Traditionelle hydrauliske ledninger bruger en enkelt udvidet ende og er normalt fremstillet i henhold til SAE-J525 eller ASTM-A513-T5, materialer der er vanskelige at finde i landet. OEM'er, der søger indenlandske leverandører, kan erstatte slanger fremstillet i henhold til SAE-J356A-specifikationer og forseglet med O-ringstætninger, som vist. Fremstillet af Tru-Line.
Redaktørens bemærkning: Denne artikel er den første i en serie på to dele om markedet og produktionen af ​​væskeoverføringslinjer til højtryksapplikationer. Den første del diskuterer situationen for indenlandske og udenlandske forsyningsbaser af konventionelle produkter. Den anden del diskuterer detaljerne for mindre konventionelle produkter, der er rettet mod dette marked.
COVID-19-pandemien har forårsaget uventede ændringer i mange brancher, herunder forsyningskæden for stålrør og rørfremstillingsprocessen. Fra slutningen af ​​2019 til i dag har rørmarkedet oplevet forstyrrende ændringer i både fabriks- og logistikdrift. Et længe ulmende problem er kommet i rampelyset.
Arbejdsstyrken er nu vigtigere end nogensinde. Pandemien er en menneskelig krise, og vigtigheden af ​​sundhed har ændret balancen mellem arbejdsliv og fritid for de fleste, hvis ikke alle. Antallet af faglærte arbejdere er faldet på grund af pensionering, nogle arbejdere, der ikke kan vende tilbage til gamle job eller finde nye job i samme branche, og mange andre faktorer. I epidemiens tidlige dage var manglen på arbejdstagere primært koncentreret i brancher, der er afhængige af frontlinjearbejde, såsom lægehjælp og detailhandel, mens produktionsarbejdere var på orlov eller havde betydeligt reduceret arbejdstid. Producenter har nu problemer med at rekruttere og fastholde personale, herunder erfarne rørfabriksoperatører. Rørproduktion er i vid udstrækning et praktisk arbejde, der kræver en omhyggelig indsats i et klimakontrolleret miljø. Brug ekstra personlige værnemidler (dvs. masker) for at afbøde infektion og følg ekstra regler, såsom at holde sig 2 meter lang. Lineær afstand fra andre kan øge stressen i et job, der allerede har mange stressaflastere.
Stålforsyning og omkostninger til råstål har også ændret sig under pandemien. For de fleste rør er stål den største komponentomkostning. Som en tommelfingerregel tegner stål sig for 50 % af omkostningerne pr. fod rør. Indtil fjerde kvartal af 2020 lå de amerikanske indenlandske koldvalsede stålpriser i gennemsnit omkring $800/t i tre år. Ved udgangen af ​​2021 faldt priserne til $2.200 pr. ton.
I betragtning af hvordan disse to faktorer har ændret sig under pandemien, hvordan reagerer virksomhederne på rørmarkedet? Hvilken indvirkning har disse ændringer på forsyningskæden for rør, og hvilken nyttig vejledning er der for branchen, der skal komme ud af denne krise?
For mange år siden opsummerede en ledende direktør i en rørfabrik sin virksomheds rolle i branchen: "Vi laver kun to ting her – vi laver rør, og vi sælger dem." For mange distraktioner, for mange faktorer, der svækker virksomhedens kerneværdier, eller den nuværende krise (eller alle disse faktorer, hvilket ofte er tilfældet) er værdifuld for ledende medarbejdere, der er overvældede.
Det er vigtigt at opnå og opretholde kontrol ved at fokusere på det, der er vigtigt: de faktorer, der påvirker fremstilling og salg af kvalitetsrør. Hvis en virksomheds indsats ikke er fokuseret på disse to aktiviteter, er det tid til at vende tilbage til det grundlæggende.
Efterhånden som pandemien spreder sig, er efterspørgslen efter rør i nogle brancher faldet til næsten nul. Bilfabrikker og virksomheder i andre brancher, der anses for ubetydelige, står stille. Der var engang, hvor mange i branchen hverken producerede eller solgte rør. Rørmarkedet eksisterer fortsat kun for nogle få essentielle virksomheder.
Heldigvis gør folk deres ting. Nogle mennesker køber ekstra frysere til at opbevare mad. Boligmarkedet tager fart senere, og folk har en tendens til at købe nogle eller mange nye apparater, når de køber et hjem, så begge tendenser understøtter efterspørgslen efter rør med mindre diameter. Landbrugsudstyrsindustrien begynder at komme sig, hvor flere og flere ejere ønsker små traktorer eller zero-turn plæneklippere. Bilmarkedet genstartede derefter, omend i et langsommere tempo på grund af faktorer som mangel på flis.
Figur 1. SAE-J525 og ASTM-A519 er etableret som generelle erstatninger for SAE-J524 og ASTM-A513T5. Hovedforskellen er, at SAE-J525 og ASTM-A513T5 er svejsede, ikke sømløse. Indkøbsvanskeligheder, såsom leveringstider på seks måneder, har skabt muligheder for to andre rørprodukter, SAE-J356 (leveret i lige rør) og SAE-J356A (leveret i coil), som opfylder mange af de samme krav.
Markedet har ændret sig, men retningslinjerne er de samme. Intet er vigtigere end at fokusere på at fremstille og sælge rør i henhold til markedets efterspørgsel.
Spørgsmålet om "lav eller køb" opstår, når produktionsvirksomheder står over for højere lønomkostninger og faste eller faldende interne ressourcer.
Fremstilling af eftersvejsede rørformede produkter kræver betydelige ressourcer. Afhængigt af anlæggets output og produktion er det nogle gange en økonomisk fordel at skære brede strimler internt. Intern opskæring kan dog være en byrde på grund af arbejdskraftbehov, værktøjskapitalbehov og bredbåndslageromkostninger.
På den ene side resulterer en månedlig udskæring på 2.000 tons stål i 5.000 tons stål på lager, hvilket optager en masse penge. På den anden side kræves der meget lidt penge for at købe bredskåret stål på et øjeblikkeligt tidspunkt. Faktisk kan rørproducenten, da den kan forhandle kreditvilkår med skæremaskinen, forsinke kontantudgiften. Hvert rørværk er unikt i denne henseende, men det er sikkert at sige, at næsten alle rørproducenter er blevet påvirket af COVID-19-pandemien i forhold til tilgængelighed af kvalificeret arbejdskraft, stålomkostninger og pengestrømme.
Det samme gælder for selve rørproduktionen, afhængigt af situationen. Virksomheder med omfattende værdikæder kan fravælge rørproduktion. I stedet for at fremstille rør og derefter bøje dem, belægge dem og fremstille delsamlinger og samlinger, kan man købe røret og fokusere på andre aktiviteter.
Mange virksomheder, der producerer hydrauliske komponenter eller rørbundter til bilvæskehåndtering, har deres egne rørmøller. Nogle af disse fabrikker er nu passiver snarere end aktiver. Forbrugerne i pandemiæraen har en tendens til at køre mindre, og prognoserne for bilsalget er langt fra niveauet før pandemien. Bilmarkedet er forbundet med negative termer som nedlukninger, alvorlige fald og mangler. Der er intet, der tyder på, at forsyningssituationen for bilproducenter og deres leverandører vil ændre sig væsentligt i den nærmeste fremtid. Det er bemærkelsesværdigt, at flere og flere elbiler på dette marked har færre stålrørsdrivlinjekomponenter.
Rørmøller til fastmontering bygges normalt ud fra specialdesignede designs. Dette er en fordel i forhold til den tilsigtede anvendelse – fremstilling af rør til en specifik anvendelse – men en ulempe med hensyn til stordriftsfordele. For eksempel, overvej en rørmølle designet til at fremstille produkter med en ydre diameter på 10 mm til et kendt bilprojekt. Programmet garanterer mængdebaserede indstillinger. Senere blev en meget mindre procedure tilføjet for et andet rør med samme ydre diameter. Tiden gik, den oprindelige plan udløb, og virksomheden havde ikke nok volumen til at retfærdiggøre den anden plan. Opsætnings- og andre omkostninger er for høje til at retfærdiggøre det. I dette tilfælde, hvis virksomheden kan finde en dygtig leverandør, bør den forsøge at outsource projektet.
Beregningen stopper selvfølgelig ikke ved afskæringen. Efterbehandlingstrin som belægning, tilskæring og emballering tilføjer betydelige omkostninger. Som ordsproget siger, er den største skjulte omkostning ved rørfremstilling håndtering. Røret flyttes fra møllen til lageret, hvor det fjernes og læsses på en arbejdsbænk til endelig længdeafskæring, hvorefter rørene lægges i lag for at sikre, at rørene føres ind i skæremaskinen et efter et – alt dette kræver arbejdskraft. Disse arbejdskraftomkostninger går måske ubemærket hen af ​​en revisor, men de kommer i form af en ekstra gaffeltruckfører eller en ekstra person i transportafdelingen.
Figur 2. De kemiske sammensætninger af SAE-J525 og SAE-J356A er næsten identiske, hvilket hjælper sidstnævnte med at erstatte førstnævnte.
Hydrauliske rør har eksisteret i tusinder af år. Egypterne hamrede kobbertråd ud for mere end 4.000 år siden. Bambustråd blev brugt i Kina under Xia-dynastiet omkring år 2000 f.Kr., og senere blev romerske VVS-systemer bygget med blyrør, et biprodukt fra sølvsmelteprocessen.
sømløse. Moderne sømløse stålrør fik deres nordamerikanske debut i 1890. Fra 1890 til i dag er råmaterialet til denne proces en massiv rund barre. Innovationer inden for kontinuerlig støbning i 1950'erne førte til omdannelsen af ​​sømløse rør fra barrer til det, der dengang var et billigt stålråmateriale, barrer. Tidligere og nu fremstilles hydrauliske rør ved koldtrækning af de sømløse hulrum, der produceres ved denne proces. På det nordamerikanske marked klassificeres det som SAE-J524 af Society of Automotive Engineers og ASTM-A519 af American Society for Testing and Materials.
Produktion af sømløse hydrauliske rør er ofte en arbejdskrævende proces, især for små diametre. Det kræver meget energi og plads.
svejsning. I 1970'erne ændrede markedet sig. Efter at have domineret markedet for stålrør i næsten 100 år, sømløs glidning. Det blev slået ud af svejsede rør, som viste sig at være egnede til mange mekaniske anvendelser inden for bygge- og bilmarkederne. Det tog endda noget territorium i det, der tidligere var helligt land - olie- og gasrørledningssektoren.
To innovationer bidrog til denne ændring i markedet. En af dem involverer kontinuerlig pladestøbning, som gør det muligt for stålværker effektivt at masseproducere fladbånd af høj kvalitet. Endnu en proces, der gør højfrekvent modstandssvejsning til en levedygtig proces for rørindustrien. Resultatet er et nyt produkt: ydeevne lige så god som sømløse stålrør sammenlignet med sammenlignelige sømløse produkter, og til en lavere pris. Dette rør fremstilles stadig i dag og er klassificeret som SAE-J525 eller ASTM-A513-T5 på det nordamerikanske marked. Fordi røret trækkes og udglødes, er det et ressourcekrævende produkt. Disse processer er ikke så arbejds- og kapitalkrævende som sømløse processer, men de forbundet med dem er stadig høje.
Fra 1990'erne til i dag er de fleste hydrauliske rør, der forbruges på hjemmemarkedet, uanset om de er sømløst trukne (SAE-J524) eller svejstrukne (SAE-J525), importeret. Dette kan skyldes den enorme forskel i omkostninger til arbejdskraft og stålråmaterialer mellem USA og eksportlandene. I de sidste 30 til 40 år har disse produkter været tilgængelige fra indenlandske producenter, men de har aldrig været i stand til at etablere sig som dominerende på dette marked. De gunstige omkostninger ved importerede produkter er en formidabel hindring.
nuværende marked. Forbruget af det sømløse, trukne og udglødede produkt J524 er faldet gennem årene. Det er stadig tilgængeligt og har en plads på markedet for hydrauliske ledninger, men OEM'er vælger normalt J525, hvis det svejsede, trukne og udglødede produkt J525 er let tilgængeligt.
Pandemien rammer, og markedet ændrer sig igen. Det globale udbud af arbejdskraft, stål og logistik falder omtrent i samme tempo som det førnævnte fald i efterspørgslen efter biler. Det samme gælder for udbuddet af importerede J525 hydrauliske slanger. I betragtning af disse begivenheder synes hjemmemarkedet at være forberedt på endnu et markedsskift. Klar til at producere et andet produkt, et der er mindre arbejdskrævende end svejsning, trækning og udglødning af rør? Et findes, selvom det ikke er almindeligt anvendt. Det er SAE-J356A, som opfylder kravene til mange hydrauliske applikationer (se figur 1).
Specifikationer udgivet af SAE har en tendens til at være korte og enkle, da hver specifikation kun definerer én proces til fremstilling af rør. Ulempen er, at J525 og J356A har betydelig overlapning i dimensioner, mekaniske egenskaber osv., så specifikationerne har en tendens til at så frø til forvirring. Derudover er J356A et spiralformet produkt til hydrauliske ledninger med lille diameter og er en variant af J356, som er et lige rørprodukt, der hovedsageligt anvendes til fremstilling af hydrauliske ledninger med stor diameter.
Figur 3. Selvom svejsede og koldtrukne rør af mange anses for at være bedre end svejsede og koldhærdede rør, er de mekaniske egenskaber af de to rørprodukter sammenlignelige. Bemærk: Den britiske værdi i PSI er en blød omregning af specifikationen, det er en metrisk værdi i MPa.
Nogle ingeniører mener, at J525 udmærker sig i hydrauliske applikationer med højt tryk, såsom dem, der anvendes i tungt udstyr. J356A er mindre kendt, men det er også en specifikation for højtryksvæskebæring. Nogle gange er de endelige formkrav anderledes: J525 har ingen inderkant, mens J356A er flashstyret og har en mindre inderkant.
Råmaterialerne har lignende egenskaber (se figur 2). Små forskelle i den kemiske sammensætning er relateret til de ønskede mekaniske egenskaber. For at opnå bestemte mekaniske egenskaber, såsom brudstyrke under træk eller ultimativ trækstyrke (UTS), er den kemiske sammensætning eller varmebehandlingen af ​​stålet begrænset for at give bestemte resultater.
Rørtyper deler et fælles sæt af lignende mekaniske ydeevneparametre, hvilket gør dem udskiftelige i mange anvendelser (se figur 3). Med andre ord, hvis den ene ikke er tilgængelig, vil den anden sandsynligvis opfylde kravene. Ingen behøver at genopfinde hjulet; industrien har allerede et sæt stærke, afbalancerede hjul til rådighed.
Tube & Pipe Journal blev det første magasin dedikeret til metalrørsindustrien i 1990. I dag er det stadig den eneste publikation i Nordamerika dedikeret til industrien og er blevet den mest pålidelige informationskilde for rørfagfolk.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af The FABRICATOR, nem adgang til værdifulde ressourcer i branchen.
Den digitale udgave af The Tube & Pipe Journal er nu fuldt tilgængelig og giver nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.
Få fuld adgang til den digitale udgave af STAMPING Journal, som leverer de seneste teknologiske fremskridt, bedste praksis og branchenyheder til markedet for metalprægning.
Nu med fuld adgang til den digitale udgave af The Fabricator på spansk, nem adgang til værdifulde ressourcer fra branchen.