Traditionella hydraulledningar använder en enda utvidgad ände och tillverkas vanligtvis enligt SAE-J525 eller ASTM-A513-T5, material som är svåra att få tag på inhemskt. OEM-tillverkare som söker inhemska leverantörer kan ersätta slangar tillverkade enligt SAE-J356A-specifikationer och tätade med O-ringstätningar, som visas. Tillverkad av Tru-Line.
Redaktörens anmärkning: Denna artikel är den första i en serie i två delar om marknaden och produktionen av vätskeöverföringsledningar för högtrycksapplikationer. Den första delen diskuterar situationen för inhemska och utländska konventionella produktleverantörer. Den andra delen diskuterar detaljerna för mindre konventionella produkter som riktar sig till denna marknad.
COVID-19-pandemin har orsakat oväntade förändringar i många branscher, inklusive leveranskedjan för stålrör och rörtillverkningsprocessen. Från slutet av 2019 till idag har rörmarknaden upplevt omvälvande förändringar i både fabriks- och logistikverksamheten. En länge uppehållen fråga har hamnat i rampljuset.
Arbetskraften är nu viktigare än någonsin. Denna pandemi är en mänsklig kris, och vikten av hälsa har förändrat balansen mellan arbete, fritid och fritid för de flesta, om inte alla. Antalet yrkesarbetare har minskat på grund av pensionering, vissa arbetare som inte kan återvända till gamla jobb eller hitta nya jobb inom samma bransch och många andra faktorer. I epidemins tidiga dagar var bristen på arbetstagare främst koncentrerad till branscher som är beroende av arbete i frontlinjen, såsom sjukvård och detaljhandel, medan tillverkningsarbetare var permitterade eller hade betydligt minskad arbetstid. Tillverkare har nu problem med att rekrytera och behålla personal, inklusive erfarna rörverksoperatörer. Rörtillverkning är till stor del ett praktiskt arbete som kräver noggrann insats i en klimatkontrollerad miljö. Använd extra personlig skyddsutrustning (dvs. masker) för att mildra smitta och följ extra regler, som att hålla sig 2 meter långa. Linjärt avstånd från andra kan öka stressen i ett jobb som redan har många stresslyftare.
Stålleveranser och kostnader för råstål har också förändrats under pandemin. För de flesta rör är stål den största komponentkostnaden. Som en tumregel står stål för 50 % av kostnaden per fot rör. Fram till fjärde kvartalet 2020 låg de inhemska kallvalsade stålpriserna i USA i genomsnitt på cirka 800 dollar/ton under tre år. I slutet av 2021 sjönk priserna till 2 200 dollar per ton.
Med tanke på hur dessa två faktorer har förändrats under pandemin, hur reagerar företagen på slangmarknaden? Vilken inverkan har dessa förändringar på slangleveranskedjan, och vilken användbar vägledning finns det för att branschen ska kunna ta sig ur denna kris?
För många år sedan sammanfattade en högre chef på en rörfabrik sitt företags roll i branschen: ”Vi gör bara två saker här – vi tillverkar rör och vi säljer dem.” , för många distraktioner, för många faktorer som försvagar företagets kärnvärden, eller den nuvarande krisen (eller alla dessa faktorer, vilket ofta är fallet) är av värde för chefer som är överväldigade.
Det är viktigt att uppnå och bibehålla kontroll genom att fokusera på det som är viktigt: de faktorer som påverkar tillverkning och försäljning av kvalitetsrör. Om ett företags ansträngningar inte är inriktade på dessa två aktiviteter är det dags att gå tillbaka till grunderna.
I takt med att pandemin sprider sig har efterfrågan på rör i vissa branscher sjunkit till nästan noll. Bilfabriker och företag i andra branscher som anses obetydliga står sysslolösa. Det fanns en tid då många i branschen varken tillverkade eller sålde rör. Rörmarknaden existerar fortfarande endast för ett fåtal viktiga företag.
Som tur är gör folk sitt. Vissa människor köper extra frysar för att förvara mat. Bostadsmarknaden tar fart senare och folk tenderar att köpa några eller många nya apparater när de köper ett hem, så båda trenderna stöder efterfrågan på rör med mindre diameter. Jordbruksmaskinsindustrin börjar återhämta sig, med fler och fler ägare som vill ha små traktorer eller nollsvängsgräsklippare. Bilmarknaden startade sedan om, om än i en långsammare takt på grund av faktorer som flisbrist.
Figur 1. SAE-J525 och ASTM-A519 är etablerade som generella ersättare för SAE-J524 och ASTM-A513T5. Den största skillnaden är att SAE-J525 och ASTM-A513T5 är svetsade, inte sömlösa. Försörjningssvårigheter, såsom sex månaders ledtider, har skapat möjligheter för två andra rörprodukter, SAE-J356 (levereras i raka rör) och SAE-J356A (levereras i coil), vilka uppfyller många av samma krav.
Marknaden har förändrats, men riktlinjerna är desamma. Ingenting är viktigare än att fokusera på att tillverka och sälja rör enligt marknadens efterfrågan.
Frågan om "tillverkning eller köp" uppstår när tillverkningsverksamheter står inför högre arbetskraftskostnader och fasta eller minskande interna resurser.
Tillverkning av eftersvetsade rörformiga produkter kräver betydande resurser. Beroende på anläggningens produktion är det ibland en ekonomisk fördel att skära breda remsor internt. Intern skärning kan dock vara en börda med tanke på arbetskraftsbehov, verktygskapitalbehov och kostnader för bredbandslager.
Å ena sidan resulterar en skärning av 2 000 ton per månad i 5 000 ton stål i lager, vilket upptar mycket pengar. Å andra sidan krävs väldigt lite pengar för att köpa bredskuret stål på ett omedelbart arrangemang. Faktum är att eftersom rörproducenten kan förhandla fram kreditvillkor med skärmaskinen kan det faktiskt fördröja kontantutlägget. Varje rörverk är unikt i detta avseende, men det är säkert att säga att nästan varje rörproducent har påverkats av COVID-19-pandemin i förhållande till tillgänglighet av kvalificerad arbetskraft, stålkostnader och kassaflöde.
Detsamma gäller för själva rörproduktionen, beroende på situationen. Företag med omfattande förädlingskedjor kan välja bort rörtillverkningsverksamheten. Istället för att tillverka rör och sedan bocka dem, belägga dem och tillverka delaggregat och monteringar, köp röret och fokusera på andra aktiviteter.
Många företag som producerar hydrauliska komponenter eller rörbuntar för vätskehantering i bilar har sina egna rörfabriker. Några av dessa fabriker är nu skulder snarare än tillgångar. Konsumenter under pandemitiden tenderar att köra mindre, och prognoserna för bilförsäljningen är långt ifrån nivåerna före pandemin. Bilmarknaden är förknippad med negativa termer som nedstängningar, kraftiga nedgångar och brister. Det finns inget som tyder på att leveranssituationen för biltillverkare och deras leverantörer kommer att förändras avsevärt inom en snar framtid. Det är värt att notera att fler och fler elbilar på denna marknad har färre drivlinekomponenter i stålrör.
Rörverk byggs vanligtvis utifrån specialdesignade konstruktioner. Detta är en fördel för dess avsedda användning – tillverkning av rör för en specifik applikation – men en nackdel när det gäller skalfördelar. Tänk dig till exempel ett rörverk som är utformat för att tillverka produkter med en ytterdiameter på 10 mm för ett känt fordonsprojekt. Programmet garanterar kvantitetsbaserade inställningar. Senare lades en mycket mindre procedur till för ett annat rör med samma ytterdiameter. Tiden gick, den ursprungliga planen löpte ut och företaget hade inte tillräckligt med volym för att motivera den andra planen. Installations- och andra kostnader är för höga för att motivera det. I det här fallet, om företaget kan hitta en kompetent leverantör, bör det försöka lägga ut projektet på entreprenad.
Naturligtvis slutar inte beräkningen vid avskärningen. Efterbehandlingssteg som beläggning, kapning och förpackning medför avsevärda kostnader. Som ordspråket säger är den största dolda kostnaden för rörtillverkning hanteringen. Röret flyttas från fabriken till lagret, där det tas bort och lastas på en arbetsbänk för slutlig kapning, sedan läggs rören i lager för att säkerställa att rören matas in i skärmaskinen ett efter ett – allt detta kräver arbetskraft. Denna arbetskraftskostnad kan gå obemärkt förbi en revisor, men den kommer i form av en extra gaffeltruckförare eller en extra person på transportavdelningen.
Figur 2. De kemiska sammansättningarna av SAE-J525 och SAE-J356A är nästan identiska, vilket gör att den senare kan ersätta den förra.
Hydrauliska rör har funnits i tusentals år. Egyptierna hamrade ut koppartråd för mer än 4 000 år sedan. Bamburör användes i Kina under Xia-dynastin, omkring 2000 f.Kr., och senare byggdes romerska VVS-system med blyrör, en biprodukt från silversmältningsprocessen.
sömlösa. Moderna sömlösa stålrör gjorde sin nordamerikanska debut 1890. Från 1890 till idag är råmaterialet för denna process en solid rund billet. Innovationer inom kontinuerlig gjutning på 1950-talet ledde till omvandlingen av sömlösa rör från göt till vad som då var ett billigt stålråmaterial, billets. Förr och nu tillverkades hydrauliska rör genom kalldragning av de sömlösa håligheter som produceras genom denna process. På den nordamerikanska marknaden klassificeras de som SAE-J524 av Society of Automotive Engineers och ASTM-A519 av American Society for Testing and Materials.
Att producera sömlösa hydrauliska rör tenderar att vara en arbetsintensiv process, särskilt för små diametrar. Det kräver mycket energi och kräver mycket utrymme.
svetsning. På 1970-talet förändrades marknaden. Efter att ha dominerat stålrörsmarknaden i nästan 100 år, sömlös glidning. Den slogs ut av svetsade rör, som visade sig vara lämpliga för många mekaniska tillämpningar inom bygg- och fordonsmarknaden. Den tog till och med territorium i det som tidigare var heligt land – olje- och gasledningssektorn.
Två innovationer bidrog till denna förändring på marknaden. En av dem handlar om kontinuerlig gjutning av plattor, vilket gör det möjligt för stålverk att effektivt massproducera högkvalitativa plattband. En annan process som gör högfrekvent motståndssvetsning till en gångbar process för rörindustrin. Resultatet är en ny produkt: prestanda lika bra som sömlösa stålrör jämfört med jämförbara sömlösa produkter, och till en lägre kostnad. Detta rör tillverkas fortfarande idag och klassificeras som SAE-J525 eller ASTM-A513-T5 på den nordamerikanska marknaden. Eftersom röret dras och glödgas är det en resurskrävande produkt. Dessa processer är inte lika arbets- och kapitalintensiva som sömlösa processer, men kostnaderna förknippade med dem är fortfarande höga.
Från 1990-talet till idag importeras de flesta hydrauliska rör som konsumeras på den inhemska marknaden, oavsett om de är sömlöst dragna (SAE-J524) eller svetsade (SAE-J525). Detta kan bero på den enorma skillnaden i kostnader för arbetskraft och stålråvara mellan USA och exportländerna. Under de senaste 30 till 40 åren har dessa produkter funnits tillgängliga från inhemska producenter, men de har aldrig kunnat etablera sig som dominerande på denna marknad. Den gynnsamma kostnaden för importerade produkter är ett formidabelt hinder.
nuvarande marknad. Konsumtionen av den sömlösa, dragen och glödgade produkten J524 har minskat under åren. Den är fortfarande tillgänglig och har en plats på marknaden för hydraulledningar, men OEM-tillverkare väljer vanligtvis J525 om den svetsade, dragen och glödgade produkten J525 är lättillgänglig.
Pandemin slår till och marknaden förändras igen. Det globala utbudet av arbetskraft, stål och logistik minskar i ungefär samma takt som den tidigare nämnda nedgången i efterfrågan på bilar. Detsamma gäller för utbudet av importerade J525 hydrauliska rör. Med tanke på dessa händelser verkar den inhemska marknaden vara förberedd för ytterligare ett marknadsskifte. Redo att producera en annan produkt, en som är mindre arbetsintensiv än svets-, drag- och glödgningsrör? En finns, även om den inte används ofta. Det är SAE-J356A, som uppfyller kraven för många hydrauliska applikationer (se figur 1).
Specifikationer publicerade av SAE tenderar att vara korta och enkla, eftersom varje specifikation endast definierar en process för att tillverka rör. Nackdelen är att J525 och J356A har betydande överlappningar i dimensioner, mekaniska egenskaper etc., så specifikationerna tenderar att så frön till förvirring. Dessutom är J356A en spiralformad produkt för hydrauliska ledningar med liten diameter och är en variant av J356, som är en rak rörprodukt som huvudsakligen används vid tillverkning av hydrauliska ledningar med stor diameter.
Figur 3. Även om svetsade och kalldragna rör av många anses vara överlägsna svetsade och kallhärdade rör, är de mekaniska egenskaperna hos de två rörprodukterna jämförbara. Obs: Det brittiska värdet i PSI är en mjuk omvandling av specifikationen, det är ett metriskt värde i MPa.
Vissa ingenjörer anser att J525 utmärker sig i hydrauliska applikationer med högt tryck, såsom de som används i tung utrustning. J356A är mindre känd, men det är också en specifikation för högtrycksvätskor. Ibland är de slutliga formningskraven annorlunda: J525 har ingen innerdiameter, medan J356A är blixtstyrd och har en mindre innerdiameter.
Råmaterialen har liknande egenskaper (se figur 2). Små skillnader i kemisk sammansättning är relaterade till de önskade mekaniska egenskaperna. För att uppnå vissa mekaniska egenskaper, såsom brotthållfasthet vid dragning eller draghållfasthet (UTS), begränsas den kemiska sammansättningen eller värmebehandlingen av stålet för att ge vissa resultat.
Rörtyper delar en gemensam uppsättning liknande mekaniska prestandaparametrar, vilket gör dem utbytbara i många tillämpningar (se figur 3). Med andra ord, om den ena inte är tillgänglig, är det troligt att den andra uppfyller kraven. Ingen behöver uppfinna hjulet på nytt; branschen har redan en uppsättning starka, balanserade hjul till sitt förfogande.
Tube & Pipe Journal blev den första tidskriften som ägnades åt metallrörsindustrin år 1990. Idag är den fortfarande den enda publikationen i Nordamerika som är inriktad på branschen och har blivit den mest betrodda informationskällan för rörproffs.
Nu med full tillgång till den digitala utgåvan av The FABRICATOR, enkel tillgång till värdefulla branschresurser.
Den digitala utgåvan av The Tube & Pipe Journal är nu helt tillgänglig och ger enkel tillgång till värdefulla branschresurser.
Få fullständig tillgång till den digitala utgåvan av STAMPING Journal, som ger de senaste tekniska framstegen, bästa praxis och branschnyheter för metallstämplingsmarknaden.
Nu med full tillgång till den digitala utgåvan av The Fabricator på spanska, enkel åtkomst till värdefulla branschresurser.