Напомена уредника: Овај чланак је други у серији од два дела о тржишту и производњи водова за пренос течности малог пречника за примене под високим притиском. Први одељак разматра домаћу доступност конвенционалних производа за ове примене, које су ретке. Други део разматра два нетрадиционална производа на овом тржишту.
Два типа заварених хидрауличних цеви које је означило Друштво аутомобилских инжењера – SAE-J525 и SAE-J356A – деле заједнички извор, као и њихове писане спецификације. Равне челичне траке се секу на ширину и обликују у цеви профилисањем. Након што се ивице траке полирају ребристим алатом, цев се загрева високофреквентним отпорним заваривањем и кује између ваљака под притиском да би се формирао завар. Након заваривања, спољни жлеб се уклања држачем, који је обично направљен од волфрам карбида. Идентификациони бљесак се уклања или подешава на максималну пројектовану висину помоћу алата за закључавање.
Опис овог процеса заваривања је општи и постоје многе мале разлике у процесу у стварној производњи (видети слику 1). Међутим, они деле многа механичка својства.
Кварови цеви и уобичајени начини квара могу се поделити на затезна и компресивна оптерећења. Код већине материјала, затезни напон је нижи од компресивног напона. Међутим, већина материјала је много јача на компресију него на затезање. Бетон је пример. Веома је стишљив, али осим ако није обликован са унутрашњом мрежом арматурних шипки (армирајућих шипки), лако се ломи. Из тог разлога, челик се испитује на затезање да би се одредила његова гранична затезна чврстоћа (UTS). Све три величине хидрауличних црева имају исте захтеве: 310 MPa (45.000 psi) UTS.
Због способности цеви под притиском да издрже хидраулични притисак, може бити потребан посебан прорачун и тест лома, познат као тест прскања. Прорачуни се могу користити за одређивање теоретског граничног притиска прскања, узимајући у обзир дебљину зида, UTS и спољашњи пречник материјала. Пошто цеви J525 и J356A могу бити исте величине, једина променљива је UTS. Пружа типичну затезну чврстоћу од 50.000 psi са предиктивним притиском прскања од 0,500 x 0,049 инча. Цев је иста за оба производа: 10.908 psi.
Иако су израчуната предвиђања иста, једна разлика у практичној примени је због стварне дебљине зида. Код J356A, унутрашњи пречник се може подесити на максималну величину у зависности од пречника цеви, као што је описано у спецификацији. За производе J525 са обрађеним пречником, процес обарања обично намерно смањује унутрашњи пречник за око 0,002 инча, што резултира локализованим стањивањем зида у зони завара. Иако се дебљина зида попуњава накнадном хладном обрадом, заостали напон и оријентација зрна могу се разликовати од основног метала, а дебљина зида може бити нешто тања од упоредиве цеви наведене у J356A.
У зависности од крајње употребе цеви, унутрашње неравнине морају се уклонити или спљоштити како би се елиминисали потенцијални путеви цурења, углавном облици једнослојних проширених крајева. Иако се сматра да J525 има глатки унутрашњи пречник и стога не цури, то је погрешно схватање. Цеви J525 могу развити пруге на унутрашњем пречнику због неправилне хладне обраде, што доводи до цурења на споју.
Почните са уклањањем неравнина сечењем (или стругањем) заварног зрна са унутрашњег зида пречника. Алат за чишћење је причвршћен за трн који се ослања на ваљке унутар цеви, одмах иза станице за заваривање. Док је алат за чишћење уклањао заварни зрно, ваљци су случајно прешли преко дела прскања заваривања, узрокујући да оно удари у површину унутрашњег пречника цеви (видети слику 2). Ово је проблем код лако обрађених цеви као што су стругане или хоноване цеви.
Уклањање бљескалице са цеви није лако. Процес сечења претвара шљокице у дугачак, замршен низ оштрог челика. Иако је уклањање обавезно, уклањање је често ручан и несавршен процес. Делови цеви са шљокицама понекад напуштају територију произвођача цеви и шаљу се купцима.
Пиринач. 1. Материјал SAE-J525 се производи масовно, што захтева значајна улагања и радну снагу. Слични цевасти производи направљени коришћењем SAE-J356A се потпуно обрађују у линијским млиновима за жарење цеви, тако да је ефикаснији.
За мање цеви, као што су цеви за течност пречника мањег од 20 мм, уклањање неравнине са унутрашњег пречника обично није толико важно јер ови пречници не захтевају додатни корак завршне обраде унутрашњег пречника. Једина напомена је да крајњи корисник треба само да размотри да ли ће конзистентна висина контроле бљеска створити проблем.
Изврсност у контроли пламена на идентификационом диоду почиње прецизним кондиционирањем траке, сечењем и заваривањем. У ствари, својства сировина J356A морају бити строжа од J525 јер J356A има више ограничења у погледу величине зрна, укључивања оксида и других параметара производње челика због процеса хладног обликовања.
Коначно, заваривање унутрашњег дијагонале често захтева расхладну течност. Већина система користи исту расхладну течност као и алат за заваривање, али то може створити проблеме. Упркос томе што су филтриране и одмашћене, расхладне течности за млинове често садрже значајне количине металних честица, разних уља и других загађивача. Стога, цев J525 захтева циклус прања врућом каустичном водом или други еквивалентан корак чишћења.
Кондензатори, аутомобилски системи и други слични системи захтевају чишћење цеви, а одговарајуће чишћење се може обавити у фабрици. J356A напушта фабрику са чистим отвором, контролисаним садржајем влаге и минималним остацима. Коначно, уобичајена је пракса да се свака цев напуни инертним гасом како би се спречила корозија и затворили крајеви пре испоруке.
Цеви J525 се нормализују након заваривања, а затим хладно обрађују (вуче). Након хладне обраде, цев се поново нормализује како би испунила све механичке захтеве.
Кораци нормализације, вучења жице и друге нормализације захтевају транспорт цеви до пећи, до станице за вучење и назад до пећи. У зависности од специфичности операције, ови кораци захтевају друге одвојене подкораке као што су спајање (пре фарбања), нагризање и исправљање. Ови кораци су скупи и захтевају значајне временске, радне и новчане ресурсе. Хладно вучене цеви су повезане са стопом отпада од 20% у производњи.
Цев J356A се нормализује у ваљаоници након заваривања. Цев не додирује тло и путује од почетних корака обликовања до готове цеви у континуираном низу корака у ваљаоници. Заварене цеви као што је J356A имају 10% отпада у производњи. Под претпоставком да су сви остали услови једнаки, то значи да су лампе J356A јефтиније за производњу од лампи J525.
Иако су својства ова два производа слична, она нису иста са металуршке тачке гледишта.
Хладно вучене цеви J525 захтевају два претходна третмана нормализације: након заваривања и након вучења. Температуре нормализације (1650°F или 900°C) доводе до стварања површинских оксида, који се обично уклањају минералном киселином (обично сумпорном или хлороводоничном) након жарења. Кисељење има велики утицај на животну средину у смислу емисија у ваздух и отпадних токова богатих металима.
Поред тога, нормализација температуре у редукционој атмосфери пећи са ваљкастим ложиштем доводи до потрошње угљеника на површини челика. Овај процес, декарбуризација, оставља површински слој који је много слабији од оригиналног материјала (видети слику 3). Ово је посебно важно за цеви са танким зидом. При дебљини зида од 0,030″, чак и мали слој декарбуризације од 0,003″ смањиће ефективни зид за 10%. Такве ослабљене цеви могу да пукну због напрезања или вибрација.
Слика 2. Алат за чишћење унутрашњег пречника (није приказан) је подржан ваљцима који се крећу дуж унутрашњег пречника цеви. Добар дизајн ваљака смањује количину прскања од заваривања које се котрља у зид цеви. Нилсен алати
Цеви J356 се обрађују у серијама и захтевају жарење у пећи са ваљкастим ложиштем, али то није ограничено на. Варијанта, J356A, се потпуно обрађује у ваљаоници користећи уграђену индукцију, процес загревања који је много бржи од пећи са ваљкастим ложиштем. Ово скраћује време жарења, чиме се сужава време за декарбуризацију са минута (или чак сати) на секунде. Ово обезбеђује J356A равномерно жарење без оксида или декарбуризације.
Цеви које се користе за хидрауличне водове морају бити довољно флексибилне да се могу савијати, ширити и обликовати. Савијање је неопходно да би се хидраулична течност довела од тачке А до тачке Б, пролазећи кроз разне кривине и скретања успут, а проширивање је кључно за обезбеђивање начина повезивања на крају.
У ситуацији „кокошка или јаје“, димњаци су пројектовани за једнозидне спојеве горионика (дакле, имају глатки унутрашњи пречник), или је могло да се деси обрнуто. У овом случају, унутрашња површина цеви чврсто належе на утичницу пинског конектора. Да би се осигурала чврста веза метал-метал, површина цеви мора бити што глађа. Овај додатак се појавио 1920-их за новонасталу ваздухопловну дивизију америчког ратно-ваздухопловства. Овај додатак је касније постао стандардни проширење од 37 степени које се данас широко користи.
Од почетка периода COVID-19, понуда вучених цеви са глатким унутрашњим пречницима је значајно смањена. Доступни материјали имају тенденцију да имају дуже рокове испоруке него у прошлости. Ова промена у ланцима снабдевања може се решити редизајнирањем крајњих спојева. На пример, захтев за понуду (RFQ) који захтева једнослојни горионик и наводи да је J525 кандидат за замену двослојног горионика. Било која врста хидрауличне цеви може се користити са овим крајњим спојем. Ово отвара могућности за коришћење J356A.
Поред проширивања спојева, уобичајене су и механичке заптивке са О-прстеном (видети слику 5), посебно за системе високог притиска. Ова врста споја није само мање непропусна од једнозидног проширења јер користи еластомерне заптивке, већ је и свестранија — може се формирати на крају било које уобичајене врсте хидрауличне цеви. Ово произвођачима цеви пружа веће могућности у ланцу снабдевања и боље дугорочне економске перформансе.
Индустријска историја је пуна примера традиционалних производа који се укорењују у време када је тржишту тешко да промени смер. Конкурентски производ – чак и онај који је знатно јефтинији и испуњава све захтеве оригиналног производа – може бити тешко учврстити се на тржишту ако се појави сумња. То се обично дешава када агент за набавку или задужени инжењер разматра нетрадиционалну замену за постојећи производ. Мало ко је спреман да ризикује да буде откривен.
У неким случајевима, промене можда нису само неопходне, већ неопходне. Пандемија COVID-19 довела је до неочекиваних промена у доступности одређених типова и величина цеви за челичне цеви за флуиде. Погођена подручја производа су она која се користе у аутомобилској, електротехничкој, тешкој опреми и свим другим индустријама производње цеви које користе водове високог притиска, посебно хидрауличне водове.
Ова празнина се може попунити уз ниже укупне трошкове разматрањем успостављене, али нишне врсте челичних цеви. Избор правог производа за одређену примену захтева одређено истраживање како би се утврдила компатибилност флуида, радни притисак, механичко оптерећење и тип прикључка.
Пажљивији поглед на спецификације показује да J356A може бити еквивалентан правом J525. Упркос пандемији, и даље је доступан по нижој цени путем провереног ланца снабдевања. Ако је решавање проблема са коначним обликом мање радно интензивно од проналажења J525, то би могло помоћи произвођачима оригиналне опреме (OEM) да реше логистичке изазове у ери COVID-19 и након тога.
Тубе & Пипе Јоурнал 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志。 Часопис за цеви и цеви из 1990. године Тубе & Пипе Јоурнал стал первим журналом, посвасенним индустрии металлических труб в 1990 году. Часопис „Tube & Pipe Journal“ постао је први часопис посвећен индустрији металних цеви 1990. године.Данас је то једина индустријска публикација у Северној Америци и постала је најпоузданији извор информација за стручњаке у индустрији цеви.
Сада са потпуним приступом дигиталном издању часописа The FABRICATOR, лаким приступом вредним индустријским ресурсима.
Дигитално издање часописа „The Tube & Pipe Journal“ је сада потпуно доступно, пружајући лак приступ вредним индустријским ресурсима.
Добијте потпуни дигитални приступ часопису STAMPING, који садржи најновију технологију, најбоље праксе и вести из индустрије за тржиште штанцања метала.
Сада, уз потпуни дигитални приступ часопису The Fabricator en Español, имате лак приступ вредним ресурсима из индустрије.