Tradiční hydraulické potrubí používá jeden rozšířený konec a obvykle se vyrábí podle SAE-J525 nebo ASTM-A513-T5, což jsou materiály, které je v tuzemsku obtížné získat. Výrobci originálního vybavení (OEM) hledající tuzemské dodavatele mohou nahradit potrubí vyrobeným podle specifikací SAE-J356A a utěsněným O-kroužky, jak je znázorněno. Vyrobeno společností Tru-Line.
Poznámka editora: Tento článek je prvním ze dvoudílné série o trhu a výrobě potrubí pro přenos kapalin pro vysokotlaké aplikace. První část pojednává o situaci v oblasti domácích a zahraničních dodavatelských základen konvenčních produktů. Druhá část se zabývá podrobnostmi o méně konvenčních produktech zaměřených na tento trh.
Pandemie COVID-19 způsobila neočekávané změny v mnoha odvětvích, včetně dodavatelského řetězce ocelových trubek a procesu výroby trubek. Od konce roku 2019 do současnosti došlo na trhu s trubkami k rušivým změnám jak v továrních, tak v logistických operacích. Do centra pozornosti se dostal dlouhodobě řešený problém.
Pracovní síla je nyní důležitější než kdy dříve. Tato pandemie je lidskou krizí a důležitost zdraví změnila rovnováhu mezi pracovním, soukromým a volným časem pro většinu, ne-li pro všechny. Počet kvalifikovaných pracovníků se snížil kvůli odchodu do důchodu, někteří pracovníci se nemohli vrátit do starých zaměstnání nebo najít novou práci ve stejném odvětví a mnoha dalším faktorům. V počátcích epidemie se nedostatek pracovníků soustředil hlavně v odvětvích, která jsou závislá na práci v první linii, jako je lékařská péče a maloobchod, zatímco pracovníci ve výrobě byli na dočasné neplacené dovolené nebo měli výrazně zkrácenou pracovní dobu. Výrobci nyní mají potíže s náborem a udržením zaměstnanců, včetně zkušených obsluh trubek. Výroba trubek je z velké části praktická dělnická práce, která vyžaduje pečlivé úsilí v prostředí s kontrolovanou teplotou. Noste dodatečné osobní ochranné prostředky (tj. roušky) ke zmírnění infekce a dodržujte další pravidla, jako je dodržování odstupu 2 metry. Lineární odstup od ostatních může zvýšit stres v práci, která již má mnoho lidí, kteří stres odstraňují.
Dodávky oceli a ceny surové oceli se během pandemie také změnily. U většiny trubek je ocel největší nákladovou součástí. Obecně platí, že ocel tvoří 50 % nákladů na stopu trubky. Do čtvrtého čtvrtletí roku 2020 se ceny za studena válcované oceli v USA na domácím trhu pohybovaly v průměru kolem 800 USD/t po dobu tří let. Do konce roku 2021 ceny klesly na 2 200 USD za tunu.
Vzhledem k tomu, jak se tyto dva faktory během pandemie změnily, jak na ně reagují společnosti na trhu s trubkami? Jaký dopad mají tyto změny na dodavatelský řetězec trubek a jaké užitečné rady existují pro toto odvětví, aby se z této krize dostalo?
Před mnoha lety jeden vysoce postavený manažer továrny na výrobu potrubí shrnul roli své společnosti v tomto odvětví: „Děláme zde jen dvě věci – vyrábíme potrubí a prodáváme je.“ Příliš mnoho rozptýlení, příliš mnoho faktorů, které oslabují základní hodnoty společnosti, nebo současná krize (nebo všechny tyto faktory, což je často případ) je pro vedoucí pracovníky, kteří jsou zahlceni, cenná.
Je důležité dosáhnout a udržet si kontrolu zaměřením na to, co je důležité: faktory, které ovlivňují výrobu a prodej kvalitních trubek. Pokud se úsilí společnosti nezaměřuje na tyto dvě činnosti, je čas vrátit se k základům.
S šířením pandemie klesla poptávka po trubkách v některých odvětvích téměř na nulu. Automobilky a společnosti v jiných odvětvích, které jsou považovány za bezvýznamné, nečinně fungují. Byla doba, kdy mnoho lidí v tomto odvětví trubky ani nevyrábělo, ani neprodávalo. Trh s trubkami nadále existuje pouze pro několik základních podniků.
Naštěstí si lidé dělají, co chtějí. Někteří lidé si pořizují další mrazáky na skladování potravin. Trh s bydlením se rozjíždí později a lidé mají tendenci kupovat si při koupi domu několik nebo mnoho nových spotřebičů, takže oba trendy podporují poptávku po trubkách s menším průměrem. Průmysl zemědělské techniky se začíná zotavovat a stále více majitelů chce malé traktory nebo sekačky na trávu s nulovým poloměrem otáčení. Automobilový trh se poté znovu rozběhl, i když pomalejším tempem kvůli faktorům, jako je nedostatek třísek.
Obrázek 1. SAE-J525 a ASTM-A519 jsou zavedeny jako obecné náhrady za SAE-J524 a ASTM-A513T5. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že SAE-J525 a ASTM-A513T5 jsou svařované, nikoli bezešvé. Potíže se zajišťováním zdrojů, jako jsou šestiměsíční dodací lhůty, vytvořily příležitosti pro dva další trubkové produkty, SAE-J356 (dodávaný v rovné trubce) a SAE-J356A (dodávaný ve svitcích), které splňují mnoho stejných požadavků.
Trh se změnil, ale pravidla zůstávají stejná. Není nic důležitějšího než soustředit se na výrobu a prodej trubek podle požadavků trhu.
Otázka „vyrábět, nebo kupovat“ vyvstává, když výrobní operace čelí vyšším nákladům na pracovní sílu a fixním nebo klesajícím interním zdrojům.
Výroba svařovaných trubkových výrobků vyžaduje značné zdroje. V závislosti na výkonu a produkci závodu je někdy ekonomicky výhodné řezat široké pásy interně. Vnitřní řezání však může být zátěží vzhledem k požadavkům na pracovní sílu, kapitálové nároky na nástroje a náklady na širokopásmové zásoby.
Na jedné straně má řezání 2 000 tun měsíčně za následek 5 000 tun oceli na skladě, což vyžaduje spoustu hotovosti. Na druhou stranu je k okamžitému nákupu široké oceli potřeba jen velmi málo hotovosti. Vzhledem k tomu, že výrobce trubek může s řezačkou vyjednat úvěrové podmínky, může to ve skutečnosti oddálit výdaje. Každá traťová trať je v tomto ohledu jedinečná, ale lze s jistotou říci, že téměř každý výrobce trubek byl pandemií COVID-19 ovlivněn, pokud jde o dostupnost kvalifikované pracovní síly, náklady na ocel a cash flow.
Totéž platí pro samotnou výrobu trubek, v závislosti na situaci. Společnosti s rozsáhlými řetězci s přidanou hodnotou se mohou odhlásit z podnikání v oblasti výroby trubek. Místo výroby trubek a jejich následného ohýbání, potahování a výroby podsestav a montážních celků si trubky kupte a zaměřte se na jiné činnosti.
Mnoho společností vyrábějících hydraulické komponenty nebo svazky trubek pro manipulaci s automobilovými kapalinami má vlastní továrny na trubky. Některé z těchto továren jsou nyní spíše pasivy než aktivy. Spotřebitelé v době pandemie mají tendenci řídit méně a prognózy prodeje automobilů se od úrovně před pandemií značně liší. Automobilový trh je spojován s negativními pojmy, jako jsou odstávky, prudké poklesy a nedostatky. Nic nenasvědčuje tomu, že by se situace s dodávkami výrobců originálních automobilů a jejich dodavatelů v blízké budoucnosti výrazně změnila. Je pozoruhodné, že stále více elektromobilů na tomto trhu má méně ocelových trubkových komponentů hnacího ústrojí.
Trubkové mlýny s vlastním pohonem se obvykle vyrábějí podle zakázkových návrhů. To je výhoda pro jejich zamýšlené použití – výroba trubek pro specifickou aplikaci – ale nevýhoda z hlediska úspor z rozsahu. Uvažujme například trubkový mlýn určený k výrobě produktů s vnějším průměrem 10 mm pro známý automobilový projekt. Program zaručuje nastavení na základě množství. Později byl přidán mnohem menší postup pro další trubku se stejným vnějším průměrem. Čas uplynul, původní plán vypršel a společnost neměla dostatečný objem, aby ospravedlnila druhý plán. Náklady na nastavení a další náklady jsou příliš vysoké, aby to ospravedlnily. V tomto případě, pokud společnost najde schopného dodavatele, měla by se pokusit projekt zadat externě.
Výpočet samozřejmě nekončí u odřezku. Dokončovací kroky, jako je povlakování, řezání na délku a balení, přidávají značné náklady. Jak se říká, největším skrytým nákladem na výrobu trubek je manipulace. Trubka se přepraví z válcovny do skladu, kde se vyjme a naloží na pracovní stůl pro konečné řezání na délku, poté se trubky vrství, aby se zajistilo, že se trubky podávají do řezacího stroje jedna po druhé – to vše. Všechny tyto kroky vyžadují práci. Tyto náklady na práci si účetní nemusí všimnout, ale projevují se v podobě dalšího obsluhy vysokozdvižného vozíku nebo další osoby v přepravním oddělení.
Obrázek 2. Chemické složení materiálů SAE-J525 a SAE-J356A je téměř identické, což pomáhá druhému jmenovanému nahradit první.
Hydraulické trubky existují již tisíce let. Egypťané před více než 4 000 lety vykovali měděný drát. Bambusové trubky se v Číně používaly během dynastie Sia, kolem roku 2000 př. n. l., a později se římské vodovodní systémy stavěly z olověných trubek, které vznikaly jako vedlejší produkt procesu tavení stříbra.
bezešvé. Moderní bezešvé ocelové trubky se v Severní Americe poprvé objevily v roce 1890. Od roku 1890 do současnosti je surovinou pro tento proces plný kulatý ingot. Inovace v oblasti plynulého lití v 50. letech 20. století vedly k transformaci bezešvých trubek z ingotů na tehdy levnou ocelovou surovinu, ingoty. V minulosti i současnosti se hydraulické trubky vyráběly tažením za studena bezešvých dutin vyrobených tímto procesem. Na severoamerickém trhu jsou klasifikovány jako SAE-J524 Společností automobilových inženýrů a ASTM-A519 Americkou společností pro testování a materiály.
Výroba bezešvých hydraulických trubek bývá pracným procesem, zejména u malých průměrů. Vyžaduje hodně energie a prostoru.
svařování. V 70. letech 20. století se trh změnil. Poté, co téměř 100 let dominovalo trhu s ocelovými trubkami, se bezešvé prokluzování... Vytlačilo ho svařované potrubí, které se ukázalo jako vhodné pro mnoho mechanických aplikací ve stavebnictví a automobilovém průmyslu. Dokonce si získalo i určité území v dříve svaté zemi – v sektoru ropovodů a plynovodů.
K této změně na trhu přispěly dvě inovace. Jedna z nich zahrnuje kontinuální odlévání bram, které umožňuje ocelárnám efektivně hromadně vyrábět vysoce kvalitní ploché pásy. Další proces, díky kterému je vysokofrekvenční odporové svařování životaschopným procesem pro potrubní průmysl. Výsledkem je nový produkt: výkon stejně dobrý jako u bezešvých ocelových trubek ve srovnání s porovnatelnými bezešvými výrobky a za nižší cenu. Tato trubka se vyrábí dodnes a na severoamerickém trhu je klasifikována jako SAE-J525 nebo ASTM-A513-T5. Protože se trubka táhne a žíhá, jedná se o produkt náročný na zdroje. Tyto procesy nejsou tak náročné na pracovní sílu a kapitál jako bezešvé procesy, ale náklady s nimi spojené jsou stále vysoké.
Od 90. let 20. století do současnosti se většina hydraulických trubek spotřebovávaných na domácím trhu, ať už jde o bezešvé tažené (SAE-J524) nebo svařované tažené (SAE-J525), dováží. To může být důsledkem obrovského rozdílu v nákladech na pracovní sílu a ocelové suroviny mezi USA a vyvážejícími zeměmi. Tyto produkty byly v posledních 30 až 40 letech k dispozici od domácích výrobců, ale nikdy se jim nepodařilo na tomto trhu etablovat jako dominantní. Příznivá cena dovážených produktů je velkou překážkou.
současný trh. Spotřeba bezešvého, taženého a žíhaného produktu J524 v průběhu let klesá. Je stále k dispozici a má své místo na trhu hydraulických potrubí, ale výrobci originálního vybavení (OEM) obvykle volí J525, pokud je svařovaný, tažený a žíhaný produkt J525 snadno dostupný.
Pandemie udeřila a trh se opět změnil. Globální nabídka pracovní síly, oceli a logistiky klesá přibližně stejným tempem jako výše zmíněný pokles poptávky po automobilech. Totéž platí pro nabídku dovážených hydraulických trubek J525. Vzhledem k těmto událostem se zdá, že domácí trh je připraven na další posun na trhu. Jste připraveni vyrábět další produkt, který je méně náročný na pracovní sílu než svařování, tažení a žíhání trubek? Jeden existuje, i když se běžně nepoužívá. Je to SAE-J356A, který splňuje požadavky mnoha hydraulických aplikací (viz obrázek 1).
Specifikace publikované SAE bývají krátké a jednoduché, protože každá specifikace definuje pouze jeden proces výroby trubek. Nevýhodou je, že J525 a J356A se značně překrývají v rozměrech, mechanických vlastnostech atd., takže specifikace mají tendenci zasévat semena zmatku. Kromě toho je J356A spirálový produkt pro hydraulická potrubí malého průměru a je variantou J356, což je přímý trubkový produkt používaný hlavně při výrobě hydraulických potrubí velkého průměru.
Obrázek 3. Ačkoli svařované a za studena tažené trubky jsou mnohými považovány za lepší než svařované a za studena tažené trubky, mechanické vlastnosti těchto dvou trubkových výrobků jsou srovnatelné. Poznámka: Imperiální hodnota v PSI je měkký převod specifikace, jedná se o metrickou hodnotu v MPa.
Někteří inženýři se domnívají, že J525 vyniká ve vysokotlakých hydraulických aplikacích, jako jsou ty používané v těžkých zařízeních. J356A je méně známá, ale také se jedná o specifikaci pro vysokotlaké kapaliny. Někdy se požadavky na konečné tváření liší: J525 nemá vnitřní průměr housenky, zatímco J356A je řízena bleskem a má menší vnitřní průměr housenky.
Suroviny mají podobné vlastnosti (viz obrázek 2). Malé rozdíly v chemickém složení souvisejí s požadovanými mechanickými vlastnostmi. Aby se dosáhlo určitých mechanických vlastností, jako je mez pevnosti v tahu nebo mez pevnosti v tahu (UTS), je chemické složení nebo tepelné zpracování oceli omezeno tak, aby se dosáhlo určitých výsledků.
Typy trubek sdílejí společnou sadu podobných mechanických parametrů, díky čemuž jsou v mnoha aplikacích zaměnitelné (viz obrázek 3). Jinými slovy, pokud jeden není k dispozici, druhý pravděpodobně splní požadavky. Nikdo nemusí znovu vynalézat kolo; průmysl již má k dispozici sadu silných a vyvážených kol.
Časopis Tube & Pipe Journal se v roce 1990 stal prvním časopisem věnovaným odvětví kovových trubek. Dnes zůstává jedinou publikací v Severní Americe věnovanou tomuto odvětví a stal se nejdůvěryhodnějším zdrojem informací pro odborníky na potrubí.
Nyní s plným přístupem k digitálnímu vydání časopisu The FABRICATOR máte snadný přístup k cenným oborovým zdrojům.
Digitální vydání časopisu The Tube & Pipe Journal je nyní plně dostupné a poskytuje snadný přístup k cenným oborovým zdrojům.
Získejte plný přístup k digitálnímu vydání časopisu STAMPING Journal, který nabízí nejnovější technologický pokrok, osvědčené postupy a novinky z oboru lisování kovů.
Nyní s plným přístupem k digitálnímu vydání časopisu The Fabricator en Español máte snadný přístup k cenným oborovým zdrojům.