Athugasemd ritstjóra: Þessi grein er önnur í tveggja hluta greinaröð um markað og framleiðslu á vökvaflutningslínum með litlum þvermál fyrir háþrýstingsnotkun. Í fyrsta hlutanum er fjallað um framboð á hefðbundnum vörum fyrir þessi notkunarsvið, sem eru sjaldgæfar. Í öðrum hlutanum eru tvær óhefðbundnar vörur á þessum markaði.
Tvær gerðir af soðnum vökvapípum sem Félag bílaverkfræðinga hefur tilnefnt – SAE-J525 og SAE-J356A – eiga sameiginlega uppruna, eins og skriflegar forskriftir þeirra. Flatar stálræmur eru skornar í breidd og mótaðar í rör með prófílsnið. Eftir að brúnir ræmunnar hafa verið pússaðar með rifjatóli er rörið hituð með hátíðniviðnámssuðu og smíðað á milli þrýstivalsa til að mynda suðu. Eftir suðuna er ytri þvermálið fjarlægt með haldara, sem er venjulega úr wolframkarbíði. Auðkenningarflassið er fjarlægt eða stillt á hámarkshönnunarhæð með læsingartólinu.
Lýsingin á þessu suðuferli er almenn og það eru margir smáir ferlamunur í raunverulegri framleiðslu (sjá mynd 1). Hins vegar eiga þau marga sameiginlega vélræna eiginleika.
Bilun í pípum og algengustu bilunarmáta má skipta í tog- og þrýstiálag. Í flestum efnum er togspennan lægri en þrýstispennan. Hins vegar eru flest efni miklu sterkari í þrýsti en togspennu. Steypa er dæmi um þetta. Hún er mjög þjappanleg, en nema hún sé mótuð með innra neti af styrkingarstöngum (armeringsstöngum) er hún auðvelt að brotna. Af þessari ástæðu er stál togprófað til að ákvarða hámarkstogstyrk þess (UTS). Allar þrjár stærðir af vökvaslöngum hafa sömu kröfur: 310 MPa (45.000 psi) UTS.
Vegna getu þrýstiröra til að standast vökvaþrýsting gæti verið þörf á aðskildum útreikningum og bilunarprófum, þekkt sem sprengiprófun. Hægt er að nota útreikninga til að ákvarða fræðilegan endanlegan sprengiþrýsting, að teknu tilliti til veggþykktar, UTS og ytra þvermáls efnisins. Þar sem J525 rör og J356A rör geta verið af sömu stærð er eina breytan UTS. Veitir dæmigerðan togstyrk upp á 50.000 psi með spágildi sprengiþrýstings upp á 0,500 x 0,049 tommur. Slönguna er sú sama fyrir báðar vörurnar: 10.908 psi.
Þó að útreiknaðar spár séu þær sömu, þá er einn munur í reynd vegna raunverulegrar veggþykktar. Í J356A er innri kvörnin stillanleg að hámarksstærð eftir þvermáli pípunnar eins og lýst er í forskriftinni. Fyrir afgreiddar J525 vörur minnkar afgræðsluferlið venjulega vísvitandi innra þvermálið um 0,002 tommur, sem leiðir til staðbundinnar veggþynningar á suðusvæðinu. Þó að veggþykktin sé fyllt með síðari köldvinnslu, getur eftirstandandi spenna og kornstefna verið frábrugðin grunnmálminum og veggþykktin getur verið örlítið þynnri en í sambærilegri pípu sem tilgreind er í J356A.
Eftir því hvers konar pípa er notuð þarf að fjarlægja eða fletja innri rispur til að útrýma hugsanlegum lekaleiðum, aðallega með einveggja útvíkkuðum endum. Þótt almennt sé talið að J525 hafi slétta innri rás og leki því ekki, þá er það misskilningur. J525 slöngur geta myndað rákir í innri rás vegna óviðeigandi köldvinnslu, sem leiðir til leka við tenginguna.
Byrjið að afgrata með því að skera (eða skafa) suðuperluna af innri þvermál veggjarins. Hreinsitækið er fest við dorn sem er studdur af rúllum inni í rörinu, rétt fyrir aftan suðustöðina. Þegar hreinsitækið var að fjarlægja suðuperluna rúlluðu rúllurnar óvart yfir hluta af suðuslettunum, sem olli því að þær lentu á yfirborði innra þvermáls rörsins (sjá mynd 2). Þetta er vandamál fyrir létt vélrænar rör eins og beygðar eða slípaðar rör.
Það er ekki auðvelt að fjarlægja glitrið úr rörinu. Skerið breytir glitrinu í langan, flæktan streng úr hvössum stáli. Þó að það sé nauðsynlegt að fjarlægja það er það oft handvirkt og ófullkomið ferli. Stundum fara hlutar af treflum úr rörum frá framleiðanda rörsins og eru sendir til viðskiptavina.
Hrísgrjón. 1. SAE-J525 efni er fjöldaframleitt, sem krefst mikillar fjárfestingar og vinnuafls. Líkar rörlaga vörur sem framleiddar eru með SAE-J356A eru að fullu unnar í rörmyllum með innbyggðri glóðun, þannig að það er skilvirkara.
Fyrir minni pípur, eins og vökvaleiðslur sem eru minni en 20 mm í þvermál, er afgróun á innra þvermáli venjulega ekki eins mikilvæg þar sem þessi þvermál krefjast ekki viðbótar frágangs á innra þvermáli. Eini gallinn er að notandinn þarf aðeins að íhuga hvort samræmd hæð fyrir blikkstýringu muni skapa vandamál.
Frábær logavörn í ID byrjar með nákvæmri ræmumeðferð, skurði og suðu. Reyndar verða hráefniseiginleikar J356A að vera strangari en J525 vegna þess að J356A hefur meiri takmarkanir á kornastærð, oxíðinnihaldi og öðrum stálframleiðsluþáttum vegna kaldri stærðarferlisins sem um ræðir.
Að lokum þarf oft kælivökva við innri suðu. Flest kerfi nota sama kælivökvann og vindsuðutækið, en það getur skapað vandamál. Þrátt fyrir að vera síað og affitað innihalda kælivökvar í fræsum oft umtalsvert magn af málmögnum, ýmsum olíum og öðrum mengunarefnum. Þess vegna þarf að þvo J525 rörin með heitu ætandi efni eða annað sambærilegt hreinsunarskref.
Þéttiefni, bílakerfi og önnur svipuð kerfi þurfa hreinsun á pípum og viðeigandi hreinsun er hægt að framkvæma í verksmiðjunni. J356A fer frá verksmiðjunni með hreinum skurði, stýrðu rakastigi og lágmarksleifum. Að lokum er algengt að fylla hvert rör með óvirku gasi til að koma í veg fyrir tæringu og innsigla endana fyrir sendingu.
J525 rör eru staðlað eftir suðu og síðan kaltvinnd (dregnar). Eftir kaltvinnslu er rörið staðlað aftur til að uppfylla allar vélrænar kröfur.
Stöðlunar-, vírteikninga- og seinni skrefin í staðlunarferlinu krefjast þess að pípan sé flutt að ofninum, á teikningarstöðina og aftur til baka í ofninn. Þessi skref krefjast, eftir því hvernig aðgerðin er framkvæmd, annarra aðskildra undirskrefa eins og fúgunar (fyrir málun), etsunar og réttingar. Þessi skref eru kostnaðarsöm og krefjast mikils tíma, vinnuafls og fjármagns. Kaltdregnar pípur eru tengdar 20% úrgangshlutfalli í framleiðslu.
J356A pípan er staðlað í valsverksmiðjunni eftir suðu. Pípan snertir ekki jörðina og ferðast frá upphafsmótunarskrefunum að fullunninni pípu í samfelldri röð skrefa í valsverksmiðjunni. Suðaðar pípur eins og J356A hafa 10% framleiðslusóun. Að öllu öðru óbreyttu þýðir þetta að J356A perur eru ódýrari í framleiðslu en J525 perur.
Þótt eiginleikar þessara tveggja vara séu svipaðir, eru þær ekki eins frá málmfræðilegu sjónarmiði.
Kaltdregnar J525 pípur þurfa tvær undirbúningsmeðferðir: eftir suðu og eftir drátt. Aðlögunarhitastig (1650°F eða 900°C) leiðir til myndunar yfirborðsoxíða, sem venjulega eru fjarlægð með steinefnasýru (venjulega brennisteinssýru eða saltsýru) eftir glæðingu. Súrsun hefur mikil umhverfisáhrif hvað varðar loftlosun og málmríkan úrgangsstrauma.
Að auki leiðir eðlileg hitastig í minnkandi andrúmslofti rúlluofnsins til notkunar kolefnis á yfirborði stálsins. Þetta ferli, afkolunarferlið, skilur eftir yfirborðslag sem er mun veikara en upprunalega efnið (sjá mynd 3). Þetta er sérstaklega mikilvægt fyrir þunnveggja rör. Við 0,030" veggþykkt mun jafnvel lítið 0,003" afkolunarlag minnka virkan vegg um 10%. Slíkar veikburða rör geta bilað vegna álags eða titrings.
Mynd 2. Innra þvermálshreinsitæki (ekki sýnt) er stutt af rúllum sem hreyfast eftir innra þvermáli rörsins. Góð hönnun rúllanna dregur úr magni suðuslettna sem rúllar inn í rörvegginn. Nielsen verkfæri
J356 pípur eru unnar í lotum og þurfa glæðingu í rúlluofni, en það er ekki takmarkað við. Útgáfan, J356A, er fullkomlega fræst í valsverksmiðju með innbyggðri spanhellu, sem er miklu hraðari hitunarferli en í rúlluofni. Þetta styttir glæðingartímann og þrengir þannig möguleikana á afkolnun úr mínútum (eða jafnvel klukkustundum) í sekúndur. Þetta veitir J356A einsleita glæðingu án oxíðs eða afkolnunar.
Slöngur sem notaðar eru í vökvakerfi verða að vera nógu sveigjanlegar til að hægt sé að beygja þær, víkka þær út og móta þær. Beygjur eru nauðsynlegar til að koma vökvanum frá punkti A til punkts B, í gegnum ýmsar beygjur og beygjur á leiðinni, og útvíkkun er lykillinn að því að tryggja að hægt sé að tengja þær við endana.
Í tilviki þar sem „hæna eða egg“ var til staðar voru reykháfar hannaðir fyrir tengingu við brennara með einum vegg (og þannig sléttan innra þvermál), eða hið gagnstæða gæti hafa gerst. Í þessu tilviki passar innra yfirborð rörsins þétt að innstungu pinnatengingarinnar. Til að tryggja þétta málm-við-málm tengingu verður yfirborð rörsins að vera eins slétt og mögulegt er. Þessi aukabúnaður kom fram á þriðja áratug síðustu aldar fyrir nýja flugdeild bandaríska flughersins. Þessi aukabúnaður varð síðar staðlaður 37 gráðu breiddarháls sem er mikið notaður í dag.
Frá upphafi COVID-19 tímabilsins hefur framboð á dregnum rörum með sléttum innra þvermál minnkað verulega. Tiltæk efni hafa tilhneigingu til að hafa lengri afhendingartíma en áður. Þessari breytingu á framboðskeðjum er hægt að bregðast við með því að endurhanna endatengingar. Til dæmis gæti beiðni um tilboð sem krefst einveggja brennara og tilgreinir J525 verið möguleg í stað tvíveggja brennara. Hægt er að nota hvaða gerð af vökvapípu sem er með þessari endatengingu. Þetta opnar tækifæri til að nota J356A.
Auk víxltenginga eru vélrænar þéttingar með o-hringjum einnig algengar (sjá mynd 5), sérstaklega fyrir háþrýstikerfi. Þessi tegund tengingar er ekki aðeins minna lekaþétt en einveggja víxltenging þar sem hún notar teygjanlegar þéttingar, heldur er hún einnig fjölhæfari - hún er hægt að mynda í enda allra algengustu gerða vökvapípa. Þetta veitir pípuframleiðendum meiri tækifæri í framboðskeðjunni og betri langtímahagkvæmni.
Iðnaðarsagan er full af dæmum um hefðbundnar vörur sem festa rætur á tímum þegar erfitt er fyrir markaðinn að breyta um stefnu. Samkeppnisvara – jafnvel sú sem er mun ódýrari og uppfyllir allar kröfur upprunalegu vörunnar – getur átt erfitt með að festa sig í sessi á markaðnum ef grunur vaknar. Þetta gerist venjulega þegar innkaupafulltrúi eða úthlutaður verkfræðingur er að íhuga óhefðbundna vöru í staðinn fyrir núverandi vöru. Fáir eru tilbúnir að taka áhættuna á að verða uppgötvaðir.
Í sumum tilfellum eru breytingar ekki bara nauðsynlegar, heldur nauðsynlegar. COVID-19 heimsfaraldurinn hefur leitt til óvæntra breytinga á framboði ákveðinna píputegunda og stærða fyrir stálvökvapípur. Vörusviðin sem um ræðir eru þau sem notuð eru í bílaiðnaði, rafmagnsiðnaði, þungavinnuvélaiðnaði og öðrum pípuframleiðslugreinum sem nota háþrýstileiðslur, sérstaklega vökvaleiðslur.
Þetta bil er hægt að fylla með lægri heildarkostnaði með því að íhuga rótgróna en sérhæfða gerð af stálpípu. Að velja rétta vöru fyrir tiltekið forrit krefst nokkurrar rannsóknar til að ákvarða samhæfni vökva, rekstrarþrýsting, vélrænt álag og tengigerð.
Nánari skoðun á forskriftunum sýnir að J356A getur verið jafngilt hinum raunverulega J525. Þrátt fyrir heimsfaraldurinn er hann enn fáanlegur á lægra verði í gegnum sannaða framboðskeðju. Ef það er minna vinnuafl að leysa vandamál með lokalögun en að finna J525, gæti það hjálpað OEM-framleiðendum að leysa skipulagslegar áskoranir á tímum COVID-19 og síðar.
Tube & Pipe Journal 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志。 Tímarit um rör og pípur frá árinu 1990 Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal varð fyrsta tímaritið sem tileinkað var málmpípuiðnaðinum árið 1990.Í dag er það eina tímarit iðnaðarins í Norður-Ameríku og hefur orðið traustasta upplýsingaveitan fyrir fagfólk í pípuiðnaðinum.
Nú með fullum aðgangi að stafrænu útgáfunni af FABRICATOR, auðveldum aðgangi að verðmætum auðlindum fyrir atvinnulífið.
Stafræna útgáfan af The Tube & Pipe Journal er nú aðgengileg að fullu og veitir auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.
Fáðu aðgang að STAMPING tímaritinu með stafrænum upplýsingum um nýjustu tækni, bestu starfsvenjur og fréttir af málmstimplunarmarkaðinum.
Nú með fullum stafrænum aðgangi að The Fabricator á spænsku hefur þú auðveldan aðgang að verðmætum auðlindum í greininni.