Tradisjonelle hydrauliske ledninger bruker en enkelt utvidet ende og er vanligvis produsert i henhold til SAE-J525 eller ASTM-A513-T5, materialer som er vanskelige å skaffe innenlands. OEM-produsenter som søker innenlandske leverandører kan erstatte slanger produsert i henhold til SAE-J356A-spesifikasjoner og forseglet med O-ringsflatepakninger, som vist. Laget av Tru-Line.
Redaktørens merknad: Denne artikkelen er den første i en serie på to deler om markedet og produksjonen av væskeoverføringslinjer for høytrykksapplikasjoner. Den første delen drøfter situasjonen for innenlandske og utenlandske konvensjonelle produktforsyningsbaser. Den andre delen drøfter detaljene for mindre konvensjonelle produkter som er rettet mot dette markedet.
COVID-19-pandemien har forårsaket uventede endringer i mange bransjer, inkludert forsyningskjeden for stålrør og rørproduksjonsprosessen. Fra slutten av 2019 og frem til i dag har rørmarkedet opplevd forstyrrende endringer i både fabrikk- og logistikkdrift. Et lenge ulmende problem har kommet i søkelyset.
Arbeidsstyrken er nå viktigere enn noensinne. Pandemien er en menneskelig krise, og viktigheten av helse har endret balansen mellom arbeid, fritid og fritid for de fleste, om ikke alle. Antallet faglærte arbeidere har sunket på grunn av pensjonering, noen arbeidere som ikke kan gå tilbake til gamle jobber eller finne nye jobber i samme bransje, og mange andre faktorer. I de første dagene av epidemien var mangelen på arbeidere hovedsakelig konsentrert i bransjer som er avhengige av arbeid i frontlinjen, som medisinsk behandling og detaljhandel, mens produksjonsarbeidere var permittert eller hadde betydelig redusert arbeidstid. Produsenter har nå problemer med å rekruttere og beholde ansatte, inkludert erfarne rørfabrikkoperatører. Rørproduksjon er i stor grad en praktisk, blåsnippjobb som krever møysommelig innsats i et ikke-klimakontrollert miljø. Bruk ekstra personlig verneutstyr (f.eks. masker) for å redusere smitte og følg ekstra regler, for eksempel å holde seg 2 meter lang. Lineær avstand fra andre kan øke stresset i en jobb som allerede har mange stressløftere.
Stålforsyning og kostnader for råstål har også endret seg under pandemien. For de fleste rør er stål den største komponentkostnaden. Som en tommelfingerregel står stål for 50 % av kostnaden per fot rør. Frem til fjerde kvartal 2020 lå gjennomsnittsprisene på kaldvalset stål i USA rundt 800 dollar/tonn i tre år. Ved utgangen av 2021 falt prisene til 2200 dollar per tonn.
Gitt hvordan disse to faktorene har endret seg under pandemien, hvordan reagerer selskaper i rørmarkedet? Hvilken innvirkning har disse endringene på forsyningskjeden for rør, og hvilken nyttig veiledning finnes det for at bransjen skal komme seg ut av denne krisen?
For mange år siden oppsummerte en erfaren leder i en rørfabrikk selskapets rolle i bransjen: «Vi gjør bare to ting her – vi lager rør, og vi selger dem.» For mange distraksjoner, for mange faktorer som svekker selskapets kjerneverdier, eller den nåværende krisen (eller alle disse faktorene, noe som ofte er tilfelle) er verdifull for ledende stillinger som er overveldet.
Det er viktig å oppnå og opprettholde kontroll ved å fokusere på det som er viktig: faktorene som påvirker produksjon og salg av kvalitetsrør. Hvis et selskaps innsats ikke er fokusert på disse to aktivitetene, er det på tide å gå tilbake til det grunnleggende.
Etter hvert som pandemien sprer seg, har etterspørselen etter rør i noen bransjer falt til nesten null. Bilfabrikker og selskaper i andre bransjer som anses som ubetydelige står uvirksomme. Det var en tid da mange i bransjen verken produserte eller solgte rør. Rørmarkedet eksisterer fortsatt bare for noen få viktige virksomheter.
Heldigvis gjør folk sitt. Noen kjøper ekstra frysere for å oppbevare mat. Boligmarkedet tar fart senere, og folk har en tendens til å kjøpe noen eller mange nye apparater når de kjøper bolig, så begge trendene støtter etterspørselen etter rør med mindre diameter. Landbruksutstyrsindustrien begynner å komme seg, med flere og flere eiere som ønsker små traktorer eller nullturn-gressklippere. Bilmarkedet startet deretter opp igjen, om enn i et lavere tempo på grunn av faktorer som flismangel.
Figur 1. SAE-J525 og ASTM-A519 er etablert som generelle erstatninger for SAE-J524 og ASTM-A513T5. Hovedforskjellen er at SAE-J525 og ASTM-A513T5 er sveiset, ikke sømløst. Innkjøpsvansker, som leveringstider på seks måneder, har skapt muligheter for to andre rørprodukter, SAE-J356 (levert i rette rør) og SAE-J356A (levert i spiral), som oppfyller mange av de samme kravene.
Markedet har endret seg, men retningslinjene er de samme. Ingenting er viktigere enn å fokusere på å lage og selge rør i henhold til markedets etterspørsel.
Spørsmålet om «lag eller kjøp» oppstår når produksjonsvirksomheter står overfor høyere lønnskostnader og faste eller synkende interne ressurser.
Produksjon av ettersveisede rørformede produkter krever betydelige ressurser. Avhengig av fabrikkens produksjon er det noen ganger en økonomisk fordel å skjære brede strimler internt. Intern skjæring kan imidlertid være en byrde, gitt arbeidskraftbehov, verktøykapitalbehov og bredbåndslagerkostnader.
På den ene siden resulterer det å kutte 2000 tonn i måneden i 5000 tonn stål på lager, noe som opptar mye penger. På den annen side kreves det svært lite penger for å kjøpe bredkuttet stål på en umiddelbar avtale. Faktisk, gitt at rørprodusenten kan forhandle kredittvilkår med skjæremaskinen, kan det faktisk forsinke kontantutlegget. Hver rørfabrikk er unik i denne forbindelse, men det er trygt å si at nesten alle rørprodusenter har blitt påvirket av COVID-19-pandemien i forhold til tilgjengelighet av kvalifisert arbeidskraft, stålkostnader og kontantstrøm.
Det samme gjelder selve rørproduksjonen, avhengig av situasjonen. Selskaper med omfattende verdiskapingskjeder kan velge bort rørproduksjonsvirksomheten. I stedet for å lage rør og deretter bøye det, belegge det og lage delmontasjer og sammenstillinger, kjøp røret og fokuser på andre aktiviteter.
Mange selskaper som produserer hydrauliske komponenter eller rørbunter for væskehåndtering i bilindustrien har sine egne rørfabrikker. Noen av disse fabrikkene er nå gjeld snarere enn eiendeler. Forbrukere i pandemitiden har en tendens til å kjøre mindre, og prognosene for bilsalg er langt fra nivåene før pandemien. Bilmarkedet er forbundet med negative begreper som nedstengninger, alvorlige nedganger og mangler. Det er ingenting som tyder på at forsyningssituasjonen til bilprodusenter og deres leverandører vil endre seg vesentlig i nær fremtid. Det er verdt å merke seg at flere og flere elbiler i dette markedet har færre drivlinjekomponenter i stålrør.
Rørmøller bygges vanligvis etter spesialdesign. Dette er en fordel for den tiltenkte bruken – å lage rør for en spesifikk applikasjon – men en ulempe når det gjelder stordriftsfordeler. Tenk deg for eksempel en rørmølle designet for å lage produkter med en ytre diameter på 10 mm for et kjent bilprosjekt. Programmet garanterer mengdebaserte innstillinger. Senere ble en mye mindre prosedyre lagt til for et annet rør med samme ytre diameter. Tiden gikk, den opprinnelige planen utløp, og selskapet hadde ikke nok volum til å rettferdiggjøre den andre planen. Oppsett og andre kostnader er for høye til å rettferdiggjøre det. I dette tilfellet, hvis selskapet kan finne en dyktig leverandør, bør det prøve å outsource prosjektet.
Selvfølgelig stopper ikke beregningen ved avskjæringen. Etterbehandlingstrinn som belegg, kutting til lengde og emballasje legger til betydelige kostnader. Som ordtaket sier, er den største skjulte kostnaden ved rørproduksjon håndtering. Røret flyttes fra fabrikken til lageret, hvor det fjernes og lastes på en arbeidsbenk for endelig lengdekutting, deretter legges rørene lagvis for å sikre at rørene mates inn i skjæremaskinen ett etter ett – alt dette. Alle trinnene krever arbeidskraft. Denne arbeidskostnaden kan gå ubemerket hen av en regnskapsfører, men den kommer i form av en ekstra gaffeltruckfører eller en ekstra person i transportavdelingen.
Figur 2. Den kjemiske sammensetningen av SAE-J525 og SAE-J356A er nesten identisk, noe som bidrar til at sistnevnte kan erstatte førstnevnte.
Hydrauliske rør har eksistert i tusenvis av år. Egypterne hamret ut kobbertråd for mer enn 4000 år siden. Bambustråd ble brukt i Kina under Xia-dynastiet, rundt 2000 f.Kr., og senere ble romerske rørleggersystemer bygget med blyrør, et biprodukt fra sølvsmelteprosessen.
sømløse. Moderne sømløse stålrør debuterte i Nord-Amerika i 1890. Fra 1890 til i dag er råmaterialet for denne prosessen en solid rund barre. Innovasjoner innen kontinuerlig støping på 1950-tallet førte til transformasjonen av sømløse rør fra barrer til det som den gang var et rimelig stålråmateriale, barrer. Tidligere og nåtid ble hydrauliske rør laget ved kaldtrekking av de sømløse hulrommene som produseres av denne prosessen. I det nordamerikanske markedet er det klassifisert som SAE-J524 av Society of Automotive Engineers og ASTM-A519 av American Society for Testing and Materials.
Produksjon av sømløse hydrauliske rør har en tendens til å være en arbeidskrevende prosess, spesielt for små diametre. Det krever mye energi og krever mye plass.
sveising. På 1970-tallet endret markedet seg. Etter å ha dominert stålrørmarkedet i nesten 100 år, sømløs glidning. Det ble slått ut av sveiset rør, som viste seg å være egnet for mange mekaniske bruksområder innen bygg- og bilmarkedet. Det tok til og med noe territorium i det som tidligere var hellig land – olje- og gassrørledningssektoren.
To innovasjoner bidro til denne endringen i markedet. En av dem involverer kontinuerlig støping av plater, som gjør det mulig for stålverk å masseprodusere flate bånd av høy kvalitet effektivt. En annen prosess som gjør høyfrekvent motstandssveising til en levedyktig prosess for rørindustrien. Resultatet er et nytt produkt: ytelse like god som sømløse stålrør sammenlignet med sammenlignbare sømløse produkter, og til en lavere kostnad. Dette røret produseres fortsatt i dag og er klassifisert som SAE-J525 eller ASTM-A513-T5 i det nordamerikanske markedet. Fordi røret trekkes og glødes, er det et ressurskrevende produkt. Disse prosessene er ikke like arbeids- og kapitalkrevende som sømløse prosesser, men kostnadene forbundet med dem er fortsatt høye.
Fra 1990-tallet og frem til i dag er de fleste hydrauliske rørene som forbrukes på hjemmemarkedet, enten sømløst trukne (SAE-J524) eller sveisetrukne (SAE-J525), importert. Dette kan være et resultat av den store forskjellen i kostnader for arbeidskraft og stålråvarer mellom USA og eksportlandene. I løpet av de siste 30 til 40 årene har disse produktene vært tilgjengelige fra innenlandske produsenter, men de har aldri klart å etablere seg som dominerende i dette markedet. Den gunstige prisen på importerte produkter er en formidabel hindring.
dagens marked. Forbruket av det sømløse, trukne og glødede produktet J524 har sunket gjennom årene. Det er fortsatt tilgjengelig og har en plass i markedet for hydrauliske linjer, men OEM-er velger vanligvis J525 hvis det sveisede, trukne og glødede produktet J525 er lett tilgjengelig.
Pandemien rammer, og markedet endrer seg igjen. Den globale tilgangen på arbeidskraft, stål og logistikk synker omtrent i samme tempo som den nevnte nedgangen i etterspørselen etter biler. Det samme gjelder for tilgangen på importerte J525 hydrauliske rør. Gitt disse hendelsene ser det ut til at det innenlandske markedet er forberedt på et nytt markedsskifte. Klar til å produsere et annet produkt, et som er mindre arbeidsintensivt enn rør for sveising, trekking og gløding? Et finnes, selv om det ikke er vanlig brukt. Det er SAE-J356A, som oppfyller kravene til mange hydrauliske applikasjoner (se figur 1).
Spesifikasjoner publisert av SAE har en tendens til å være korte og enkle, ettersom hver spesifikasjon bare definerer én prosess for å lage rør. Ulempen er at J525 og J356A har betydelig overlapping i dimensjoner, mekaniske egenskaper osv., slik at spesifikasjoner har en tendens til å så frø til forvirring. I tillegg er J356A et kveilet produkt for hydrauliske ledninger med liten diameter og er en variant av J356, som er et rett rørprodukt som hovedsakelig brukes i produksjon av hydrauliske ledninger med stor diameter.
Figur 3. Selv om sveisede og kaldtrukne rør av mange anses å være bedre enn sveisede og kaldtrukne rør, er de mekaniske egenskapene til de to rørproduktene sammenlignbare. Merk: Den britiske verdien i PSI er en myk konvertering av spesifikasjonen, det er en metrisk verdi i MPa.
Noen ingeniører mener at J525 utmerker seg i hydrauliske applikasjoner med høyt trykk, slik som de som brukes i tungt utstyr. J356A er mindre kjent, men det er også en spesifikasjon for høytrykksvæskebæring. Noen ganger er kravene til endelig forming annerledes: J525 har ingen ID-perle, mens J356A er flashstyrt og har en mindre ID-perle.
Råmaterialene har lignende egenskaper (se figur 2). Små forskjeller i kjemisk sammensetning er relatert til de ønskede mekaniske egenskapene. For å oppnå visse mekaniske egenskaper, som bruddstyrke i strekk eller ultimat strekkfasthet (UTS), er den kjemiske sammensetningen eller varmebehandlingen av stålet begrenset for å gi visse resultater.
Rørtyper deler et felles sett med lignende mekaniske ytelsesparametere, noe som gjør dem utskiftbare i mange bruksområder (se figur 3). Med andre ord, hvis den ene ikke er tilgjengelig, vil den andre sannsynligvis oppfylle kravene. Ingen trenger å finne opp hjulet på nytt; industrien har allerede et sett med sterke, balanserte hjul til rådighet.
Tube & Pipe Journal ble det første magasinet dedikert til metallrørindustrien i 1990. I dag er det fortsatt den eneste publikasjonen i Nord-Amerika dedikert til industrien, og har blitt den mest pålitelige informasjonskilden for rørfagfolk.
Nå med full tilgang til den digitale utgaven av The FABRICATOR, enkel tilgang til verdifulle bransjeressurser.
Den digitale utgaven av The Tube & Pipe Journal er nå fullt tilgjengelig, og gir enkel tilgang til verdifulle ressurser i bransjen.
Få full tilgang til den digitale utgaven av STAMPING Journal, som gir deg de nyeste teknologiske fremskrittene, beste praksis og bransjenyheter for metallstemplingsmarkedet.
Nå med full tilgang til den digitale utgaven av The Fabricator på spansk, enkel tilgang til verdifulle bransjeressurser.