Costo 5994u

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL Fig. 2.1. Lugar de ubicación de una Planta

1

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Distribución de Costes del Capital

Capital Fijo

Costes Indirecto

Costes Directos

Equipo

Instrumentos

Subcontratos

Materiales

Tuberías

Electricidad

Obra Civil

Estructuras

Licencias

Aislamiento

Transporte

Ingeniería

Contingencia

Pintura

2

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL

‰ Tipos de Índices ¾ 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. ¾ 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. ¾ 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”. ¾ 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

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Revista Chemical Engineering (Hemeroteca)

4

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Tabla 2.2 Tabla 2.2 Indices de Costes de medias anuales

5

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Índices de Actualización Internacionales 9 Método sugerido por J. Cran (Process Eng., 2,89-90, 1977)

i = 0,327.iSt + 0,673.iL

9 donde iSt es el índice de precios del acero e iL, el índice de salarios del país

6

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Índices de Actualización Internacionales

9 Masa

(1985)

propuso

un

índices de localización en USA basados

en

proporción:

la

siguiente

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. 9 Más

información

en

las

tablas 8.4 y 8.5 (pag. 126 y 131) del

libro

“Basic

Cost

Engineering” de Humprhreys & Wellman (1996).

7

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Índices Españoles (I.N.E.) TABLA 2.4 INDICES DE COSTES

Años

Indice General

Energía

Industria Química

1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000*

91,9 94,6 98,6 100,9 102,3 103,7 106,2 110,7 117,6 119,6 121,0 120,2 123,4 129,3

92,3 92,8 95,5 100,7 104,1 106,4 110,2 113,6 115,9 119,4 119,9 110,7 124,9 148,3

95,2 99,6 104,5 102,9 99,8 97,8 99,5 105,7 116,8 114,2 116,3 115,1 118,5 125,9

Precios Industriales, Base 1990 Industria Transformadora Otras Industrias Bienes de de metales Manufactureras Consumo 88,3 92,0 95,8 99,6 103,1 105,2 107,0 109,7 114,6 117,9 119,4 120,5 121,9 123,7

92,3 94,7 98,7 100,7 102,7 105,0 108,1 113,3 121,2 124,1 124,9 125,3 126,7 129,7

90,1 92,8 97,0 100,0 103,5 106,5 110,1 115,0 120,8 125,5 126,7 127,2 129,2 130,7

Indices de Coste de Plantas y Equipos USA Bienes de Bienes Indice CE Indice M&S Equipo Intermedios (1959=100) (1926=100) 87,4 91,5 95,6 99,5 103,0 105,4 106,8 108,7 113,3 116,0 117,4 118,2 119,5 121,8

94,5 97,2 100,9 101,8 101,1 100,9 102,7 107,6 116,6 116,0 117,2 114,7 119,7 130,3

323,8 342,5 355,4 357,6 361,3 358,2 359,2 368,1 381,1 381,7 386,5 389,5 390,6 394,1

813,6 852,0 895,1 915,1 930,6 943,1 964,2 993,4 1.027,5 1.039,2 1.056,8 1.061,9 1.068,3 1.089,0

* Valores provisionales Ene-Sept

8

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Métodos de Estimación del Capital ¾ Métodos de Relación, Orden de Magnitud ¾ Métodos Factoriales ¾ Métodos Modulares

9

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Métodos de Relación, Orden de magnitud ¾ Coeficiente de Giro, g, se denomina así al cociente entre el valor de la ventas anuales y el capital inmovilizado. ¾ Coeficiente de Inmovilización Unitario, j, relaciona la inversión del capital total con la capacidad anual de producción de la planta. ¾ 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

I2

 Q2  = I1 .   Q1 

S s. Q g= = I I

I J= Q

n

10

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL Tabla 2.5 a

Tabla 2.5 b. Datos de Costo de Capital para Plantas de Proceso

n

g

11

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL

2.6a

12

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL

Tabla 2.6 b

$.106

13

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL 2.7a

14

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL 2.7b

15

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Métodos Factoriales ¾ 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

fL

Sólido (Cementera...)

3,10

Mixta (Fertilizante...)

3,63

Fluidos (Refinería...)

4,74

I = fL . ∑ C DEL

16

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ¾ 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

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Método de Wroth (1960) TABLA 2.8

Factores de Wroht Equipo

Mezclador Soplante y ventiladores (motor incluido) Centrífugas (proceso) Compresores: Centrífugo: accionado por motor (excluido) con turbina de vapor (incluido) Alternativos : de vapor y de gas accionado por motor (excluido) Eyectores (unidad de vacío) Hornos (unidad compacta) Cambiadores de calor Instrumentos Motores eléctricos Bombas: Centrífuga accionada por motor (excluido) De turbina de vapor (turbina incluida) De desplazamiento positivo (sin motor) Reactores, el factor aprox. equivalente al tipo de refrigeración (unidad compacta) Tanques: de proceso almacenamiento prefabricados y montados en campo Torres de proceso (columnas)

factor 2,0 2,5 2,0 2,0 2,0 2,3 2,3 2,3 2,0 4,8 4,1 8,5 7,0 6,5 5,0 2,5 4,1 3,5 2,0 4,0 18

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

Factor Concepto 1 1 1,40-2,20 1 2 0,07-0,1 0,1-0,30 0,3-0,6 2 0,02-0,05 0,05-0,1 0,1-0,15 2 0 0,0-0,2 0,2-0,6 0,6-1,0 2 0 0,00-0,05 0,05-0,25 0,25-1,00 2 0,00-0,05 0,05-0,15 0,15-0,25

8 0,2-0,35 0,35-0,5 8 0,10-0,2 0,2-0,3 0,3-0,5 8 0,00-0,05 0,05-0,15 0,15-0,35

19

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Método de Peter & Timmerhaus (1980) TABLA 2.10 Factores de Peter & Timmerhaus (1980)

Concepto

Tanto por ciento valor del equipo Planta de Planta de Planta de sólidos sólidos/fluido fluidos s

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

100 45 9 16 10 25 13 40 6

100 39 13 31 10 29 10 55 6

100 47 18 66 11 18 10 70 6

264

293

346

33 39 336

32 34 359

33 41 420

17

18

21

34

36

42

387 68

413 74

483 86

455

487

569

20

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Método de Hirsch & Glazier I = fI*(Cfob*(1+fF+fP+fM)+Cinst+A) I, Capital en límite de batería Cfob , coste del equipo en base fob Cinst , coste del equipo ya instalado en el lugar A, incrementos en el coste debidos a materiales anticorrosivos fI , factor de costes indirecto se toma el valor de 1,4 Los factores fF, fP, y fM se definen por las siguientes expresiones: fF, factor de coste de mano de obra fP, factor de coste de materiales de tuberías fM, factor de coste vario; materiales de aislamientos, instrumentación, cimentación, pintura, edificios, etc. logfF = 0,635-0,154*logAo-0,992*(e/Cfob)+0,506*(f/Cfob) logfP = -0,266-0,014*logAo-0,156*(e/Cfob)+0,556*(P/Cfob) fM = 0,344+0,033*logAo+1,194*(t/Cfob) Ao = Cfob/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

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Métodos Modulares ¾ 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. ¾ Se pueden distinguir varios tipos: ¾ Basado en el número de equipo principal :MÉTODO DE WILSON ¾ Estimación del coste unidad funcional: MÉTODO DE BRIDGEWATER ¾ Estimación

del

coste

unidad-operación:

MÉTODO

DE

ZEVNIK&BUCHANAM ¾ Estimación de los Factores Modulares: MÉTODO DE GUTHRIE

22

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ¾ 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 . Neq . ( AUC ) . FT .FP .FM

I, es el coste del capital de la planta, en £.

AUC = 21.Q 0,675

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. Neq, número total de equipos excepto las bombas. AUC, coste unitario medio de los equipos de la planta. Q, capacidad de producción, t/año.

¾ Los factores de temperatura, presión y materiales, FT, FP, FM, se determinan en las figuras 4.3, 4.2 y en la tabla 4.1 respectivamente.

¾Si se quiere actualizar la expresión anterior será necesario utilizar los índices de costes, CE (1971 (132,2), año actual). ¾ Los mismos principios son aplicados por Allen & Page (Chem. Eng., pg 142-150, 1975) pero su modelo es más sofisticado y necesita mucha información. 23

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰ Método de WILSON (1971)

24

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ¾ Método de Bridgewater (1976) o unidad funcional: 9El 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. 9 a) Para plantas con capacidades superiores a 60.000 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.

9 b) Para plantas con capacidades inferiores a 60.000 t/año.

Q  I =169.560.N.  s

Q  I = 1930. N .  s

0 , 675

0,30

25

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ¾ Método de Zevnik & Buchanam (1963) o unidad-operación : 9 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. 9 El capital para una operación específica será función de la capacidad, de la temperatura, de la presión y del material de construcción. 9 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. io: índice de actualización (M&S) (base:1962)=185.

I = 1,33.N.C.

i io 26

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ¾ Método de Zevnik & Buchanam (1963) o unidad-operación (Continuación) 9 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. 9 El factor de complejidad, K, se define como: K= 2.10 ( Ft + Fp + Fa ) • Ft, 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). • Fp, es el factor de presión (kPa) definido a una máxima presión extrema, ver figura 2.2c. • Fa, se estima a partir de la tabla de materiales presente en la parte inferior de las anteriores figuras.

27

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL

Figura 2.2a

Figura 2.2b

Figura 2.2c

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ¾ Método de Zevnik & Buchanam (1963) o unidad-operación (Continuación) 9 Otros autores han propuesto correlaciones similares, cabe citar a la expuesta por Timms (1988) para procesos en fase gas, adaptada al 2000: 9 Ecuación simple:

I = 10.560. N .Q 0, 615

9 Ecuación que tiene en cuenta los efectos de la presión, temperatura y materiales de construcción. 0 , 066 − 0 , 016 I = 4.910. N .Q 0, 639 .FM .Tmax .Pmax

I, el capital actualizado a £ de 2000 N, número de etapas funcionales, Q, capacidad en t/año FM factor de material

Materiales de construcción

FM

Acero al carbono

1

Acero inoxidable grado bajo

1,15

Acero inoxidable grado medio

1,2

Acero inoxidable grado alto

1,3

29

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL 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

20.000

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

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ¾ Método de Método de GUTHRIE (1969) o de los Factores Modulares 9 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. 9 Los módulos que considera son;

Costes directos, (materiales directos y mano de obra), Costes indirectos, Costes de imprevistos y honorarios, Costes de instalaciones auxiliares. 9 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. 1986. 9 Correcciones al Método: Surgen como consecuencia de la utilización de distintos materiales, condiciones extremas o inseguridad tecnológica 31

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ¾ Método de Guthrie o Modular 1 Gastos Directos de Instalación, ¾Coste del equipo FOB........................... ¾Coste de los materiales..........................Cm=a1. ¾Coste de la mano de obra.......................CL=a2.(+Cm) 2 Gastos Indirectos de Instalación ¾Gastos de los fletes, seguros e impuestos, ¾Gastos generales de construcción,

• Beneficios de obreros • Gravosos • Vías y edificios temporales; alquiler o compra de herramienta

¾Gastos de Ingeniería del contratista, salarios de los ingenieros de proyectos Gastos de fletes................. CFIT=b1.(+Cm) Gatos generales...................C0=b2.CL Gastos de Ingeniería..........CE=b3.(+Cm) Factor de Instalación del Módulo Básico, FBM, CAPITAL MÓDULO BÁSICO, CBM = FBM. 3 Imprevistos y Honorarios, representan el 15 y 3%. ¾Imprevistos............. Cc=d1.CBM ¾Honorarios..... ...........CF=d12CBM CAPITAL DEL MÓDULO TOTAL, CTM=1,18.CBM 4 Instalaciones Auxiliares,. ¾Gastos de preparación, CSD......................4-6% ¾Gastos edif. auxiliares, CAB......................2-6% ¾Gastos de instalaciones, COS...................17-25% CAPITAL EN TERRENO VIRGEN, CGR=1,3.CTM,

32

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ¾ Método de Guthrie o Modular CORRECCIONES AL METODO DE GUTHRIE 9 Materiales Especiales 9 Condiciones Extremas: Presión, Temperatura. 9Inseguridad Técnica ‰ Cálculo del Coste del Módulo Básico para un material especial, CBMa  1. Determinar el Factor de módulo básico, FBMa 9Determinar el Factor del material, FM 9Determinar el Factor de Presión, FP  2. Calcular CBMa = FBMa *  3. Cuando no se dispone de datos de Factor de módulo básico, FBMa Se determinan: 9 Factor del material, a=cs.FMa 9 Factor de tubería, Cta=p.cs.FMa.ft 9 Sustituyendo queda; FBMa = FBMsc + (1 + p.ft )*(Fma.FP - 1) ‰ El método de cálculo quedaría: 9CAPITAL MÓDULO BÁSICO, CBMa = FBMa . 9CAPITAL DEL MÓDULO TOTAL, CTMa=1,18.CBMa 9CAPITAL EN TERRENO VIRGEN, CGRa= 1,18.CBMa + 0,3.CBMsc ƒ Si se considera INSEGURIDAD TÉCNICA. C’TM= FC.CTM

33

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ¾ Inseguridad Técnica

34

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL ‰

Métodos de Estimación del Capital Circulante 1.

El más rápido es valorar el capital circulante Iw, 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. ¾

Específicamente el capital circulante incluye el valor del:

ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Stock de materias primas Materiales en proceso Inventario de productos Ventas pendientes de cobro Disponible en caja y bancos 35

ESTIMACIÓN DEL COSTE DEL CAPITAL

Iw= q/12.( m1 + 0,5.M1 + 0,5.V1) V1 = 1,5.M1

36