Традиционните хидравлични тръби използват единичен разширен край и обикновено се произвеждат по SAE-J525 или ASTM-A513-T5, материали, които са трудни за намиране в страната. Производителите на оригинално оборудване (OEM), търсещи местни доставчици, могат да заменят тръбите, произведени по спецификациите на SAE-J356A и запечатани с О-пръстенови уплътнения, както е показано. Произведено от Tru-Line.
Бележка на редактора: Тази статия е първата от двуетапна поредица за пазара и производството на тръбопроводи за пренос на флуиди за приложения с високо налягане. Първата част разглежда състоянието на местните и чуждестранните бази за доставки на конвенционални продукти. Втората част разглежда подробности за по-малко конвенционалните продукти, насочени към този пазар.
Пандемията от COVID-19 причини неочаквани промени в много индустрии, включително веригата за доставки на стоманени тръби и процеса на производство на тръби. От края на 2019 г. до днес пазарът на тръби претърпя разрушителни промени както във фабричните, така и в логистичните операции. Дългогодишен проблем излезе на преден план.
Работната сила сега е по-важна от всякога. Пандемията е човешка криза и значението на здравето промени баланса между работа, личен живот и отдих за повечето, ако не и за всички. Броят на квалифицираните работници е намалял поради пенсиониране, някои работници не са могли да се върнат на стари работни места или да намерят нови в същата индустрия и много други фактори. В ранните дни на епидемията недостигът на работници е бил концентриран главно в индустрии, които разчитат на работа на първа линия, като медицински грижи и търговия на дребно, докато производствените работници са били в отпуск или със значително намалено работно време. Производителите сега изпитват затруднения с набирането и задържането на персонал, включително опитни оператори на тръбопроводи. Производството на тръби е до голяма степен практическа работа, изискваща старателни усилия в среда без контролиран климат. Носете допълнителни лични предпазни средства (т.е. маски), за да смекчите инфекцията и спазвайте допълнителни правила, като например спазване на дистанция от 2 метра. Линейната дистанция от другите може да добави стрес към работа, която вече има много хора, които облекчават стреса.
Доставките на стомана и цените на суровата стомана също се промениха по време на пандемията. За повечето тръби стоманата е най-големият разход на компонент. Като правило стоманата представлява 50% от цената на метър тръба. До четвъртото тримесечие на 2020 г. средните цени на студеновалцуваната стомана в САЩ са били около 800 долара/тон в продължение на три години. До края на 2021 г. цените паднаха до 2200 долара за тон.
Като се има предвид как тези два фактора са се променили по време на пандемията, как реагират компаниите на пазара на тръби? Какво въздействие оказват тези промени върху веригата за доставки на тръби и какви полезни насоки има за индустрията, за да излезе от тази криза?
Преди много години, висш ръководител на фабрика за тръби обобщи ролята на своята компания в индустрията: „Тук правим само две неща – произвеждаме тръби и ги продаваме.“ , твърде много разсейващи фактори, твърде много фактори, които отслабват основните ценности на компанията, или настоящата криза (или всички тези фактори, което често се случва) е ценно за ръководителите, които са претоварени.
Важно е да се постигне и поддържа контрол, като се съсредоточите върху това, което е важно: факторите, които влияят върху производството и продажбата на качествени тръби. Ако усилията на една компания не са фокусирани върху тези две дейности, е време да се върнем към основите.
С разпространението на пандемията търсенето на тръби в някои индустрии е спаднало почти до нула. Автомобилните заводи и компаниите в други индустрии, считани за незначителни, стоят бездействащи. Имаше време, когато много хора в индустрията нито произвеждаха тръби, нито ги продаваха. Пазарът на тръби продължава да съществува само за няколко основни бизнеса.
За щастие, хората правят каквото си искат. Някои хора купуват допълнителни фризери, за да съхраняват храна. Пазарът на жилища се разраства по-късно и хората са склонни да купуват някои или много нови уреди, когато купуват дом, така че и двете тенденции подкрепят търсенето на тръби с по-малък диаметър. Индустрията за селскостопанска техника започва да се възстановява, като все повече собственици искат малки трактори или косачки за трева с нулев завой. След това автомобилният пазар се рестартира, макар и с по-бавни темпове поради фактори като недостиг на чипове.
Фигура 1. SAE-J525 и ASTM-A519 са установени като общи заместители на SAE-J524 и ASTM-A513T5. Основната разлика е, че SAE-J525 и ASTM-A513T5 са заварени, а не безшевни. Трудностите при снабдяването, като например шестмесечните срокове за изпълнение, са създали възможности за два други тръбни продукта, SAE-J356 (доставян в права тръба) и SAE-J356A (доставян на руло), които отговарят на много от същите изисквания.
Пазарът се е променил, но насоките са същите. Няма нищо по-важно от това да се съсредоточим върху производството и продажбата на тръби според пазарните изисквания.
Въпросът „произвеждане или купуване“ възниква, когато производствените операции са изправени пред по-високи разходи за труд и фиксирани или намаляващи вътрешни ресурси.
Производството на тръбни продукти след заваряване изисква значителни ресурси. В зависимост от производителността и производството на завода, понякога е икономическо предимство да се режат широки ленти вътрешно. Вътрешното рязане обаче може да бъде бреме, предвид изискванията за труд, капиталовите изисквания за инструменти и разходите за широколентов инвентар.
От една страна, рязането на 2000 тона на месец води до 5000 тона стомана на склад, което изисква много парични средства. От друга страна, за закупуване на широко нарязана стомана с незабавно споразумение са необходими много малко парични средства. Всъщност, като се има предвид, че производителят на тръби може да договори кредитни условия с режещия механизъм, това може да забави паричните разходи. Всеки тръбопровод е уникален в това отношение, но е безопасно да се каже, че почти всеки производител на тръби е бил засегнат от пандемията от COVID-19 по отношение на наличието на квалифицирана работна ръка, разходите за стомана и паричния поток.
Същото важи и за самото производство на тръби, в зависимост от ситуацията. Компаниите с обширни вериги за добавена стойност могат да се откажат от бизнеса с производство на тръби. Вместо да произвеждат тръби, а след това да ги огъват, покриват и изработват подкомплекти и сглобки, купете тръбата и се съсредоточете върху други дейности.
Много компании, произвеждащи хидравлични компоненти или тръбни снопове за работа с автомобилни течности, имат собствени тръбни заводи. Някои от тези фабрики сега са по-скоро пасиви, отколкото активи. Потребителите в ерата на пандемията са склонни да шофират по-малко, а прогнозите за продажбите на автомобили са далеч от нивата преди пандемията. Автомобилният пазар се свързва с негативни термини като спирания, сериозни спадове и недостиг. Няма нищо, което да подсказва, че ситуацията с доставките на производителите на оригинално оборудване за автомобили и техните доставчици ще се промени значително в близко бъдеще. Забележително е, че все повече електрически превозни средства на този пазар имат по-малко компоненти за задвижване от стоманени тръби.
Тръбните мелници тип „captive“ обикновено се изграждат по поръчка. Това е предимство за предназначението им – производство на тръби за специфично приложение – но е недостатък по отношение на икономиите от мащаба. Например, помислете за тръбна мелница, проектирана да произвежда продукти с външен диаметър 10 мм за известен автомобилен проект. Програмата гарантира настройки, базирани на количество. По-късно е добавена много по-малка процедура за друга тръба със същия външен диаметър. Времето е изтекло, първоначалният план е изтекъл и компанията не е разполагала с достатъчно обем, за да оправдае втория план. Разходите за настройка и други разходи са твърде високи, за да го оправдаят. В този случай, ако компанията може да намери квалифициран доставчик, тя трябва да се опита да възложи проекта на външни изпълнители.
Разбира се, изчисленията не спират до края на работата. Довършителните стъпки като нанасяне на покритие, рязане по дължина и опаковане добавят значителни разходи. Както се казва, най-големият скрит разход при производството на тръби е обработката. Тръбата се премества от мелницата до склада, където се изважда и се товарят върху работна маса за окончателно рязане по дължина, след което тръбите се подреждат на пластове, за да се гарантира, че тръбите се подават в машината за рязане една по една – всичко това. Всички тези стъпки изискват труд. Този разход за труд може да остане незабелязан от счетоводителя, но се изразява в допълнителен оператор на мотокар или допълнителен човек в транспортния отдел.
Фигура 2. Химичният състав на SAE-J525 и SAE-J356A е почти идентичен, което помага на втория да замени първия.
Хидравличните тръби съществуват от хиляди години. Египтяните са изковавали медна тел преди повече от 4000 години. Бамбуковата нишка е била използвана в Китай по време на династията Ся, около 2000 г. пр.н.е., а по-късно римските водопроводни системи са били изградени с оловни тръби, страничен продукт от процеса на топене на сребро.
безшевни. Съвременните безшевни стоманени тръби дебютират в Северна Америка през 1890 г. От 1890 г. до днес суровината за този процес е плътна кръгла заготовка. Иновациите в непрекъснатото леене през 50-те години на миналия век доведоха до трансформацията на безшевните тръби от блокове до тогавашната евтина стоманена суровина - заготовки. В миналото и настоящето хидравличните тръби се изработват чрез студено изтегляне на безшевните кухини, получени чрез този процес. На северноамериканския пазар те са класифицирани като SAE-J524 от Обществото на автомобилните инженери и ASTM-A519 от Американското дружество за тестване и материали.
Производството на безшевни хидравлични тръби е трудоемък процес, особено за малки диаметри. Изисква много енергия и много пространство.
заваряване. През 70-те години на миналия век пазарът се промени. След като доминираше на пазара на стоманени тръби в продължение на близо 100 години, безшевното приплъзване. То беше изместено от заварени тръби, за които се оказа, че са подходящи за много механични приложения в строителния и автомобилния пазар. То дори завзе известно място в това, което преди беше свята земя – сектора на нефтопроводите и газопроводи.
Две иновации допринесоха за тази промяна на пазара. Едната от тях включва непрекъснато леене на плочи, което позволява на стоманодобивните заводи ефективно да произвеждат масово висококачествени плоски ленти. Друг процес, който прави високочестотното съпротивително заваряване жизнеспособен процес за тръбната индустрия. Резултатът е нов продукт: производителност, толкова добра, колкото безшевните стоманени тръби в сравнение със сравними безшевни продукти, и на по-ниска цена. Тази тръба се произвежда и днес и е класифицирана като SAE-J525 или ASTM-A513-T5 на северноамериканския пазар. Тъй като тръбата се изтегля и отгрява, тя е ресурсоемък продукт. Тези процеси не са толкова трудоемки и капиталоемки, колкото безшевните процеси, но разходите, свързани с тях, все още са високи.
От 90-те години на миналия век до наши дни, по-голямата част от хидравличните тръби, консумирани на вътрешния пазар, независимо дали са безшевни изтеглени (SAE-J524) или заварени изтеглени (SAE-J525), са вносни. Това може да е резултат от огромната разлика в разходите за труд и стоманени суровини между САЩ и страните износителки. През последните 30 до 40 години тези продукти се предлагат от местни производители, но никога не са успели да се утвърдят като доминиращи на този пазар. Благоприятната цена на вносните продукти е сериозно препятствие.
текущия пазар. Консумацията на безшевен, изтеглен и отгрят продукт J524 намалява през годините. Той все още е наличен и има място на пазара на хидравлични тръбопроводи, но производителите на оригинално оборудване (OEM) обикновено избират J525, ако завареният, изтеглен и отгрят продукт J525 е лесно достъпен.
Пандемията удря и пазарът отново се променя. Глобалното предлагане на работна ръка, стомана и логистика намалява с приблизително същия темп като гореспоменатия спад в търсенето на автомобили. Същото важи и за предлагането на вносни хидравлични тръби J525. Предвид тези събития, вътрешният пазар изглежда е подготвен за нова пазарна промяна. Готови ли сте да произвеждате друг продукт, който е по-малко трудоемък от заваряването, изтеглянето и отгряването на тръби? Съществува такъв, макар че не се използва често. Това е SAE-J356A, който отговаря на изискванията на много хидравлични приложения (вижте Фигура 1).
Спецификациите, публикувани от SAE, са склонни да бъдат кратки и прости, тъй като всяка спецификация определя само един процес за производство на тръби. Недостатъкът е, че J525 и J356A имат значително припокриване по отношение на размери, механични свойства и др., така че спецификациите са склонни да пораждат объркване. Освен това, J356A е спирален продукт за хидравлични тръби с малък диаметър и е вариант на J356, който е прав тръбен продукт, използван главно в производството на хидравлични тръби с голям диаметър.
Фигура 3. Въпреки че заварените и студено изтеглените тръби се считат от мнозина за по-добри от заварените и студено изтеглените тръби, механичните свойства на двата тръбни продукта са сравними. Забележка: Имперската стойност в PSI е меко преобразуване на спецификацията, тя е метрична стойност в MPa.
Някои инженери смятат, че J525 е отличен в хидравлични приложения с високо налягане, като например тези, използвани в тежко оборудване. J356A е по-малко известен, но също така е спецификация за пренасяне на флуиди под високо налягане. Понякога изискванията за окончателно формоване са различни: J525 няма вътрешен диаметър, докато J356A е с контролиран фланец и има по-малък вътрешен диаметър.
Суровините имат сходни свойства (виж Фигура 2). Малките разлики в химичния състав са свързани с желаните механични свойства. За да се постигнат определени механични свойства, като например якост на опън или максимална якост на опън (UTS), химичният състав или термичната обработка на стоманата са ограничени, за да се получат определени резултати.
Видовете тръби споделят общ набор от сходни параметри на механични характеристики, което ги прави взаимозаменяеми в много приложения (вижте Фигура 3). С други думи, ако единият не е наличен, другият вероятно ще отговаря на изискванията. Никой не е нужно да преоткрива колелото; индустрията вече разполага с набор от здрави, балансирани колела.
Tube & Pipe Journal стана първото списание, посветено на индустрията за метални тръби през 1990 г. Днес то остава единственото издание в Северна Америка, посветено на индустрията, и се превърна в най-доверен източник на информация за специалистите по тръби.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The FABRICATOR, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Дигиталното издание на The Tube & Pipe Journal вече е напълно достъпно, осигурявайки лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Възползвайте се от пълен достъп до дигиталното издание на STAMPING Journal, което предоставя най-новите технологични постижения, най-добри практики и новини от индустрията за пазара на щамповане на метал.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на The Fabricator en Español, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.