ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL. Fig Lugar de ubicación de una Planta

Transcripción

1 Fig Lugar de ubicación de una Planta 1

2 Distribución de Costes del Capital Capital Fijo Costes Directos Costes Indirecto Equipo Materiales Subcontratos Licencias Transporte Ingeniería Contingencia Instrumentos Tuberías Electricidad Obra Civil Estructuras Aislamiento Pintura 2

3 Tipos de Índices El ENR (Engineering News Record), el más antiguo y probablemente el menos específico, se basa en un índice ponderado de los precios del acero, madera, cemento y coste medio de mano de obra. Se toma un valor de 100 para un año específico, 1913, aunque han crecido tanto sus valores que en 1949 y 1967 se ha vuelto a una base de 100. Este índice es aceptado como norma en construcción civil ya que está muy influido por los materiales y la mano de obra de la construcción, se publica en la revista del mismo nombre. El índice Nelson-Farrar, se aplica a la construcción de refinerías de petróleos. Se publica en la revista Oil and Gas Journal, en el primer número de cada trimestre. El índice de Costos de Equipos Marshall and Swift (M&S), anteriormente Marshall and Stevens, también es un índice ponderado de costos de equipos para ocho industrias; Cementeras (2%), Químicas (48%), Constructoras (2%), Papeleras (10%), Petroleras (22%), de Pinturas (5%), del Caucho (8%) y del Vidrio (3%). Se publica en la revista Chemical Engineering en la sección de Economics Indicator. El índice de costos de Plantas CE, presenta varias ventajas; la primera es que se basa en equipos y mano de obra empleada en la construcción de plantas químicas, segundo que incluyen costos de ingeniería, así como, de materiales, manufactura e instalación y tercero se consideran las mejoras de la productividad dentro de la fabricación y de la industria de la construcción. Se publica también en la revista Chemical Engineering. 3

4 Revista Chemical Engineering (Hemeroteca) 4

5 Tabla 2.2 Tabla 2.2 Indices de Costes de medias anuales 5

6 Índices de Actualización Internacionales Método sugerido por J. Cran (Process Eng., 2,89-90, 1977) i = 0,327.i St + 0,673.i L donde i St es el índice de precios del acero e i L, el índice de salarios del país 6

7 Índices de Actualización Internacionales Masa (1985) propuso un índices de localización en USA basados en la siguiente proporción: 33,05% para la mano de obra, un 53,45% para equipo y material civil y un 13,5% de costes indirectos y de oficina y un índice de productividad internacional que se presenta en la Tabla 2.3b, junto al propuesto por Bridgewater(1979) para plantas químicas en USA y UK. Más información en las tablas 8.4 y 8.5 (pag. 126 y 131) del libro Basic Cost Engineering de Humprhreys & Wellman (1996). 7

8 Índices Españoles (I.N.E.) Años Indice General TABLA 2.4 INDICES DE COSTES Energía Industria Química Precios Industriales, Base 1990 Industria Transformadora Otras Industrias de metales Manufactureras Bienes de Consumo Bienes de Equipo Bienes Intermedios Indice CE (1959=100) Indice M&S (1926=100) ,9 92,3 95,2 88,3 92,3 90,1 87,4 94,5 323,8 813, ,6 92,8 99,6 92,0 94,7 92,8 91,5 97,2 342,5 852, ,6 95,5 104,5 95,8 98,7 97,0 95,6 100,9 355,4 895, ,9 100,7 102,9 99,6 100,7 100,0 99,5 101,8 357,6 915, ,3 104,1 99,8 103,1 102,7 103,5 103,0 101,1 361,3 930, ,7 106,4 97,8 105,2 105,0 106,5 105,4 100,9 358,2 943, ,2 110,2 99,5 107,0 108,1 110,1 106,8 102,7 359,2 964, ,7 113,6 105,7 109,7 113,3 115,0 108,7 107,6 368,1 993, ,6 115,9 116,8 114,6 121,2 120,8 113,3 116,6 381, , ,6 119,4 114,2 117,9 124,1 125,5 116,0 116,0 381, , ,0 119,9 116,3 119,4 124,9 126,7 117,4 117,2 386, , ,2 110,7 115,1 120,5 125,3 127,2 118,2 114,7 389, , ,4 124,9 118,5 121,9 126,7 129,2 119,5 119,7 390, ,3 2000* 129,3 148,3 125,9 123,7 129,7 130,7 121,8 130,3 394, ,0 * Valores provisionales Ene-Sept Indices de Coste de Plantas y Equipos USA 8

9 Métodos de Estimación del Capital Métodos de Relación, Orden de Magnitud Métodos Factoriales Métodos Modulares 9

10 Métodos de Relación, Orden de magnitud Coeficiente de Giro, g, se denomina así al cociente entre el valor de la ventas anuales y el capital inmovilizado. Coeficiente de Inmovilización Unitario, j, relaciona la inversión del capital total con la capacidad anual de producción de la planta. Método de Williams, en este método se pueden obtener cálculos rápidos del coste del capital de un equipo o planta de similar tamaño o capacidad, relacionándolo mediante un exponente g = S sq I =. I J = I Q I 2 = I. 1 Q Q 2 1 n 10

11 Tabla 2.5 a Tabla 2.5 b. Datos de Costo de Capital para Plantas de Proceso n g 11

12 2.6a 12

13 Tabla 2.6 b $

14 2.7a 14

15 2.7b 15

16 Métodos Factoriales Método de Lang, Propuesto, inicialmente por Lang (1947) concluye que se puede expresar el coste de una planta como un múltiplo del coste de todo el equipo base. A este término de proporcionalidad se le denominó, factor de Lang, Tipo de Planta f L I = f L. CDEL Sólido (Cementera...) 3,10 Mixta (Fertilizante...) 3,63 Fluidos (Refinería...) 4,74 16

17 Método de Hand, Modificación propuesta por Hang (1958) puede alcanzarse una mayor precisión en la estimación usando factores para diferentes tipos de equipos. I ( f C ) =. 4 Columnas de fraccionamiento, recipiente a presión, bombas 3,5 Cambiadores de calor 2,5 Compresores 2 Calderas y hornos i i 17

18 Método de Wroth (1960) TABLA 2.8 Factores de Wroht Equipo factor Mezclador 2,0 Soplante y ventiladores (motor incluido) 2,5 Centrífugas (proceso) 2,0 Compresores: Centrífugo: accionado por motor (excluido) 2,0 con turbina de vapor (incluido) 2,0 Alternativos : de vapor y de gas 2,3 accionado por motor (excluido) 2,3 Eyectores (unidad de vacío) 2,3 Hornos (unidad compacta) 2,0 Cambiadores de calor 4,8 Instrumentos 4,1 Motores eléctricos 8,5 Bombas: Centrífuga accionada por motor (excluido) 7,0 De turbina de vapor (turbina incluida) 6,5 De desplazamiento positivo (sin motor) 5,0 Reactores, el factor aprox. equivalente al tipo de refrigeración (unidad compacta) 2,5 Tanques: de proceso 4,1 almacenamiento 3,5 prefabricados y montados en campo 2,0 Torres de proceso (columnas) 4,0 18

19 Método de Chilton (1949) Tabla 2.9 Método de Chilton nº Conceptos Factor Concepto 1 Equipo, DEL Instalación 1,40-2,20 1 3Tuberias 2 solidos 0,07-0,1 mixtas 0,1-0,30 fluidos 0,3-0,6 4 Instrumentación, automatización 2 poca 0,02-0,05 algo 0,05-0,1 completa 0,1-0,15 5 Edificios y preparación del terreno 2 existente 0 externa 0,0-0,2 mixtas 0,2-0,6 interna 0,6-1,0 6 Servicios auxiliares 2 ninguna 0 ampliación pequeña 0,00-0,05 grande 0,05-0,25 nuevas 0,25-1,00 7 Líneas exteriores 2 integrada 0,00-0,05 separada 0,05-0,15 dispersa 0,15-0,25 8 Coste fisico total 9 Ingeniería y construcción 8 simple 0,2-0,35 complicada 0,35-0,5 10 Contingencia 8 completado 0,10-0,2 sujeto a cambios 0,2-0,3 especulativo 0,3-0,5 11 Factor de Tamaño 8 Unidad grande 0,00-0,05 pequeña 0,05-0,15 planta piloto 0,15-0,35 12 Coste total planta 19

20 Método de Peter & Timmerhaus (1980) TABLA 2.10 Factores de Peter & Timmerhaus (1980) Concepto Tanto por ciento valor del equipo Planta de sólidos Planta de sólidos/fluido s Planta de fluidos COSTES DIRECTOS Valor del equipo DEL Instalación del equipo Instrumentación(instalada) Tubería(instalada) Electricidad(instalada) Edificios(incluidos servicios) Mejoras en el terreno Servicios instalados Terreno (si se requiere su compra) TOTAL Costes Directos COSTES INDIRECTOS Ingeniería y Supervisión Gastos de Construcción TOTAL gastos DIRECTOS E INDIRECTOS Tasas del contratista (sobre un 5% de los costes directo e indirectos) Contingencia (alrededor de un 10% de los coste directos e indirectos) CAPITAL FIJO CAPITAL CIRCULANTE alrededor de un 15% del capital total CAPITAL TOTAL

21 Método de Hirsch & Glazier I = f I *(C fob *(1+f F +f P +f M )+C inst +A) I, Capital en límite de batería C fob, coste del equipo en base fob C inst, coste del equipo ya instalado en el lugar A, incrementos en el coste debidos a materiales anticorrosivos f I, factor de costes indirecto se toma el valor de 1,4 Los factores f F,f P, y f M se definen por las siguientes expresiones: f F, factor de coste de mano de obra f P, factor de coste de materiales de tuberías f M, factor de coste vario; materiales de aislamientos, instrumentación, cimentación, pintura, edificios, etc. logf F = 0,635-0,154*logAo-0,992*(e/C fob )+0,506*(f/C fob ) logf P = -0,266-0,014*logAo-0,156*(e/C fob )+0,556*(P/C fob ) f M = 0,344+0,033*logAo+1,194*(t/C fob ) Ao = C fob /1000 en k$ e = Coste del cambiador de calor (menos el coste incremental debido a aleaciones) f = Coste de los recipientes de diámetros mayores de 12 pies (menos el coste incremental debido a aleaciones) P = Coste de bombas y motores (menos el coste incremental debido a aleaciones) t = Coste del armazón de las torres (menos el coste incremental debido a aleaciones) 21

22 Métodos Modulares La inversión de capital puede obtenerse repartiendo los costes en partes o módulos. El capital directamente relacionado con dicha parte es función de parámetros básicos del proceso, tales como; la producción, la temperatura, la presión y los materiales de construcción. Se pueden distinguir varios tipos: Basado en el número de equipo principal :MÉTODO DE WILSON Estimación del coste unidad funcional: MÉTODO DE BRIDGEWATER Estimación del coste unidad-operación: MÉTODO DE ZEVNIK&BUCHANAM Estimación de los Factores Modulares: MÉTODO DE GUTHRIE 22

23 Método de Wilson (1971) : Basa su método en el número de piezas del equipo mayor del proceso. Determina el coste mediante la siguiente correlación: I = f. N.( AUC). F. F. F I, es el coste del capital de la planta, en. AUC f, es el factor de inversión (Lang), depende del tipo de planta y del coste unitario medio, AUC, en la figura 4.1 se puede obtener su valor. N eq, número total de equipos excepto las bombas. AUC, coste unitario medio de los equipos de la planta. Q, capacidad de producción, t/año. Los factores de temperatura, presión y materiales, F T, F P, F M, se determinan en las figuras 4.3, 4.2 y en la tabla 4.1 respectivamente. Si se quiere actualizar la expresión anterior será necesario utilizar los índices de costes, CE (1971 (132,2), año actual). Los mismos principios son aplicados por Allen & Page (Chem. Eng., pg , 1975) pero su modelo es más sofisticado y necesita mucha información. eq = 21. Q 0, 675 T P M 23

24 Método de WILSON (1971) 24

25 Método de Bridgewater (1976) o unidad funcional: El coste es agrupado de acuerdo a su función; como por ejemplo, la destilación, evaporación o filtración. Los equipos auxiliares, tales como bombas y cambiadores son incluidos en la unidad funcional. Se aplica a procesos en los que dominan las fases líquidas y/o sólidas. a) Para plantas con capacidades superiores a t/año. I, es el capital en límite de batería actualizado al año 2000, en. N, el número de etapas funcionales. Q, la capacidad en t/año, y s, es la conversión del reactor. b) Para plantas con capacidades inferiores a t/año. I Q = N. s 0,675 I Q = N. s 0, 30 25

26 Método de Zevnik & Buchanam (1963) o unidad-operación : Este método supone que unidades similares tienen equipos suplementarios similares. Se denomina unidad-operación, a todo el equipo necesario para realizar un proceso; p. ej., toda columna de destilación tiene un condensador, un botellón de reflujo, un rehervidor y bomba de fondo y de reflujo y todo formará una unidad-operación. El capital para una operación específica será función de la capacidad, de la temperatura, de la presión y del material de construcción. Para obtener el capital total se multiplica el coste directo por unidad funcional, C, por el nº de unidades funcionales, N; por un factor, cuyo valor es de 1,33 para contabilizar las instalaciones auxiliares, y por la relación de índices para actualizar el capital. i o : índice de actualización (M&S) (base:1962)=185. I = 1,33.N.C. i i o 26

27 Método de Zevnik & Buchanam (1963) o unidad-operación (Continuación) El capital directo por unidad funcional (límite de batería), C, se correlaciona en la gráfica 2.2a, con la capacidad anual de producción, Q (Mlb/año) para distintos valores del factor de complejidad, K. El factor de complejidad, K, se define como: K= 2.10 ( Ft + Fp + Fa ) F t, es el factor de temperatura, para una temperatura extrema, en la figura 2.2b (línea inferior T < 300 K y línea superior T > 300 K). F p, es el factor de presión (kpa) definido a una máxima presión extrema, ver figura 2.2c. F a, se estima a partir de la tabla de materiales presente en la parte inferior de las anteriores figuras. 27

28 Figura 2.2a Figura 2.2b Figura 2.2c

29 Método de Zevnik & Buchanam (1963) o unidad-operación (Continuación) Otros autores han propuesto correlaciones similares, cabe citar a la expuesta por Timms (1988) para procesos en fase gas, adaptada al 2000: Ecuación simple: I = N. Q 0,615 Ecuación que tiene en cuenta los efectos de la presión, temperatura y materiales de construcción. I 0,639 0,066 0,016 = N. Q. FM. Tmax. Pmax I, el capital actualizado a de 2000 N, número de etapas funcionales, Q, capacidad en t/año F M factor de material Materiales de construcción F M Acero al carbono 1 Acero inoxidable grado bajo 1,15 Acero inoxidable grado medio 1,2 Acero inoxidable grado alto 1,3 29

30 Ejemplo: Determinar la inversión del capital necesario para la producción de anhídrido acético, según el siguiente diagrama de flujo. Los parámetros del proceso son los siguiente: Parámetros del Proceso Capacidad, tn/año nº etapas funcionales 5 nº de equipos principales 26 Conversión del reactor 0,126 Temperatura máxima, C 714 Presión máxima, atm 1,7 Material de construcción Bajo grado de ss 30

31 Método de Método de GUTHRIE (1969) o de los Factores Modulares El método propone asignar un factor diferente, sobre el coste fob del equipo en material base, para caracterizar su contribución a cada módulo o partida del capital total de la planta. Los módulos que considera son; Costes directos, (materiales directos y mano de obra), Costes indirectos, Costes de imprevistos y honorarios, Costes de instalaciones auxiliares. Posteriormente, a cada unos de éstos se le asigna un factor, los cuales están representados en las gráficas recogidas por ULRICH, G. D.: Procesos de Ingeniería Química. Ed. Interamericana Correcciones al Método: Surgen como consecuencia de la utilización de distintos materiales, condiciones extremas o inseguridad tecnológica 31

32 Método de Guthrie o Modular 1 Gastos Directos de Instalación, Coste del equipo FOB...Cp Coste de los materiales...c m =a 1.C P Coste de la mano de obra...c L =a 2.(C P +C m ) 2 Gastos Indirectos de Instalación Gastos de los fletes, seguros e impuestos, Gastos generales de construcción, Beneficios de obreros Gravosos Vías y edificios temporales; alquiler o compra de herramienta Gastos de Ingeniería del contratista, salarios de los ingenieros de proyectos Gastos de fletes... C FIT =b 1.(C P +C m ) Gatos generales...c 0 =b 2.C L Gastos de Ingeniería...C E =b 3.(C P +C m ) Factor de Instalación del Módulo Básico, F BM, CAPITAL MÓDULO BÁSICO, C BM = F BM.Cp 3 Imprevistos y Honorarios, representan el 15 y 3%. Imprevistos... C c =d 1.C BM Honorarios......C F =d 12 C BM CAPITAL DEL MÓDULO TOTAL, C TM =1,18.C BM 4 Instalaciones Auxiliares,. Gastos de preparación, C SD...4-6% Gastos edif. auxiliares, C AB...2-6% Gastos de instalaciones, C OS % CAPITAL EN TERRENO VIRGEN, C GR =1,3.C TM, 32

33 Método de Guthrie o Modular CORRECCIONES AL METODO DE GUTHRIE Materiales Especiales Condiciones Extremas: Presión, Temperatura. Inseguridad Técnica Cálculo del Coste del Módulo Básico para un material especial, C BM a 1. Determinar el Factor de módulo básico, F BM a Determinar el Factor del material, F M Determinar el Factor de Presión, F P 2. Calcular C BM a = F BM a * Cp 3. Cuando no se dispone de datos de Factor de módulo básico, F BM a Se determinan: Factor del material, Cp a =Cp cs.f M a Factor de tubería, C t a =p.cp cs.f M a.f t Sustituyendo queda; F BM a = F BM sc + (1 + p.f t )*(F m a.f P -1) El método de cálculo quedaría: CAPITAL MÓDULO BÁSICO, C BMa = F BMa.Cp a CAPITAL DEL MÓDULO TOTAL, C TMa =1,18.C BM a sc CAPITAL EN TERRENO VIRGEN, C GRa = 1,18.C BM + 0,3.C BM Si se considera INSEGURIDAD TÉCNICA. C TM = F C.C TM 33

34 Inseguridad Técnica 34

35 Métodos de Estimación del Capital Circulante 1. El más rápido es valorar el capital circulante I w, en función del valor de las ventas, de un 10-30% de las ventas 2. Se basa en considerar entre el 10-20% del capital inmovilizado, I. 3. El capital circulante provee de dinero con el fin de asegurar la iniciación y continuidad de la producción, y por tanto sea el método de cálculo más exacto. Específicamente el capital circulante incluye el valor del: Stock de materias primas Materiales en proceso Inventario de productos Ventas pendientes de cobro Disponible en caja y bancos 35

36 Iw= q/12.( m 1 + 0,5.M 1 + 0,5.V 1 ) V 1 = 1,5.M 1 36