קווים הידראוליים מסורתיים משתמשים בקצה מתרחב יחיד ומיוצרים בדרך כלל לפי SAE-J525 או ASTM-A513-T5, חומרים שקשה להשיג באופן מקומי. יצרני ציוד מקורי (OEM) המחפשים ספקים מקומיים יכולים להחליף צינורות המיוצרים לפי מפרטי SAE-J356A ואטומים באטמי O-ring, כפי שמוצג. מיוצר על ידי Tru-Line.
הערת העורך: מאמר זה הוא הראשון בסדרה בת שני חלקים על שוק וייצור קווי העברת נוזלים עבור יישומים בלחץ גבוה. החלק הראשון דן במצב של בסיסי אספקה ​​של מוצרים קונבנציונליים מקומיים וזרים. החלק השני דן בפרטים של מוצרים פחות קונבנציונליים המכוונים לשוק זה.
מגפת הקורונה גרמה לשינויים בלתי צפויים בתעשיות רבות, כולל שרשרת האספקה ​​של צינורות פלדה ותהליך ייצור הצינורות. מסוף 2019 ועד היום, שוק הצינורות חווה שינויים משבשים הן בפעילות המפעל והן בפעילות הלוגיסטיקה. נושא שמבעבע זמן רב עלה לאור הזרקורים.
כוח העבודה חשוב כעת יותר מתמיד. מגפה זו היא משבר אנושי, וחשיבות הבריאות שינתה את האיזון בין עבודה לחיים פרטיים עבור רובם, אם לא כולם. מספר העובדים המיומנים ירד עקב פרישה, חלק מהעובדים אינם מסוגלים לחזור לעבודות ישנות או למצוא עבודות חדשות באותו ענף וגורמים רבים אחרים. בימים הראשונים של המגיפה, המחסור בעובדים התרכז בעיקר בתעשיות התלויות בעבודה בחזית, כגון טיפול רפואי וקמעונאות, בעוד שעובדי ייצור היו בחל"ת או שעות עבודה מופחתות משמעותית. יצרנים מתקשים כעת לגייס ולשמר עובדים, כולל מפעילי טחנת צינורות מנוסים. ייצור צינורות הוא במידה רבה עבודה מעשית הדורשת מאמץ קפדני בסביבה מבוקרת אקלים. יש ללבוש ציוד מגן אישי נוסף (כלומר מסכות) כדי להפחית את ההדבקה ולפעול לפי כללים נוספים, כגון שמירה על אורך של 1.8 מטרים. מרחק ליניארי מאחרים יכול להוסיף לחץ לעבודה שכבר יש בה מרימי לחץ רבים.
אספקת הפלדה ועלויות הפלדה הגולמית השתנו גם הן במהלך המגפה. עבור רוב הצינורות, פלדה היא עלות הרכיבים הגדולה ביותר. ככלל אצבע, פלדה מהווה 50% מהעלות למטר של צינור. עד הרבעון הרביעי של 2020, מחירי הפלדה המגולגלת הקרה בארה"ב עמדו בממוצע על כ-800 דולר לטון במשך שלוש שנים. עד סוף 2021 המחירים ירדו ל-2,200 דולר לטון.
בהתחשב באופן שבו שני גורמים אלה השתנו במהלך המגפה, כיצד מגיבות חברות בשוק הצינורות? איזו השפעה יש לשינויים אלה על שרשרת האספקה ​​של הצינורות, ואילו הנחיות שימושיות קיימות עבור התעשייה כדי לצאת ממשבר זה?
לפני שנים רבות, מנהל בכיר במפעל צינורות סיכם את תפקידה של החברה שלו בתעשייה: "אנחנו עושים כאן רק שני דברים - אנחנו מייצרים צינורות, ואנחנו מוכרים אותם." יותר מדי הסחות דעת, יותר מדי גורמים שמחלישים את ערכי הליבה של החברה, או המשבר הנוכחי (או כל הגורמים הללו, וזה קורה לעתים קרובות) הם בעלי ערך למנהלים ניהוליים המוצפים.
חשוב להשיג ולשמור על שליטה על ידי התמקדות במה שחשוב: הגורמים המשפיעים על ייצור ומכירת צינורות איכותיים. אם מאמצי החברה אינם ממוקדים בשתי הפעילויות הללו, הגיע הזמן לחזור ליסודות.
עם התפשטות המגפה, הביקוש לצינורות בכמה תעשיות ירד כמעט לאפס. מפעלי רכב וחברות בתעשיות אחרות הנחשבות חסרות משמעות יושבים ללא מעש. היה זמן בו רבים בתעשייה לא ייצרו צינורות ולא מכרו אותם. שוק הצינורות ממשיך להתקיים רק עבור מספר קטן של עסקים חיוניים.
למרבה המזל, אנשים עושים את שלהם. יש אנשים שרוכשים מקפיאים נוספים לאחסון מזון. שוק הדיור ממריא מאוחר יותר ואנשים נוטים לקנות כמה או הרבה מכשירים חדשים כשהם קונים בית, כך ששתי המגמות תומכות בביקוש לצינורות בקוטר קטן יותר. תעשיית הציוד החקלאי מתחילה להתאושש, כאשר יותר ויותר בעלים רוצים טרקטורים קטנים או מכסחות דשא עם סיבוב אפס. שוק הרכב התחדש לאחר מכן, אם כי בקצב איטי יותר עקב גורמים כמו מחסור בשבבים.
איור 1. SAE-J525 ו-ASTM-A519 נקבעו כתחליפים כלליים ל-SAE-J524 ו-ASTM-A513T5. ההבדל העיקרי הוא ש-SAE-J525 ו-ASTM-A513T5 מרותכים, לא חלקים. קשיי אספקה, כגון זמני אספקה ​​של שישה חודשים, יצרו הזדמנויות לשני מוצרי צינורות אחרים, SAE-J356 (מסופק בצינור ישר) ו-SAE-J356A (מסופק בסליל), אשר עומדים ברבים מאותן דרישות.
השוק השתנה, אך ההנחיות נותרו זהות. אין דבר חשוב יותר מאשר להתמקד בייצור ובמכירה של צינורות בהתאם לדרישות השוק.
שאלת ה"לייצור או קנייה" עולה כאשר פעולות ייצור מתמודדות עם עלויות עבודה גבוהות יותר ומשאבים פנימיים קבועים או בירידה.
ייצור מוצרים צינוריים לאחר ריתוך דורש משאבים משמעותיים. בהתאם לתפוקה ולייצור של המפעל, לעיתים יש יתרון כלכלי לחתוך רצועות רחבות באופן עצמאי. עם זאת, חיתוך פנימי יכול להיות נטל, בהתחשב בדרישות העבודה, דרישות הון כלים ועלויות מלאי פס רחב.
מצד אחד, חיתוך של 2,000 טון בחודש מביא ל-5,000 טון פלדה במלאי, מה שתופס הרבה מזומנים. מצד שני, נדרש מעט מאוד מזומנים כדי לרכוש פלדה בחיתוך רחב באופן מיידי. למעשה, בהתחשב בכך שיצרן הצינורות יכול לנהל משא ומתן על תנאי אשראי עם החותך, זה יכול למעשה לעכב את הוצאת המזומנים. כל מפעל צינורות הוא ייחודי בהקשר זה, אך ניתן לומר בבטחה שכמעט כל יצרן צינורות הושפע ממגפת הקורונה ביחס לזמינות כוח אדם מיומן, עלויות פלדה ותזרים מזומנים.
אותו הדבר נכון גם לגבי ייצור הצינורות עצמו, בהתאם למצב. חברות בעלות שרשראות ערך מוסף נרחבות עשויות לבחור לוותר על עסקי ייצור הצינורות. במקום לייצר צינור ולאחר מכן לכופף אותו, לצפות אותו ולייצר תת-הרכבות ומכלולים, קנו את הצינור והתמקדו בפעילויות אחרות.
לחברות רבות המייצרות רכיבים הידראוליים או חבילות צינורות לטיפול בנוזלי רכב יש מפעלי צינורות משלהן. חלק מהמפעלים הללו הם כיום התחייבויות ולא נכסים. צרכנים בעידן המגפה נוטים לנהוג פחות, ותחזיות מכירות הרכב רחוקות מאוד מהרמות שלפני המגפה. שוק הרכב מקושר למונחים שליליים כמו השבתות, ירידות חמורות ומחסור. אין שום דבר שמרמז שמצב האספקה ​​של יצרני רכב מקוריים וספקיהם ישתנה באופן משמעותי בעתיד הקרוב. ראוי לציין, שיותר ויותר רכבים חשמליים בשוק זה כוללים פחות רכיבי מערכת הנעה מצינורות פלדה.
טחנות צינורות שבויות נבנות בדרך כלל מעיצובים בהתאמה אישית. זהו יתרון לשימוש המיועד שלהן - ייצור צינורות עבור יישום ספציפי - אך חיסרון מבחינת יתרונות הגודל. לדוגמה, קחו בחשבון טחנת צינורות שנועדה לייצר מוצרים בקוטר חיצוני של 10 מ"מ עבור פרויקט רכב ידוע. התוכנית מבטיחה הגדרות מבוססות כמות. מאוחר יותר, נוסף הליך קטן בהרבה עבור צינור נוסף באותו קוטר חיצוני. הזמן חלף, התוכנית הראשונית פגה, ולחברה לא היה מספיק נפח כדי להצדיק את התוכנית השנייה. עלויות ההקמה ועלויות אחרות גבוהות מדי מכדי להצדיק זאת. במקרה זה, אם החברה יכולה למצוא ספק מוכשר, עליה לנסות להוציא את הפרויקט למיקור חוץ.
כמובן, החישוב לא נעצר בנקודת החיתוך. שלבי גימור כמו ציפוי, חיתוך לאורך ואריזה מוסיפים עלות ניכרת. כפי שאומרים, העלות הנסתרת הגדולה ביותר של ייצור צינורות היא הטיפול. הצינור מועבר מהמפעל למחסן, שם הוא מוסר ומועמס על שולחן עבודה לחיתוך באורך הסופי, לאחר מכן הצינורות מורחים שכבות כדי להבטיח שהצינורות מוזנים למכונת החיתוך אחד אחד - כל השלבים הללו דורשים עבודה. עלות עבודה זו עשויה לחמוק מעיני רואה חשבון, אך היא מגיעה בצורה של מלגזה נוספת או אדם נוסף במחלקת ההובלה.
איור 2. ההרכבים הכימיים של SAE-J525 ו-SAE-J356A כמעט זהים, מה שעוזר לאחרון להחליף את הראשון.
צינורות הידראוליים קיימים כבר אלפי שנים. המצרים עבדו על יצירת חוטי נחושת לפני יותר מ-4,000 שנה. צינורות במבוק שימשו בסין בתקופת שושלת שיה, בסביבות שנת 2000 לפני הספירה, ומאוחר יותר נבנו מערכות אינסטלציה רומיות עם צינורות עופרת, תוצר לוואי של תהליך התכת הכסף.
חלק. צינורות פלדה מודרניים ללא תפר הופיעו לראשונה בצפון אמריקה בשנת 1890. משנת 1890 ועד היום, חומר הגלם לתהליך זה הוא בילט עגול ומוצק. חידושים ביציקה רציפה בשנות ה-50 הובילו לשינוי צינורות ללא תפר ממטילים למה שהיה אז חומר גלם פלדה בעלות נמוכה, בילטים. בעבר ובהווה, צינורות הידראוליים מיוצרים על ידי משיכה קרה של החללים ללא תפר המיוצרים בתהליך זה. בשוק הצפון אמריקאי, הם מסווגים כ-SAE-J524 על ידי אגודת מהנדסי הרכב ו-ASTM-A519 על ידי האגודה האמריקאית לבדיקות וחומרים.
ייצור צינורות הידראוליים חלקים נוטה להיות תהליך עתיר עבודה, במיוחד עבור קטרים ​​קטנים. זה דורש הרבה אנרגיה ודורש הרבה מקום.
ריתוך. בשנות ה-70, השוק השתנה. לאחר ששלט בשוק צינורות הפלדה במשך כמעט 100 שנה, החלקה חלקה. הוא הודח על ידי צינור מרותך, שנמצא מתאים ליישומים מכניים רבים בשווקי הבנייה והרכב. הוא אפילו תפס שטח מסוים במה שהיה בעבר ארץ קדושה - מגזר צינורות הנפט והגז.
שני חידושים תרמו לשינוי זה בשוק. אחד מהם כולל יציקת לוחות רציפה, המאפשרת למפעלי פלדה לייצר ביעילות המוני רצועות שטוחות באיכות גבוהה. תהליך נוסף שהופך ריתוך התנגדות בתדירות גבוהה לתהליך בר-קיימא עבור תעשיית הצינורות. התוצאה היא מוצר חדש: ביצועים טובים כמו צינור פלדה חלק בהשוואה למוצרים חלקים דומים, ובעלות נמוכה יותר. צינור זה עדיין מיוצר כיום ומסווג כ-SAE-J525 או ASTM-A513-T5 בשוק הצפון אמריקאי. מכיוון שהצינור נמשך ומחושל, זהו מוצר עתיר משאבים. תהליכים אלה אינם עתירי עבודה והון כמו תהליכים חלקים, אך העלויות הכרוכות בהם עדיין גבוהות.
משנות ה-90 ועד היום, רוב צינורות הקווים ההידראוליים הנצרכים בשוק המקומי, בין אם הם חלקים (SAE-J524) או מרותכים (SAE-J525), מיובאים. ייתכן שזה נובע מההבדל העצום בעלויות העבודה וחומרי הגלם של הפלדה בין ארה"ב למדינות המייצאות. במשך 30 עד 40 השנים האחרונות, מוצרים אלה היו זמינים מיצרנים מקומיים, אך הם מעולם לא הצליחו לבסס את עצמם כדומיננטיים בשוק זה. העלות הנוחה של מוצרים מיובאים היא מכשול אדיר.
שוק נוכחי. צריכת המוצר J524, ללא תפרים, משורטט ומחושל, ירדה עם השנים. הוא עדיין זמין ויש לו מקום בשוק הקווים ההידראוליים, אך יצרני ציוד מקורי (OEM) בדרך כלל בוחרים ב-J525 אם המוצר J525, המרותך, משורטט ומחושל, זמין בקלות.
המגפה מכה והשוק משתנה שוב. ההיצע העולמי של עבודה, פלדה ולוגיסטיקה יורד בערך באותו קצב כמו הירידה הנזכרת בביקוש לרכבים. אותו הדבר נכון גם לגבי אספקת צינורות הידראוליים מיובאים מדגם J525. בהתחשב באירועים אלה, נראה שהשוק המקומי מוכן לשינוי שוק נוסף. מוכנים לייצר מוצר נוסף, כזה שדורש פחות עבודה מאשר צינורות ריתוך, משיכה וחישול? קיים מוצר כזה, אם כי אינו בשימוש נפוץ. זהו SAE-J356A, העונה על הדרישות של יישומים הידראוליים רבים (ראה איור 1).
מפרטים שמתפרסמים על ידי ה-SAE נוטים להיות קצרים ופשוטים, מכיוון שכל מפרט מגדיר רק תהליך אחד לייצור צינורות. החיסרון הוא של-J525 ו-J356A יש חפיפה ניכרת במידות, תכונות מכניות וכו', כך שמפרטים נוטים לזרוע זרעי בלבול. בנוסף, J356A הוא מוצר מפותל לקווים הידראוליים בקוטר קטן והוא גרסה של J356, שהוא מוצר צינור ישר המשמש בעיקר לייצור קווים הידראוליים בקוטר גדול.
איור 3. למרות שרבים רואים צינורות מרותכים ומשוכים בקור כעדיפים על צינורות מרותכים ומשוכים בקור, התכונות המכניות של שני מוצרי הצינורות דומות. הערה: הערך האימפריאלי ב-PSI הוא המרה רכה של המפרט, זהו ערך מטרי ב-MPa.
ישנם מהנדסים המאמינים כי ה-J525 מצטיין ביישומים הידראוליים בלחץ גבוה, כמו אלה המשמשים בציוד כבד. J356A פחות מוכר, אך הוא גם מפרט לנשיאת נוזלים בלחץ גבוה. לפעמים דרישות העיצוב הסופיות שונות: ל-J525 אין חרוזי זיהוי פנימיים, בעוד של-J356A יש בקרת הבזק ויש לו חרוזי זיהוי פנימיים קטנים יותר.
לחומרי הגלם תכונות דומות (ראה איור 2). הבדלים קטנים בהרכב הכימי קשורים לתכונות המכניות הרצויות. על מנת להשיג תכונות מכניות מסוימות, כגון חוזק שבירה במתיחה או חוזק מתיחה אולטימטיבי (UTS), ההרכב הכימי או טיפול החום של הפלדה מוגבלים כדי לייצר תוצאות מסוימות.
לסוגי צינורות יש סט משותף של פרמטרים דומים לביצועים מכניים, מה שהופך אותם לניתנים להחלפה ביישומים רבים (ראה איור 3). במילים אחרות, אם אחד מהם אינו זמין, סביר להניח שהשני יעמוד בדרישות. איש אינו צריך להמציא את הגלגל מחדש; לתעשייה כבר יש סט של גלגלים חזקים ומאוזנים העומדים לרשותה.
Tube & Pipe Journal הפך למגזין הראשון שהוקדש לשירות תעשיית צינורות המתכת בשנת 1990. כיום, הוא נותר הפרסום היחיד בצפון אמריקה המוקדש לתעשייה והפך למקור המידע המהימן ביותר עבור אנשי מקצוע בתחום הצנרת.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The FABRICATOR, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
המהדורה הדיגיטלית של כתב העת The Tube & Pipe Journal נגישה כעת במלואה, ומספקת גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.
תיהנו מגישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של STAMPING Journal, המספקת את ההתקדמות הטכנולוגית, שיטות העבודה המומלצות וחדשות התעשייה האחרונות עבור שוק הטבעת המתכת.
כעת עם גישה מלאה למהדורה הדיגיטלית של The Fabricator בספרדית, גישה נוחה למשאבים יקרי ערך בתעשייה.