Estimativa do Custo de Capital

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Estimativa do Custo de Capital 
 
 É de interesse e necessidade para a empresa que o engenheiro químico ou 
engenheiro de custos avalie o impacto econômico de um processo químico novo (ou 
existente), algumas informações técnicas devem estar disponíveis para um eficiente 
análise, onde muitas delas estão presentes nas elaborações dos diagramas e plantas de 
processos. 
 O termo economia refere-se à avaliação dos custos de capital e dos custos 
operacionais associados à construção e operação de um processo químico. Algumas 
classificações são utilizadas para obter as estimativas de custo de capital do processo, 
sendo elas: ordem de magnitude , estudo, projeto prelimiar, definitiva e detalhada. 
 Ordem de magnitude (Faixa: +40% a -20%): depende de informações de custo 
para um processo completo retirado de plantas previamente construídas, as 
quais são ajustadas usando fatores de escala adequados, capacidade e inflação, 
para fornecer o custo de capital estimado; 
 Estudo (Faixa: +30% a -20%): utiliza uma lista dos principais equipamentos 
encontrados no processo. Cada peça de equipamento é de tamanho aproximado 
e o custo aproximado é determinado. O custo total do equipamento é então 
fatorado para fornecer o custo de capital estimado; 
 Projeto preliminar (Faixa: +25% a -15%): requer um dimensionamento mais 
preciso do equipamento do que o usado na estimativa do estudo. Além disso, o 
layout aproximado do equipamento é feito juntamente com estimativas de 
tubulação, instrumentação e requisitos elétricos; 
 Definitiva (Faixa: +15% a -7%): requer especificações preliminares para todo o 
equipamento, utilidades, instrumentação, eletricidade, etc; 
 Detalhado (Faixa: +6% a -4%): requer engenharia completa do processo e todos 
os off-sites e utilitários relacionados. No final de uma estimativa detalhada, a 
planta está pronta para ir ao estágio de construção. 
 A faixa a ser aplicada nas análises de custo, que variam de acordo com o fator 
da escala do projeto se dão devido a incapacidade de incluir todo o equipamento 
necessário no processo. Normalmente, à medida que um projeto progride, a 
necessidade de equipamentos adicionais é descoberta. Além disso, a medida que há a 
necessidade de maior detalhamento do projeto, os custos para tal se tornam maiores. 
Este valor é baseado nas horas gastas necessárias para se trabalhar no projeto. 
 Para averiguar a necessidade de maior detalhamento, deve-se estudar se o 
projeto é tecnicamente viável e economicamente atrativo. Essa análise pode ser separa 
da seguinte forma: 
 Estimativas preliminares de viabilidade (estimativas de ordem de magnitude ou 
estudo): são feitas para comparar muitas alternativas de processo. 
 Estimativas mais precisas (estimativas preliminares ou definitivas): são feitas 
para os processos mais lucrativos, identificados no estudo de viabilidade. 
 Estimativas detalhadas: são então feitas para as alternativas mais promissoras 
que permanecem após as estimativas preliminares. 
 Com base nos resultados da estimativa detalhada, uma decisão final é tomada 
para prosseguir com a construção de uma planta. 
 Para obter uma estimativa do custo de capital de uma planta química, os 
custos associados aos equipamentos principaais da fábrica devem ser conhecidos. A 
estimativa mais precisa do custo comprado de um equipamento importante é fornecida 
por uma cotação de preço atual de um fornecedor. A próxima melhor alternativa é usar 
dados de custo em equipamentos previamente adquiridos do mesmo tipo. Outra 
técnica, suficientemente precisa para estudo e estimativas de custos preliminares, é 
utilizar gráficos de resumos disponíveis para vários tipos de equipamentos comuns. 
Além disso, é importanter ter em mente que todos os dados de custo devem ser 
ajustados para qualquer diferença na capacidade da unidade no decorrer do tempo. 
 A relação simples mais comum entre o custo comprado e um atributo do 
equipamento relacionado às unidades de capacidade é dada pelas equações abaixo: 
Efeito da Capacidade no 
Custo do Equipamento 
(Eq.1) 
Rearranjo da Eq.1 
(Eq.2) 
Efeito do Tempo no Custo 
do Equipamento 
(Eq.3) 
𝑪𝒂
𝑪𝒃
= (
𝑨𝒂
𝑨𝒃
)
𝒏
 
Sendo: 𝐾 = 
𝐶𝑏
(𝐴𝑏)𝑛
 
𝐶2 = 𝐶1 (
𝐼2
𝐼1
) 
𝐶𝑎 = 𝐾(𝐴𝑎)
𝑛 
Onde: 
A = Custo do Equipamento 
C = Custo de Compra 
I = Índice de Custo 
n = Expoente de Custo 
a = equipamentos com o atributo necessário 
b = equipamentos com o atributo base 
1 = base de tempo do custo conhecido 
2 = tempo que o custo é desejado 
 O atributo de custo do equipamento é o parâmetro do equipamento que é 
usado para correlacionar os custos de capital. O atributo de custo do equipamento é 
mais frequentemente relacionado à capacidade da unidade e o termo capacidade é 
comumente usado para descrever e identificar esse atributo. 
 O expoente de custo varia de acordo com a classe de equipamento que está 
sendo representado, geralmente é 0,6 (regra dos seis décimos), mas deve-se ter cuidado 
ao utilizar em apenas uma peça do equipamento, visto que ela pode variar. 
 “Quanto maior o equipamento, menor o custo do equipamento por unidade 
de capacidade.” 
 Quando se depende de registros passados ou de correlações publicadas para 
informações de preços, é essencial atualizar esses custos para levar em consideração a 
evolução das condições econômicas (inflação). Isso pode ser conseguido usando a Eq. 3. 
 Além do custo de equipamento, deve-se levar em consideração a planta como 
um todo. Ou seja, o custo das tubulações, material de instalação elétrica, mão de obra, 
valor de contrtatos, etc. Se uma estimativa do custo de capital para uma planta de 
processo for necessária, onde já se tem acesso a uma estimativa para uma planta similar 
com uma capacidade diferente, então os princípios já introduzidos para a escala dos 
custos de equipamentos pode ser usada, como a regra de seis décimos. 
 O CEPCI (Chemical Engineering Plant Cost Index) relaciona diretamente o 
efeito da inflação sobre o custo de uma planta química "média", levando em 
consideração os pormenores de uma planta. Como muitas vezes não é possível obter as 
informações de custo total, o fator de Lang é usado. Tal fator consiste na multiplicação 
do custo total de todos os principais itens de equipamentos, que são mostrados no 
diagrama de fluxo de processo, por uma constante. As constantes estão representadas 
na tabela abaixo: 
Tabela 1. Capital de Custo de Equipamentos 
Capital de Custo (Soma do custo comprado de todos os equipamentos principais) 
Tipo de Planta Fator Lang = FLang 
Processos Fluidos 4,74 
Processos Sólidos/Fluidos 3,63 
Processos Sólidos 3,10 
 
 O cálculo do capital de Custo é determinado com a seguinte equação: 
 
𝐶𝑇𝑀 = 𝐹𝐿𝑎𝑛𝑔 ∑ 𝐶𝑝,𝑖
𝑛
𝑖=1 Eq.4 
Onde: 
CTM =Capital de Custo da Planta 
Cp,i = Custo da Maioria dos Equipamentos 
n = Númeto Total das Unidades Individuais 
FLang = Fator Lang 
 Esta técnica de estimativa é insensível às mudanças do processo, 
especialmente entre processos nas mesmas categorias gerais. Ela não pode explicar com 
precisão os problemas comuns de materiais especiais de construção e altas pressões de 
operação. Esses quesitos requerem cálculos mais detalhados usando informações de 
preços específicas para as unidades / equipamentos individuais. Em todos os casos, o 
valor do custo de aquisição de equipamentos, não é mais que um terço do valor da 
planta. Dentre os modelos para realizar esses cálculos, encontra-se o Custo do Módulo 
Nulo de Equipamento: 
𝐶𝐵𝑀
0 = 𝐶𝑝𝐹𝐵𝑀
0 Eq.5 
Onde: 
𝐶𝐵𝑀
0 = custo nulo do módulo de equipamento: custos diretos e indiretos para cada 
unidade; 
𝐹𝐵𝑀
0 = fator nulo do módulo de custo: fator de multiplicação que inclui os serviços 
envolvidos na elaboraçãototal da planta, incluindo os materiais específicos de 
construção e operando em pressões ambientais próximas; 
𝐶𝑝 = custo adquirido para condições básicas: equipamentos feitos de material mais 
comum, geralmente aço carbono e operando em pressões ambientais próximas. 
 Custo do Módulo de Equipamento: Esta técnica de cálculo de custos relaciona 
todos os custos com o custo comprado do equipamento avaliado para certas condições 
(equipamento específico, materiais específicos de construção e pressão específica do 
sistema). Para a aplicação do modelo matemático, é necessário ter a seguinte equação: 
FBM = [1 + αL + αFIT + αOαL + αE][1 + αM] Eq.6 
 Para as funções αi, é utilizada a tabela abaixo: 
Tabela 2. Equações para avaliação de custos diretos, indiretos, de contingência e taxas 
 
 Hoje já encontra-se valores tabelados para vários tipos de material, em 
diversas pressões e seus custos. Tendo posse dessas ferramentas, é utilizado as 
seguintes relações: 
 FM = Fator do Material para a Construção do Equipamento 
 Fp = Fator de Pressão ( se for abaixo de 10 barg Fp = 1) 
 FBM equivale à imagem do produto de FM e Fp 
 
 E podemos utilizar o seguinte passo a passo para calcular o custo do 
equipamento, levando em consideração o tipo de material e pressão do sistema: 
 Obter a tabela correta para o tipo de equipamento desejado e encontrar seu 
capital de custo para a parte do equipamento; 
 Encontrar o fator de construção do meterial (FM) e de pressão (Fp) 
 Encontrar o fator de modeulo nulo (𝐹𝐵𝑀
0 ), fazendo a introdução dos fatores do 
passo anterior; 
 Calcular o fator de módulo nulo do equipamento (𝐶𝐵𝑀
0 ) 
 Atualizar o custo de 1996 até o presente momento, usando a eq.3. 
 
 Em se tratando de um equipamento com uma variedade de partes, elas devem 
ser calculadas separamente e agrupadas no final dos cálculos do equipamento. O fator 
de módulo nulo do equipamento (𝐶𝐵𝑀
0 ), nesses casos, poderá haver mudanças, quando 
se trata de um conjunto de partes com os mesmos parâmetros, como por exemplo uma 
coluna com diversas bandejas de um mesmo material e dimensões, tendo que 
multiplicar pela quantidade de bandejas e seu proprio Fq, que é fornecido por tabelas. 
 Muitas vezes ha a necessidade de fazer pequenas expansões ou modificações 
nas instalações. Se for fazer todos os cálculos novamente, demandaria um certo tempo, 
e capital. Para esses casos é utilizado o grass roots, sendo os custos relacionados 
separados em dois grupos: 
 Custos de Contingência e Taxa: Este fator é incluído na avaliação do custo como 
proteção contra negligências e informações defeituosas. Geralmente, os valores 
de 15% e 3% do custo do módulo nulo são assumidos para custos e taxas de 
contingência, respectivamente. Estes são adequados para sistemas que são bem 
compreendidos. São valores adicionados ao custo do módulo nulo, fornecendo 
o custo total do módulo. 
𝐶𝑇𝑀 = ∑ 𝐶𝑇𝑀,𝑖
0𝑛
𝑖=1 = 1,18 ∑ 𝐶𝑇𝑀,𝑖
0𝑛
𝑖=1 Eq.7 
 Custos de Instalações Auxiliares: incluem custos para desenvolvimento de sites, 
edifícios auxiliares e off-sites e utilitários. Estes termos geralmente não são 
afetados pelos materiais de construção ou a pressão operacional do processo. 
Geralmente, esses custos são considerados iguais a 35% dos custos do módulo 
nulo para as condições do caso base. São valores adicionados ao custo total do 
módulo, fornecendo o grassroots. 
𝐶𝐺𝑅 = 𝐶𝑇𝑀 + 0,35 ∑ 𝐶𝑇𝑀,𝑖
𝑛
𝑖=1 Eq.8 
 
 Onde n representa o número total de partes do equipamento.