Investissement global
On évalue l'investissement global en équipement en faisant la somme des investissements alloués à chaque équipement :
\(I = \sum I_\textrm{eq} F_\textrm{eq}\)
avec
\(I_\textrm{eq} = \left( I_\textrm{eq0} \left( \frac{C_\textrm{eq}}{C_\textrm{eq0}} \right)^{f_e}\right) F_\textrm{act}\)
\(I_\textrm{eq0} \), le prix de base par équipement pour une capacité \(C_\textrm{eq0}\), peut être estimé à partir de bases de données (APAVE, TI, catalogues fournisseurs, ...). \(F_\textrm{act}\) est le facteur d'actualisation tel que défini précédemment. \(f_e\) est le facteur d'extrapolation par type d'équipement. À titre d'exemple, quelques valeurs sont reportées dans le Tableau suivant.
Corrélations des coûts d'investissement en capacité d'équipement typique | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Équipement | Matériau de construction | Unité de capacité | Taille de base \(Q_B\) | Coût de base \(C_B\) ($) | Gamme de taille | Coût |
Réacteur agité | CS | Volume (m3) | 1 | 1.15x104 | 1 - 50 | 0.45 |
Récipient sous pression | SS | Masse (t) | 6 | 9.98x104 | 6 - 100 | 0.82 |
Colonne de distillation, (coquille vide) | CS | Masse (t) | 8 | 6.56x104 | 8 - 300 | 0.89 |
Plateaux à tamis (10 plateaux) | CS | Diamètre de colonne (m) | 0.5 | 6.56x103 | 0.5 - 4.0 | 0.91 |
plateaux valve (10 plateaux) | CS | Diamètre de colonne (m) | 0.5 | 1.80x104 | 0.5 - 4.0 | 0.97 |
garnissage structuré (5m de hauteur) | SS (qualité inférieure) | Diamètre de colonne (m) | 0.5 | 1.80x104 | 0.5 - 4.0 | 1.70 |
Épurateur (y compris garnissage quelconque) | SS (qualité inférieure) | Volume (m3) | 0.1 | 4.92x103 | 0.1 - 20 | 0.53 |
Cyclone | CS | Diamètre (m) | 0.4 | 1.64x103 | 0.4 - 3.0 | 1.20 |
Filtre à vide | CS | Surface de filtre (m2) | 10 | 8.36x104 | 10 - 25 | 0.49 |
Séchoir | SS (qualité inférieure) | Taux d'évaporation (kg H2O.h-1) | 700 | 2.30x105 | 700 - 3000 | 0.65 |
Échangeur de chaleur à enveloppe et à tube | CS | Surface de transfert de chaleur (m2) | 80 | 3.28x104 | 80 - 4000 | 0.68 |
Échangeur de chaleur refroidi par air | CS | Surface de transfert de chaleur tube plein (m2) | 200 | 1.56x105 | 200 - 2000 | 0.89 |
Pompe centrifuge(petite, avec moteur) | SS (haute qualité) | Puissance (kW) | 1 | 1.97x105 | 1 - 10 | 0.35 |
Pompe centrifuge (grande, avec moteur) | CS | Puissance (kW) | 4 | 9.84x103 | 4 - 700 | 0.55 |
Compresseur (avec moteur) | Puissance (kW) | 250 | 9.84x104 | 250 - 10000 | 0.46 | |
Ventilateur (avec moteur) | CS | Puissance (kW) | 50 | 1.23x104 | 50 - 200 | 0.76 |
Pompe à vide (avec moteur) | CS | Puissance (kW) | 10 | 1.10x104 | 10 - 45 | 0.44 |
Moteur électrique | Puissance (kW) | 10 | 1.48x103 | 10 - 150 | 0.85 | |
Réservoir de stockage (petit, atmosphérique) | SS (qualité inférieure) | Volume (m3) | 0.1 | 3.28x103 | 0.1 - 20 | 0.57 |
Réservoir de stockage (grand, atmosphérique) | CS | Volume (m3) | 5 | 1.15x104 | 5 - 200 | 0.53 |
Silo | CS | Volume (m3) | 60 | 1.72x104 | 60 - 150 | 0.70 |
Chaudière à vapeur (chaudière à tube de fumée) | CS | Génération de vapeur (kg.h-1) | 50000 | 4.64x105 | 50000 - 350000 | 0.96 |
Chaudière à vapeur (chaudière à tube d'eau) | CS | Génération de vapeur (kg.h-1) | 20000 | 3.28x105 | 10000 - 800000 | 0.81 |
Tour de refroidissement (tirage forcé) | Débit d'eau (m3.h-1) | 10 | 4.43x103 | 10 - 40 | 0.63 | |
CS - acier au carbone ; SS (qualité inférieure) = acier inoxydable de qualité inférieure, par exemple, type 304 ; SS (qualité supérieure) = acier inoxydable de haute qualité | ||||||
\(F_\textrm{eq}\) est le facteur prenant en compte les spécificités (matériau différent de celui de l'équipement de base, ...) et les périphériques attachés à un type d'équipement (épingle électrique de chauffage, raccordement tuyauterie, emballage, montage). Il s'exprime comme suit :
\(F_\textrm{eq} = \left( f_\textrm{matériau} \times f_\textrm{pression} \times f_\textrm{température} \right) \left( f_\textrm{calorifuge} \times f_\textrm{épingle éléctrique} \dots \right)\)
Par défaut, sur l'équipement de base, chaque facteur vaut 1. Quelques facteurs matériaux et facteurs pression types sont proposés dans les Tableaux suivants, respectivement.
Matériau | Facteur matériau |
|---|---|
Carbon steel | 1.0 |
Aluminium | 1.3 |
Stainless steel (low grade) | 2.4 |
Stainless steel (high grade) | 3.4 |
Hastelloy C | 3.6 |
Monel | 4.1 |
Nickel and Inconel | 4.4 |
Titanium | 5.8 |
Pression de travail (bars absolus) | Facteur pression |
|---|---|
0.01 | 2.0 |
0.1 | 1.3 |
0.5 to 7 | 1.0 |
50 | 1.5 |
100 | 1.9 |
Connaissant le coût des équipements, \(I\), on évalue ensuite divers coûts en utilisant une méthode factorielle [ Sinnott, 1983[2]]. La précision dépend donc beaucoup de la précision avec laquelle le coût des équipements ont été estimés.