phí ban đầu mua bơm.

Việc phân tích chi phí vòng đời của bơm có mục tiêu là để giảm thiểu tổng chi phí. Phân tích là công cụ để biết xem chi phí mua bơm ban đầu có đáng để cân nhắc xem là yếu tố tiên quyết không, khi so sánh với các chi phí khác sau khi mua như chi phí bảo dưỡng, chi phí tiêu hao điện năng hay chi phí do phải ngừng máy.

Vậy chi phí vòng đời sản phẩm (LCC) của một bơm là gì?

LCC được hiểu là tổng chi phí phát sinh trong vòng đời hoạt động của một bơm chìm tính từ thời điểm mua bơm đến thời điểm tháo và loại bơm ra khỏi quy trình sản xuất. Phân tích LCC cũng là một công cụ quan trọng giúp người quản lý nhà máy lựa chọn xem nên đầu tư vào việc sửa một bơm cũ hay mua một bơm mới thay thế.

Bảng phân tích dưới đây thể hiện các chi phí phát sinh trong vòng đời của một bơm, với giả thuyết là bơm hoạt động trong 20 năm. Trong số 8 chi phí chính trong vòng đời của bơm, chi phí về năng lượng tiêu hao, chi phí bảo dưỡng và chi phí sửa chữa chiếm khoảng nữa tổng chi phí của vòng đời bơm. Các chi phí này có thể phân thành 3 nhóm chính, dựa trên khả năng kiểm soát chi phí của người sử dụng bơm:

Các chi phí ít có khả năng kiểm soát: chi phí môi trường, chi phí thải loại bơm
Các chi phí có khả năng kiểm soát tương đối: chi phí giá mua ban đầu, chi phí lắp đặt và vận hành
Các chi phí có khả năng kiểm soát cao: Chi phí bảo dưỡng, sữa chữa, chi phí năng lượng, chi phí ngừng máy.

(Các loại chi phí trong tổng chi phí vòng đời bơm)

Tại sao người sử dụng bơm lại nên quan tâm đến LCC

Bơm chiếm một phần chi phí lớn trong tổng chi phí của nhiều nhà máy công nghiệp. Bơm có thể chiếm khoảng 20-25% tổng chi phí của nhà máy. Giá mua bơm bơm chỉ là một phần nhỏ trong tổng chi phí vòng đời sản phẩm của bơm (như phân tích ở trên, giá mua bơm chỉ chiếm khoảng 10% của LCC). Trong khi các chi phí như chi phí vận hành gồm bảo dưỡng, sửa chữa và năng lượng chiếm gần 50% LCC. Tuy nhiên, người mua hàng thường có tâm lý lựa chọn dựa trên chi phí đầu tư ban đầu khi chọn loại có giá rẻ, thay vì phải phân tích tổng chi phí hoạt động của bơm.

Người sử dụng máy bơm chìm có ít khả năng kiểm soát các chi phí không tránh khỏi như chi phí môi trường, chi phí thải loại bơm, chi phí lắp đặt. Nhưng các chi phí bảo dưỡng, năng lượng hay chi phí ngừng máy có thể được kiểm soát tốt, giúp tiết kiệm được chi phí cho nhà máy.

Các biện pháp giảm chi phí bảo dưỡng bơm

Nói chung, người sử dụng bơm không lựa chọn chiến lược bảo dưỡng bơm dựa trên thể loại bơm. Bảo dưỡng kiểu phản kháng (reactive maintenance) luôn không phải là chiến lược bảo dưỡng tồi. Bảo dưỡng kiểu dự đoán trước (Predictive maintenance) và bảo dưỡng kiểu chủ động (Proactive maintenance) áp dụng cho những bơm ít quan trọng đôi khi lại không cần thiết, tốn kém chi phí.

Để có chiến lược bảo dưỡng hợp lý, các bơm trong nhà máy nên được phân nhóm thành ba nhóm nhỏ chính, dựa vào tầm quan trọng của bơm đối với năng suất của nhà máy. Các bơm có giá trị lớn, tầm quan trọng cao, công suất nhỏ được nhóm vào Nhóm 1 và cần có chiến lược bảo dưỡng dự đoán trước và chủ động cho các bơm thuộc nhóm này. Nhóm 2 gồm các bơm có tầm quan trọng, giá trị trung bình đối với sự hoạt động của nhà máy. Với nhóm này, nếu sử dụng chiến lược bảo dưỡng kiểu phản ứng có thể gây rủi ro, nhưng nếu sử dụng chiến lược bảo dưỡng chủ động sẽ tốn kém chi phí; vậy nền cân nhắc tổng hòa. Nhóm 3 là các bơm có công suất lớn, ít quan trọng và có giá trị bơm ch thấp. Đối với Nhóm 3, có thể sử dụng chiến lược bảo dưỡng kiểu phản ứng để tiết kiệm chi phí bảo dưỡng hơn so với sử dụng chiến lược bảo dưỡng khác.

(Chia nhóm bơm để áp dụng chiến lược bảo dưỡng)

Cách thức giảm tiêu hao năng lượng

Chi phí năng lượng là chi phí tốn kém nhất trong tổng chi phí của LCC. Người mua bơm chìm cần tính đến yếu tố hiệu quả, hiệu suất của bơm khi lựa chọn bơm. Một số hãng bơm nổi tiếng có thiết kế bơm có hiệu suất rất cao, giúp tiết kiệm năng lượng hơn nhiều khi cùng hoạt động ở một điểm làm việc so với các hãng bơm thường khác. Ngoài ra, còn có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tiêu hao năng lượng của bơm.

Các lý do bơm tiêu hao năng lượng cao

Năng lượng có thể hiểu là điện vì chủ yếu là bơm điện.

Khi điểm hoạt động của bơm được lựa chọn nằm xa so với điểm hiệu suất nhất (B.E.P) của bơm thì chi phí tiêu hao năng lượng và bảo dưỡng sẽ cao hơn.
Sử dụng bơm quá cỡ so với cần thiết, bơm hoạt động với công suất lớn hơn yêu cầu. Khi đó, tiêu hao năng lượng cao và giảm tuổi thọ của bơm.
Hệ thống đường ống có nhiều co/cút, khúc nối sẽ gấy tốn nhiều năng lượng hơn.
Tiêu hao năng lượng cũng phụ thuộc vào bản thân dịch bơm. Độ nhớt hay lưu lương tăng thì hiển nhiên sẽ tiêu hao năng lượng hơn.
Đường ống bơm bị ăn mòn cũng làm tăng tiêu hao năng lượng.
Bơm không được bảo dưỡng, giám sát hoạt động tốt sẽ gây tiêu hao năng lượng hơn.
Cách giảm tiêu hao năng lượng
Lựa chọn máy bơm chìm một cách khôn ngoan dựa trên yêu cầu về công suất, cột áp và hiệu suất của bơm. Nên lưu tâm chọn các hãng bơm có hiệu suất cao. Điểm hoạt động của bơm càng gần điểm B.E.P càng tốt.
Không nên chọn bơm quá lớn hoặc quá nhỏ so với yêu cầu. Nếu cần thiết thì chọn hai hay nhiều bơm chạy song song để đảm bảo vừa đủ mức công suất yêu cầu. Việc này có thể giúp giảm 20% tiêu hao năng lượng.
Sử dụng biến tần cho bơm (VFD).