.

1. 1
Vlaamse Ingenieurs Kamer
27 November 2012
Total Cost of Ownership
&
Facturatie

2. Inhoud
2
 Total Cost of Ownership
 CAPEX (Aanschaffingskosten)
 Installatie kosten
 Operationele kosten
 Energiekosten
 Onderhoud
 TCO voor procesmetingen
 Praktijkvoorbeeld
 Overzicht voor flowmeetprincipes
 TCO voor ijkwaardige (CT) metingen
 Invloed van normen (MID) op TCO
 Meetonzekerheid

3. Cost of Ownership
 Wat zijn de kosten van een flowmeter?
 Hoe kan een goedkope flowmeter toch duurder blijken te zijn?
Aanschaf
Het is aan te bevelen om
bij de aanschaf van een
instrument niet alleen met
de initiële kosten rekening
te houden maar ook met
de Life Cycle Cost of Cost
of Ownership
Cost of ownership
Alle kosten van aanschaf, engineering,
onderhoud, gebruik en uiteindelijk verwijdering
Kostensoorten:
• Initiële kosten
 Engineering
 Acquisitie
 Installatie
• Gebruiks- & Onderhoudskosten
 Drukverlies
 Onderhoud & Reparatie
 Verloop in meetnauwkeurigheid
 In-situ calibratie
3

4. Capex
Wat zijn de (aanschaf) kosten van installatie werkelijk
 Engineering kosten
 Breed inzet gebied
 Veel rekenen, engineering tools
 Bekend met applicatie (kopie)
 Totale installatie kosten
 Meetschijf, niet de schijf alleen ook de tubing block & bleed valves en de dP meetcel zelf
 Turbine of PD meter, niet alleen maar ook filters, strainers
 Voor grotere instrumenten denk ook aan mechanische supports
 Welke uitgangssignalen
 4 draads – 2 draads
 Draadloos
 Analoog 4-20 mA (/digitaal met HART)
 Digitaal FF- Profibus
4

5. Cost of Ownership totale installatiekosten
Fliter, strainers
 Filters worden vaak gebruikt om PD-meters,
turbines en andere flowmeters te beschermen
tegen vervuiling door (vaste) deeltjes.
 Filters kunnen een gunstig effect hebben op de
levensduur en hercalibratie interval van
flowmeters.
 Filters zijn vaak een verplichte keuze omdat
bijvoorbeeld PD-meters zelfs de flow kunnen
blokkeren door opeenhoping van vaste deeltjes.
5

6. 6
 1 filter (strainer) per meter run
 Additionele instrumentatie:
- Uitneembare filter mand
 - Verschil druk transmitter
- Luchtafscheider
 - Kleppen
Filter costs in Euro
Diameter # Strainer Install.
4” 150 2.000 1.000
600 6.500 3.000
8” 150 6.000 3.000
600 13.500 6.500
12” 150 12.000 6.000
600 27.000 13.500
16” 150 18.500 9.000
600 37.000 18.000
20” 150 27.500 13.500
600 48.500 22.500
Installation Filters / Strainers
Cost of Ownership totale installatiekosten

7. Costs of made-to-measure manholes
Engineering • Planning, Drawings, Soil report
Construction • Site set-up
• Excavation & disposal
• Dewatering
Investments • (Prefabricated) Shaft
• Isolation valve + bypass
(for maintenance & replacement)
Underground installation
Simple underground installation
of meter replaces building of
manholes
Cost of Ownership totale installatiekosten
7

8. Mechanical meters MID (Waterflux 3070)
Lay-out
Sizes
Woltmann
Compound
Single jet
DN50- DN300 2"- 12”
DN50 - DN200 2" - 8“
DN15 - DN100 1/2" - 4“
DN25 – DN300 1" - 12“
Inlet 10D to 20D 0D (for DN 25-300)
Outlet 3D to 5D 0D (for DN 25-300)
Ancillary
equipment
Filter: strongly recommended
Straightener: if insufficient inlet
Isolation valve, bypass: for routine
maintenance & replacement
No
Cost of Ownership totale installatiekosten
8

9. CAPEX per meetprincipe
Afschatting van installatie kosten per meetprincipe
9
Meetprincipe
Engineering
Kosten
Directe
Kosten
Installatie
kosten
Meetschijf - + ++
Venturi + ++ ++
Turbine + + ++
PD + ++ ++
Tolvlotter + - -
Vortex + +/- -
Coriolis + + +/-
Magnetisch Inductief - +/- -
Ultrasoon + + -
+ = ‘hoog’
- = ‘laag’

10. Cost of Ownership operationele kosten
Mechanisch versus niet mechanisch
10
PD-meter
MID

11. 11
Gebruiks- en onderhoudskosten :
• Filter inspectie
• Reiniging
• Vervanging en raparatie
• Vloeistofvrij maken van de
buissectie
Extra
• Drukverlies
Cost of Ownership operationele kosten
Gebruik en onderhoud van filters

12. 12
De hoeveelheid drukverlies wordt bepaald
door:
 Type flowmeter
 (Verplicht) gebruik van filters
 Flowmeter doorlaat
 Medium eigenschappen, viscositeit
Lager drukverlies betekent:
 Kleinere pompen
 Besparing op energiekosten
 Verhoging van pompefficientie
Drukverliescurve van een PD
meter
Cost of Ownership operationele kosten
Drukverlies
Drukverliescurve van een
Woltmann turbine meter

13. 13
Note: Calculation based on technical data sheets from PD & turbine
manufacturers. Delta pressure is excluding filter pressure drop.
2.000 m3/hr 5.000 m3/hr
1.2 m/s 3.1 m/s
12” Turbine & straightener
pressure loss (psi) 9,1 9,3
cost per year (€) 25.000 65.000
12” PD & straightener
pressure loss (psi) 9,6 10,8
cost per year (€) 27.000 77.000
Cost of Ownership operationele kosten
Pipeline operation

14. TCO en Onderhoudstrategie
14
Corrective
maintenance
Preventive
Maintenance
Condition
based
Maintenance
Proactive
Maintenance /
Expert system
Key Attribute Responsiveness Service level Improve meter performance and
reliability
Improve overall performance and
reliability
Relationship Vendor Preferred supplier Selected supplier Partner
Decision
Criteria
Local Presence & quality Quality Diagnostics Knowledge
Performance
Measures Efficiency Effectiveness Effectiveness Innovation
Goal Repair product Increase availability Optimize costs and availability Optimize overall costs and
availability
Traditional Service Value-Added Service Professional Service
Present Best Cost
Producer
Corrective 55% 10%
Preventive 31% 25-35%
Condition
based
12% 45-55%
Proactive 2% 5-15%Analysis from the Reliability Magazine (2002)
Present Best Cost Producer

15. Priority Application related fault or fault
condition
1 Gas bubbles in the liquid 
2 Corrosion of electrodes 
2 Electrical conductivity too low 
3 Liner deformation 
3 Electrode fouling 
4 External magnetic fields 
4 Electrode short circuit (by metal particles) 
4 Partial filling 
VDE/VDI 2650
Richtlijn voor magnetisch inductieve flowmeters

16. TCO, onderhoud en meetonzekerheid
Ancillary equipment
 Filters / Strainers
 Especially up to DN 50
 To protect rotor from debris (eg
rocks) that could stop / break
measuring element or to protect from
getting clogged
 Isolation valves and bypasses
for maintenance & replacement
Rate of wear & deterioration related to:
 Quality of medium (e.g. sediment)
 How often meter is used
 For compound meter: regular operation
of change-over valve strongly
recommended,
to protect it from clogging and scaling
Error at Qn
up to 8%
16

17. 17
Stoomtransport
 Getransporteerd vermogen:
110 MW
 0.7 Miljoen ton per jaar
 Stoomprijs: ± 10 Euro per ton
 Totale waarde: 7 miljoen Euro
per jaar
Een meetonzekerheid van 0,5 %
betekent 25 k€ per maand
TCO, onderhoud en meetonzekerheid

18. 18
Aardolie meting in Brazilië
180 000 Barrel per dag (à 70 USD per Barrel)
betekent 12.6 mio. USD per dag
Onzekerheid 0,15 % betekent 18 900 USD per
dag (!)
FPSO P- 50,
Petrobras, Brazil
Invloed onzekerheid bij
Aardolie meting

19. 19
Re-calibration because of:
 Change of meters conditions
- Wear & tear
- Internal damage on flow meter
 Change of process conditions
 Commercial agreements
Cost of Proving Operation &
Maintenance
Cost of Ownership

20. 20
Accuracy versus Repeatability
Performance
Accurate: NO
Repeatable: NO
Accurate: YES
Repeatable: YES
Accurate: NO
Repeatable: YES
Cost of Owenership & Facturatie KROHNE November 2012

21. Repeatability
Flow velocity
(in m/s)
Inaccuracyin%
-0,0,600,06
1 2 3
repeatability
Performance

22. 22
Oktober 30-2006
KROHNE first to receive MID
Certification for their OPTIFLUX
flowmeters for Water
applications
MID; European Certification
MID Certification

23. MID (Measurements Instruments Directive)
Instrument Annex Modules
Water meters MI-001 B+F, B+D, H1
Gas meters MI-002 B+F, B+D, H1
kWh meters MI-003 B+F, B+D, H1
Heat meters MI-004 B+F, B+D, H1
Liquid meters Mi-005 B+F, B+D, H1, G
Automatic weighing Mi-006 B+F, B+D, H1, G
(B+E, D1, F1)
Taxi meters MI-007 B+F, B+D, H1
Material measures Mi-008 A1, F1, D1, E1, B+E,
B+D, H
Dimensional MI-009 B+F, B+D, H1, G
(F1, D1, E1, B+E, H)
Exhaust gas Mi-009 B+F, B+D, H1
Module Description
B Type examination by NB
F Product verification by NB
23

24.  ALTOSONIC V
MID approval, module B
Diameter
inch
Qmax
m3/hr
Qmin
m3/hr
MMQ
m3
4 280 5,6 1
6 630 12,6 2
8 1.200 22,6 5
10 1.800 36 5
12 3.000 50 5
14 3.500 70 5
16 4.500 90 5
20 7.000 140 5
24 10.000 200 10
24

25.  Flow Computer
 Druktransmitter
 Temperatuurtransmitter
MID approvals
25

26. 26
OIML Richtlijnen

27. OIML R 117-1
Wat zijn de Hoofdthema´s van de R 117 (49,…)
1. Werkgebied, toepassing en terminologie
2. Metrologische eisen;
3. Technische eisen;
4. Methoden en instrumenten voor het testen en verifieren van de conformiteit
5. Opmaak van het Test Rapport.
27

28. 28
 OIML R-49
is for cold water (up to 30ºC)
- flowmeter is installed in pipeline without true flow control
- flowmeter is certified to measure over large flow range (Q3 to Q1)
 OIML R-117
is for (conductive) products other than water
- flowmeter is installed in loading/unloading system with flow control system
(pump/valve etc.)
- flowmeter is certified over certain flowrate (Qmin to Qmax) and minimum batch
size (MMQ) is mentioned in certificate
Introduction
OIML R-49 and R-117

29. 29
 R-49
- OIML certificate + test report
- PTB certificate
 R-117
- OIML certificate + test report
- PTB certificate
Certificates
OIML

30. OIML R 117 onzekerheids- & repeteerbaarheidsklassen
ACCURACY Accuracy classes
0.3 0.5 1.0 1.5 2.5
Complete Installation ±0.3 % ±0.5 % ±1.0 % ±1.5 % ±2.5 %
Flow meter only ±0.2 % ±0.3 % ±0.6 % ±1.0 % ±1.5 %
REPEATABILITY RANGE
Complete installation
Repeatability classes
0.3 0.5 1.0 1.5 2.5
(2/5 of installation accuracy) 0.12 % 0.20 % 0.40 % 0.60 % 1.00 %
30

31. OIML R117 onzekerheidsklassen en hun toepassingen
Accuracy
class
Application description
0.3 •Measuring systems on pipelines
0.5 All measuring systems unless other defined:
•fuel dispensers (not for liquefied gasses)
•Measuring systems on road tankers for viscosities < 20cSt
•Measuring systems for (un)loading ships, rail and road tankers
•Measuring systems for milk
•Measuring systems for refueling aircrafts
31

32. Accuracy
class
Application description
1.0 •Measuring systems for liquefied gasses under pressure measured at
a temperature equal to or above –10oC
•Measuring system normally in class 0.3 or 0.5 but used for liquids
•Whose temperature is less then –10oC or greater then 50oC
•Whose dynamic viscosity is higher then 1000 mPa.s (cSt)
•Whose maximum flow rate is , 20 l/hr
1.5 •Measuring systems for liquefied carbon dioxide
•Measuring systems for liquefied gasses under pressure
•Measuring systems at a temperature <-10oC (not cryogenic)
2.5 Measuring systems for cryogenic liquids, temperature <-153oC
OIML R117 onzekerheidsklassen en hun toepassingen
32

33. OIML R-117 inbedrijfname
6.1.2.5 Accuracy tests
 Errors of meter shall be determined at a min of 6 flow rates distributed over
measuring range at regular intervals
 At each flow rate the errors shall be determined at least 3 times, independently.
 Each error shall not be greater than max. permissible error (in absolute value).
Not indicated in OIML R-117:
 Re-calibration
 Proving methods
 Proving and performance requirements
33

34. Voor de eerste ingebruikname
 Een Notified Body bevestigt dat de gehele installatie geschikt is voor
ijkwaardige metingen door:
• Beoordeling van het ontwerp van de installatie
• Witness and verificatie van de calibratie van de wezenlijke
componenten (flowmeters)
• Beoordelen van de type keuringsdocumenten (module B) van de alle
in de installatie aanwezige ijkwaardige instrumenten
• Het uitvoeren van de eerste verificatie (module F)
• Het uitgeven van een CE MID keuringscertificaat
34

35. Afschatting operationele kosten per meetprincipe
35
Meetprincipe
Aanschaf
kosten
Energie
kosten
Onderhouds
kosten
Meet
onzekerheid
Meetschijf + ++ + ++
Venturi ++ + + +
Turbine + ++ ++ +/-
PD ++ ++ ++ +/-
Tolvlotter - + - ++
Vortex +/- + - +/-
Coriolis + ++ - -
Magnetisch Inductief +/- - - -
Ultrasoon + - - -
+ = ‘hoog’
- = ‘laag’

36. Conclusie | Cost of Ownership
Acquisition price
Installation costs
Operation
Maintenance
Measurement
principle X
Acquisition price
Maintenance
costs
Installation costs
(strainers etc)
Operational
costs
Measurement
principle Y
Cost of Owenership & Facturatie KROHNE November 2012

37. Thank you for your attention!