Tradičné hydraulické potrubia používajú jeden rozšírený koniec a zvyčajne sa vyrábajú podľa SAE-J525 alebo ASTM-A513-T5, čo sú materiály, ktoré je ťažké zohnať na domácom trhu. Výrobcovia originálnych dielov (OEM) hľadajúci domácich dodávateľov môžu nahradiť potrubia vyrobenými podľa špecifikácií SAE-J356A a utesnenými O-krúžkami, ako je znázornené. Vyrobené spoločnosťou Tru-Line.
Poznámka redaktora: Tento článok je prvým z dvojdielnej série o trhu a výrobe potrubí na prenos kvapalín pre vysokotlakové aplikácie. Prvá časť rozoberá situáciu v oblasti domácich a zahraničných dodávateľských základní konvenčných produktov. Druhá časť rozoberá podrobnosti o menej konvenčných produktoch zameraných na tento trh.
Pandémia COVID-19 spôsobila neočakávané zmeny v mnohých odvetviach vrátane dodávateľského reťazca oceľových rúr a procesu výroby rúr. Od konca roka 2019 až do súčasnosti zaznamenal trh s rúrami rušivé zmeny v prevádzke tovární aj logistiky. Do centra pozornosti sa dostal dlhodobo tlieaci problém.
Pracovná sila je teraz dôležitejšia ako kedykoľvek predtým. Pandémia je ľudskou krízou a dôležitosť zdravia zmenila rovnováhu medzi pracovným, súkromným a voľným časom pre väčšinu, ak nie pre všetkých. Počet kvalifikovaných pracovníkov sa znížil kvôli odchodu do dôchodku, niektorým pracovníkom, ktorí sa nemohli vrátiť do starých zamestnaní alebo nájsť si nové zamestnanie v rovnakom odvetví, a mnohým ďalším faktorom. V prvých dňoch epidémie sa nedostatok pracovníkov sústredil najmä v odvetviach, ktoré sa spoliehajú na prácu v prvej línii, ako je zdravotná starostlivosť a maloobchod, zatiaľ čo pracovníci vo výrobe boli na dočasnej neplatenej dovolenke alebo mali výrazne skrátený pracovný čas. Výrobcovia majú teraz problémy s náborom a udržaním si zamestnancov vrátane skúsených operátorov rúrkových valcovní. Výroba rúr je do značnej miery praktická robotnícka práca, ktorá si vyžaduje namáhavé úsilie v prostredí bez kontroly klímy. Noste dodatočné osobné ochranné prostriedky (napr. rúška) na zmiernenie infekcie a dodržiavajte dodatočné pravidlá, ako napríklad dodržiavanie odstupu 2 metre. Lineárna vzdialenosť od ostatných môže zvýšiť stres v práci, ktorá už má veľa ľudí, ktorí stres odbúravajú.
Dodávky ocele a ceny surovej ocele sa počas pandémie tiež zmenili. Pre väčšinu rúrok je oceľ najväčšou nákladovou zložkou. Spravidla oceľ tvorí 50 % nákladov na stopu rúry. Do štvrtého štvrťroka 2020 sa priemerné ceny za studena valcovanej ocele v USA počas troch rokov pohybovali okolo 800 USD/t. Do konca roka 2021 ceny klesli na 2 200 USD za tonu.
Vzhľadom na to, ako sa tieto dva faktory zmenili počas pandémie, ako reagujú spoločnosti na trhu s rúrkami? Aký vplyv majú tieto zmeny na dodávateľský reťazec rúrok a aké užitočné usmernenia existujú pre toto odvetvie, aby sa z tejto krízy dostalo?
Pred mnohými rokmi jeden vedúci pracovník továrne na potrubia zhrnul úlohu svojej spoločnosti v tomto odvetví: „Robíme tu len dve veci – vyrábame potrubia a predávame ich.“ , príliš veľa rozptýlení, príliš veľa faktorov, ktoré oslabujú základné hodnoty spoločnosti, alebo súčasná kríza (alebo všetky tieto faktory, čo je často prípad) je cenná pre manažérov, ktorí sú zahltení.
Je dôležité dosiahnuť a udržať si kontrolu zameraním sa na to, čo je dôležité: faktory, ktoré ovplyvňujú výrobu a predaj kvalitných trubíc. Ak sa úsilie spoločnosti nezameriava na tieto dve činnosti, je čas vrátiť sa k základom.
S šírením pandémie klesol dopyt po potrubiach v niektorých odvetviach takmer na nulu. Automobilky a spoločnosti v iných odvetviach, ktoré sa považujú za bezvýznamné, nečinne pracujú. Bolo obdobie, keď mnohí v tomto odvetví ani nevyrábali potrubia, ani ich nepredávali. Trh s potrubiami naďalej existuje už len pre niekoľko základných podnikov.
Našťastie, ľudia robia svoje. Niektorí ľudia si kupujú ďalšie mrazničky na skladovanie potravín. Trh s bývaním sa rozbieha neskôr a ľudia majú tendenciu kupovať si niektoré alebo veľa nových spotrebičov pri kúpe domu, takže oba trendy podporujú dopyt po rúrkach s menším priemerom. Odvetvie poľnohospodárskych strojov sa začína zotavovať, pričom čoraz viac majiteľov chce malé traktory alebo kosačky na trávu s nulovým polomerom otáčania. Automobilový trh sa potom reštartoval, aj keď pomalším tempom kvôli faktorom, ako je nedostatok štiepok.
Obrázok 1. SAE-J525 a ASTM-A519 sa stali všeobecnou náhradou za SAE-J524 a ASTM-A513T5. Hlavný rozdiel je v tom, že SAE-J525 a ASTM-A513T5 sú zvárané, nie bezšvíkové. Ťažkosti so získavaním, ako napríklad šesťmesačné dodacie lehoty, vytvorili príležitosti pre dva ďalšie rúrkové produkty, SAE-J356 (dodávaný v rovnej rúre) a SAE-J356A (dodávaný vo zvitkoch), ktoré spĺňajú mnohé z rovnakých požiadaviek.
Trh sa zmenil, ale pravidlá sú rovnaké. Nie je nič dôležitejšie ako zamerať sa na výrobu a predaj rúr podľa požiadaviek trhu.
Otázka „vyrobiť alebo kúpiť“ vyvstáva, keď výrobné prevádzky čelia vyšším nákladom na pracovnú silu a fixným alebo klesajúcim interným zdrojom.
Výroba rúrkových výrobkov po zváraní si vyžaduje značné zdroje. V závislosti od výkonu a produkcie závodu je niekedy ekonomicky výhodné rezať široké pásy interne. Vnútorné rezanie však môže byť záťažou vzhľadom na požiadavky na pracovnú silu, kapitálové požiadavky na nástroje a náklady na širokopásmové zásoby.
Na jednej strane, rezanie 2 000 ton mesačne vedie k 5 000 tonám ocele na sklade, čo si vyžaduje veľa hotovosti. Na druhej strane, na okamžitý nákup široko rezanej ocele je potrebných len veľmi málo hotovosti. V skutočnosti, vzhľadom na to, že výrobca rúr si môže s rezačom dohodnúť úverové podmienky, môže to v skutočnosti oddialiť výdavky. Každá valcovňa rúr je v tomto ohľade jedinečná, ale dá sa s istotou povedať, že takmer každý výrobca rúr bol ovplyvnený pandémiou COVID-19, pokiaľ ide o dostupnosť kvalifikovanej pracovnej sily, náklady na oceľ a peňažný tok.
To isté platí pre samotnú výrobu rúr, v závislosti od situácie. Spoločnosti s rozsiahlymi reťazcami s pridanou hodnotou sa môžu vzdať podnikania s výrobou rúr. Namiesto výroby rúr a ich následného ohýbania, nanášania povrchovej úpravy a výroby podzostáv a zostáv si rúru kúpte a zamerajte sa na iné činnosti.
Mnoho spoločností vyrábajúcich hydraulické komponenty alebo zväzky rúrok na manipuláciu s automobilovými kvapalinami má vlastné rúrkové mlyny. Niektoré z týchto tovární sú teraz skôr pasívami ako aktívami. Spotrebitelia v období pandémie majú tendenciu jazdiť menej a prognózy predaja automobilov sú ďaleko od úrovne spred pandémie. Automobilový trh sa spája s negatívnymi pojmami, ako sú odstávky, výrazné poklesy a nedostatky. Nič nenasvedčuje tomu, že by sa situácia v dodávkach automobilových výrobcov originálnych dielov a ich dodávateľov v blízkej budúcnosti výrazne zmení. Je pozoruhodné, že čoraz viac elektromobilov na tomto trhu má menej oceľových rúrkových komponentov pohonného ústrojenstva.
Zariadenia na výrobu rúrok s vlastnou konštrukciou sa zvyčajne vyrábajú podľa zákazkových návrhov. To je výhoda pre ich zamýšľané použitie – výroba rúrok pre špecifickú aplikáciu – ale nevýhoda z hľadiska úspor z rozsahu. Zoberme si napríklad valcovňu rúrok navrhnutú na výrobu výrobkov s vonkajším priemerom 10 mm pre známy automobilový projekt. Program zaručuje nastavenia na základe množstva. Neskôr bol pridaný oveľa menší postup pre ďalšiu rúrku s rovnakým vonkajším priemerom. Čas ubehol, pôvodný plán vypršal a spoločnosť nemala dostatok objemu na to, aby odôvodnila druhý plán. Náklady na nastavenie a ďalšie náklady sú príliš vysoké na to, aby to odôvodnili. V tomto prípade, ak spoločnosť nájde schopného dodávateľa, mala by sa pokúsiť projekt outsourcovať.
Výpočet samozrejme nekončí pri odrezaní. Dokončovacie kroky, ako je povlakovanie, strihanie na dĺžku a balenie, pridávajú značné náklady. Ako sa hovorí, najväčším skrytým nákladom na výrobu rúr je manipulácia. Rúra sa presúva z valcovne do skladu, kde sa vyberie a naloží na pracovný stôl na konečné rezanie, potom sa rúry vrstvia, aby sa zabezpečilo, že sa rúry podávajú do rezacieho stroja jedna po druhej – to všetko. Všetky tieto kroky si vyžadujú prácu. Tieto náklady na pracovnú silu si účtovník nemusí všimnúť, ale prejavujú sa vo forme ďalšieho operátora vysokozdvižného vozíka alebo ďalšej osoby v dopravnom oddelení.
Obrázok 2. Chemické zloženie SAE-J525 a SAE-J356A je takmer identické, čo pomáha druhému nahradiť prvý.
Hydraulické potrubia existujú už tisíce rokov. Egypťania vykovali medený drôt pred viac ako 4 000 rokmi. Bambusové vlákno sa v Číne používalo počas dynastie Sia, okolo roku 2000 pred Kristom, a neskôr sa rímske vodovodné systémy budovali s olovenými rúrkami, vedľajším produktom procesu tavenia striebra.
bezšvíkové. Moderné bezšvíkové oceľové rúry sa v Severnej Amerike prvýkrát objavili v roku 1890. Od roku 1890 až do súčasnosti je surovinou pre tento proces plný okrúhly predvalok. Inovácie v oblasti kontinuálneho odlievania v 50. rokoch 20. storočia viedli k transformácii bezšvíkových rúr z ingotov na vtedy lacnú oceľovú surovinu, predvalky. V minulosti aj v súčasnosti sa hydraulické rúry vyrábajú ťahaním za studena bezšvíkových dutín vyrobených týmto procesom. Na severoamerickom trhu sú klasifikované ako SAE-J524 Spoločnosťou automobilových inžinierov a ASTM-A519 Americkou spoločnosťou pre testovanie a materiály.
Výroba bezšvíkových hydraulických rúrok býva prácny proces, najmä pri malých priemeroch. Vyžaduje si veľa energie a veľa priestoru.
zváranie. V 70. rokoch 20. storočia sa trh zmenil. Po takmer 100 rokoch dominovania trhu s oceľovými rúrami sa bezšvíkové posúvanie... Nahradili ho zvárané rúry, ktoré sa ukázali byť vhodné pre mnohé mechanické aplikácie v stavebníctve a automobilovom priemysle. Dokonca si získali aj územie v tom, čo bolo kedysi svätou zemou – v sektore ropovodov a plynovodov.
K tejto zmene na trhu prispeli dve inovácie. Jedna z nich zahŕňa kontinuálne odlievanie bramy, ktoré umožňuje oceliarňam efektívne hromadne vyrábať vysokokvalitné ploché pásy. Ďalší proces, vďaka ktorému je vysokofrekvenčné odporové zváranie životaschopným procesom pre potrubný priemysel. Výsledkom je nový produkt: výkon rovnako dobrý ako u bezšvíkových oceľových rúr v porovnaní s porovnateľnými bezšvíkovými výrobkami a za nižšiu cenu. Táto rúra sa vyrába dodnes a na severoamerickom trhu je klasifikovaná ako SAE-J525 alebo ASTM-A513-T5. Pretože rúra je ťahaná a žíhaná, je to produkt náročný na zdroje. Tieto procesy nie sú také náročné na pracovnú silu a kapitál ako bezšvíkové procesy, ale náklady s nimi spojené sú stále vysoké.
Od 90. rokov 20. storočia až po súčasnosť sa väčšina hydraulických potrubí spotrebovaných na domácom trhu, či už ide o bezšvíkové ťahané (SAE-J524) alebo zvárané ťahané (SAE-J525), dováža. To môže byť dôsledkom obrovského rozdielu v nákladoch na pracovnú silu a oceľové suroviny medzi USA a vyvážajúcimi krajinami. Počas posledných 30 až 40 rokov boli tieto produkty dostupné od domácich výrobcov, ale nikdy sa im nepodarilo etablovať sa na tomto trhu ako dominantným prvkom. Priaznivá cena dovážaných produktov je obrovskou prekážkou.
súčasný trh. Spotreba bezšvíkového, ťahaného a žíhaného produktu J524 v priebehu rokov klesá. Je stále dostupný a má svoje miesto na trhu s hydraulickými vedeniami, ale výrobcovia originálnych dielov (OEM) si zvyčajne vyberajú J525, ak je zváraný, ťahaný a žíhaný produkt J525 ľahko dostupný.
Pandémia udrie a trh sa opäť zmení. Globálna ponuka pracovnej sily, ocele a logistiky klesá približne rovnakým tempom ako spomínaný pokles dopytu po automobiloch. To isté platí pre ponuku dovážaných hydraulických rúrok J525. Vzhľadom na tieto udalosti sa zdá, že domáci trh je pripravený na ďalší posun na trhu. Ste pripravení vyrábať ďalší produkt, ktorý je menej náročný na pracovnú silu ako rúrky na zváranie, ťahanie a žíhanie? Jeden existuje, hoci sa bežne nepoužíva. Je to SAE-J356A, ktorý spĺňa požiadavky mnohých hydraulických aplikácií (pozri obrázok 1).
Špecifikácie zverejnené SAE bývajú krátke a jednoduché, pretože každá špecifikácia definuje iba jeden proces výroby rúr. Nevýhodou je, že J525 a J356A sa značne prekrývajú v rozmeroch, mechanických vlastnostiach atď., takže špecifikácie majú tendenciu zasiať semená zmätku. Okrem toho je J356A špirálový produkt pre hydraulické potrubia s malým priemerom a je variantom J356, čo je rovný potrubný produkt používaný hlavne pri výrobe hydraulických potrubí s veľkým priemerom.
Obrázok 3. Hoci mnohí považujú zvárané a za studena ťahané rúry za lepšie ako zvárané a za studena ťahané rúry, mechanické vlastnosti týchto dvoch rúrkových výrobkov sú porovnateľné. Poznámka: Imperiálna hodnota v PSI je mäkká konverzia špecifikácie, je to metrická hodnota v MPa.
Niektorí inžinieri sa domnievajú, že J525 vyniká vo vysokotlakových hydraulických aplikáciách, ako sú tie, ktoré sa používajú v ťažkých zariadeniach. J356A je menej známa, ale je to tiež špecifikácia pre vysokotlakové kvapaliny. Niekedy sú požiadavky na konečné tvarovanie odlišné: J525 nemá vnútorný priemer húsenice, zatiaľ čo J356A je riadená bleskom a má menší vnútorný priemer húsenice.
Suroviny majú podobné vlastnosti (pozri obrázok 2). Malé rozdiely v chemickom zložení súvisia s požadovanými mechanickými vlastnosťami. Na dosiahnutie určitých mechanických vlastností, ako je medza pevnosti v ťahu alebo medza pevnosti v ťahu (UTS), je chemické zloženie alebo tepelné spracovanie ocele obmedzené na dosiahnutie určitých výsledkov.
Typy rúrok majú spoločný súbor podobných mechanických výkonnostných parametrov, vďaka čomu sú v mnohých aplikáciách zameniteľné (pozri obrázok 3). Inými slovami, ak jeden nie je k dispozícii, druhý pravdepodobne splní požiadavky. Nikto nemusí znovu vynájsť koleso; priemysel už má k dispozícii sadu pevných a vyvážených kolies.
Časopis Tube & Pipe Journal sa v roku 1990 stal prvým časopisom venovaným odvetviu kovových potrubí. Dnes zostáva jedinou publikáciou v Severnej Amerike venovanou tomuto odvetviu a stal sa najdôveryhodnejším zdrojom informácií pre odborníkov v oblasti potrubí.
Teraz s plným prístupom k digitálnej edícii časopisu The FABRICATOR máte jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Digitálne vydanie časopisu The Tube & Pipe Journal je teraz plne dostupné a poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Využite plný prístup k digitálnemu vydaniu časopisu STAMPING Journal, ktorý poskytuje najnovšie technologické pokroky, osvedčené postupy a novinky z odvetvia pre trh s lisovaním kovov.
Teraz s plným prístupom k digitálnemu vydaniu časopisu The Fabricator en Español máte jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.