Geleneksel hidrolik hatlar tek taraflı genişletilmiş uca sahiptir ve genellikle SAE-J525 veya ASTM-A513-T5 standartlarına göre üretilir; bu malzemelerin yurt içinde temin edilmesi zordur. Yerli tedarikçi arayan OEM'ler, gösterildiği gibi SAE-J356A spesifikasyonlarına göre üretilmiş ve O-ring yüzey contalarıyla kapatılmış boruları kullanabilirler. Tru-Line tarafından üretilmiştir.
Editörün Notu: Bu makale, yüksek basınç uygulamaları için sıvı transfer hatlarının pazarı ve üretimi üzerine iki bölümlük bir serinin ilk bölümüdür. Birinci bölüm, yerli ve yabancı geleneksel ürün tedarik üslerinin durumunu ele almaktadır. İkinci bölüm ise bu pazarı hedefleyen daha az geleneksel ürünlerin detaylarını tartışmaktadır.
COVID-19 pandemisi, çelik boru tedarik zinciri ve boru üretim süreci de dahil olmak üzere birçok sektörde beklenmedik değişimlere neden oldu. 2019 yılının sonundan günümüze kadar, boru pazarı hem fabrika hem de lojistik operasyonlarında yıkıcı değişiklikler yaşadı. Uzun süredir devam eden bir sorun gün yüzüne çıktı.
İş gücü artık her zamankinden daha önemli. Bu pandemi bir insanlık krizi ve sağlığın önemi, neredeyse herkes için iş-yaşam-eğlence dengesini değiştirdi. Emeklilik, bazı işçilerin eski işlerine dönememesi veya aynı sektörde yeni iş bulamaması ve diğer birçok faktör nedeniyle vasıflı işçi sayısı azaldı. Salgının ilk günlerinde, işçi açığı esas olarak sağlık hizmetleri ve perakende gibi ön saflarda çalışmaya bağlı sektörlerde yoğunlaşırken, imalat işçileri ücretsiz izindeydi veya çalışma saatleri önemli ölçüde azaltılmıştı. Üreticiler şimdi, deneyimli boru imalat operatörleri de dahil olmak üzere personel bulmakta ve elde tutmakta zorlanıyor. Boru imalatı büyük ölçüde, iklim kontrollü bir ortamda titiz bir çaba gerektiren, el emeğine dayalı bir mavi yakalı iştir. Enfeksiyonu azaltmak için ek kişisel koruyucu ekipman (örneğin maske) kullanın ve 1,8 metre mesafeyi korumak gibi ek kurallara uyun. Başkalarından doğrusal mesafe, zaten birçok stres azaltıcı unsuru olan bir işe daha fazla stres katabilir.
Pandemi sürecinde çelik arzı ve ham çelik maliyetleri de değişti. Çoğu boru için çelik, en büyük maliyet bileşenidir. Genel bir kural olarak, çelik, borunun metre başına maliyetinin %50'sini oluşturur. 2020'nin dördüncü çeyreğine kadar, ABD'deki soğuk haddelenmiş çelik fiyatları üç yıl boyunca ortalama 800$/ton civarında seyretti. 2021'in sonuna gelindiğinde ise fiyatlar ton başına 2.200$'a düştü.
Pandemi sürecinde bu iki faktörün nasıl değiştiği göz önüne alındığında, boru pazarındaki şirketler nasıl tepki veriyor? Bu değişikliklerin boru tedarik zinciri üzerindeki etkisi nedir ve sektörün bu krizden çıkması için hangi yararlı kılavuzlar mevcuttur?
Yıllar önce, üst düzey bir boru fabrikası yöneticisi, şirketinin sektördeki rolünü şöyle özetlemişti: "Biz burada sadece iki şey yapıyoruz – boru üretiyoruz ve onları satıyoruz." Ancak, çok fazla dikkat dağıtıcı unsur, şirketin temel değerlerini zayıflatan çok fazla faktör veya mevcut kriz (ya da bunların hepsi, ki bu genellikle böyledir) bunalmış yöneticileri yönetmek için değerlidir.
Kaliteli tüplerin üretimi ve satışını etkileyen faktörlere odaklanarak kontrolü sağlamak ve sürdürmek önemlidir. Eğer bir şirketin çabaları bu iki faaliyete odaklanmıyorsa, temellere geri dönme zamanı gelmiştir.
Pandemi yayılırken, bazı sektörlerde boru talebi neredeyse sıfıra düştü. Otomobil fabrikaları ve önemsiz görülen diğer sektörlerdeki şirketler atıl durumda. Bir zamanlar sektördeki birçok kişi ne boru üretiyor ne de satıyordu. Boru pazarı sadece birkaç temel işletme için varlığını sürdürüyor.
Neyse ki insanlar kendi işlerini yapıyorlar. Bazı insanlar yiyecek saklamak için ek dondurucular satın alıyor. Konut piyasası daha sonra canlanıyor ve insanlar ev satın aldıklarında genellikle birkaç veya birçok yeni ev aleti alıyorlar, bu nedenle her iki eğilim de daha küçük çaplı borulara olan talebi destekliyor. Tarım ekipmanı sektörü toparlanmaya başlıyor ve giderek daha fazla sahip küçük traktörler veya sıfır dönüşlü çim biçme makineleri istiyor. Otomobil piyasası daha sonra, talaş kıtlığı gibi faktörler nedeniyle daha yavaş bir tempoda da olsa yeniden başladı.
Şekil 1. SAE-J525 ve ASTM-A519, SAE-J524 ve ASTM-A513T5'in genel yerine geçen standartlar olarak belirlenmiştir. Temel fark, SAE-J525 ve ASTM-A513T5'in dikişsiz değil, kaynaklı olmasıdır. Altı aylık teslim süreleri gibi tedarik zorlukları, aynı gereksinimlerin çoğunu karşılayan iki başka boru ürünü olan SAE-J356 (düz boru halinde teslim edilir) ve SAE-J356A (rulo halinde teslim edilir) için fırsatlar yaratmıştır.
Piyasa değişti, ancak ilkeler aynı kaldı. Piyasa taleplerine uygun boru üretmeye ve satmaya odaklanmaktan daha önemli bir şey yok.
Üretim faaliyetleri daha yüksek işçilik maliyetleri ve sabit veya azalan iç kaynaklarla karşı karşıya kaldığında "üretmek mi, satın almak mı" sorusu ortaya çıkar.
Kaynak sonrası boru ürünlerinin imalatı önemli kaynaklar gerektirir. Tesisin üretim kapasitesine bağlı olarak, geniş şeritleri tesis içinde kesmek bazen ekonomik bir avantaj olabilir. Bununla birlikte, işçilik gereksinimleri, alet sermayesi gereksinimleri ve geniş bant envanter maliyetleri göz önüne alındığında, dahili dilimleme bir yük olabilir.
Bir yandan, ayda 2.000 ton kesim, stokta 5.000 ton çelik birikmesine ve bunun da büyük miktarda nakit tutmasına neden olur. Öte yandan, geniş kesim çeliği anında satın almak için çok az nakit gereklidir. Aslında, boru üreticisinin kesimciyle kredi koşulları konusunda pazarlık yapabilmesi, nakit çıkışını geciktirebilir. Her boru fabrikası bu konuda benzersizdir, ancak neredeyse her boru üreticisinin COVID-19 pandemisinden nitelikli işgücü bulunabilirliği, çelik maliyetleri ve nakit akışı açısından etkilendiğini söylemek güvenlidir.
Aynı durum, duruma bağlı olarak boru üretiminin kendisi için de geçerlidir. Geniş katma değer zincirine sahip şirketler, boru imalat işinden çıkmayı tercih edebilirler. Boru üretip sonra bükmek, kaplamak ve alt montajlar ile montajlar yapmak yerine, boruyu satın alıp diğer faaliyetlere odaklanabilirler.
Hidrolik bileşenler veya otomotiv sıvı iletim boru demetleri üreten birçok şirketin kendi boru fabrikaları bulunmaktadır. Bu fabrikaların bazıları artık varlık olmaktan ziyade yükümlülük haline gelmiştir. Pandemi döneminde tüketiciler daha az araç kullanma eğilimindedir ve otomobil satış tahminleri pandemi öncesi seviyelerden çok uzaktır. Otomobil pazarı, kapanmalar, ciddi düşüşler ve kıtlıklar gibi olumsuz terimlerle ilişkilendirilmektedir. Otomotiv OEM'lerinin ve tedarikçilerinin tedarik durumunun yakın gelecekte önemli ölçüde değişeceğine dair hiçbir işaret yoktur. Özellikle, bu pazardaki giderek daha fazla elektrikli araçta daha az çelik borulu güç aktarma sistemi bileşeni bulunmaktadır.
Özel tasarımlı boru üretim tesisleri genellikle özel olarak üretilir. Bu, amaçlanan kullanım açısından (belirli bir uygulama için boru üretmek) bir avantajdır, ancak ölçek ekonomisi açısından bir dezavantajdır. Örneğin, bilinen bir otomotiv projesi için 10 mm dış çaplı ürünler üretmek üzere tasarlanmış bir boru üretim tesisini ele alalım. Program, miktar bazlı ayarları garanti eder. Daha sonra, aynı dış çapa sahip başka bir boru için çok daha küçük bir işlem eklendi. Zaman geçti, ilk planın süresi doldu ve şirket ikinci planı haklı çıkaracak kadar hacme sahip değildi. Kurulum ve diğer maliyetler bunu haklı çıkaramayacak kadar yüksektir. Bu durumda, şirket yetenekli bir tedarikçi bulabilirse, projeyi dışarıdan yaptırmayı denemelidir.
Elbette, hesaplama kesim noktasında bitmiyor. Kaplama, boya göre kesme ve paketleme gibi son işlemler önemli ölçüde maliyet ekliyor. Atasözünde de denildiği gibi, boru üretiminin en büyük gizli maliyeti taşıma maliyetidir. Boru, fabrikadan depoya taşınır, burada çıkarılır ve son boy kesimi için bir çalışma tezgahına yüklenir, ardından boruların kesme makinesine tek tek beslenmesini sağlamak için katmanlar halinde istiflenir - tüm bu adımlar işçilik gerektirir. Bu işçilik maliyeti bir muhasebeci tarafından fark edilmeyebilir, ancak fazladan bir forklift operatörü veya nakliye departmanında fazladan bir kişi şeklinde ortaya çıkar.
Şekil 2. SAE-J525 ve SAE-J356A'nın kimyasal bileşimleri neredeyse aynıdır, bu da ikincisinin birincisinin yerini almasına yardımcı olur.
Hidrolik borular binlerce yıldır kullanılmaktadır. Mısırlılar 4000 yıldan daha uzun bir süre önce bakır tel dövmüşlerdir. Çin'de MÖ 2000 civarında Xia Hanedanlığı döneminde bambu borular kullanılmış ve daha sonra Roma'nın su tesisat sistemleri, gümüş eritme işleminin bir yan ürünü olan kurşun borularla inşa edilmiştir.
Modern dikişsiz çelik borular, Kuzey Amerika'da ilk kez 1890 yılında piyasaya sürüldü. 1890'dan günümüze kadar bu işlem için kullanılan ham madde, katı yuvarlak bir kütük olmuştur. 1950'lerde sürekli dökümdeki yenilikler, dikişsiz boruların külçelerden, o zamanlar düşük maliyetli bir çelik ham maddesi olan kütüklere dönüşmesine yol açtı. Geçmişte ve günümüzde, hidrolik borular, bu işlemle üretilen dikişsiz boşlukların soğuk çekilmesiyle yapılır. Kuzey Amerika pazarında, Otomotiv Mühendisleri Derneği tarafından SAE-J524 ve Amerikan Test ve Malzeme Derneği tarafından ASTM-A519 olarak sınıflandırılır.
Dikişsiz hidrolik boru üretimi, özellikle küçük çaplar için, oldukça emek yoğun bir süreçtir. Çok fazla enerji ve alan gerektirir.
1970'lerde pazar değişti. Yaklaşık 100 yıl boyunca çelik boru pazarında hakimiyet kurduktan sonra, dikişsiz kaynak yöntemi, inşaat ve otomotiv pazarlarındaki birçok mekanik uygulama için uygun olduğu anlaşılan kaynaklı boru tarafından tahtından indirildi. Hatta eskiden kutsal sayılan petrol ve doğalgaz boru hattı sektöründe bile kendine yer buldu.
Pazarda meydana gelen bu değişime iki yenilik katkıda bulundu. Bunlardan biri, çelik fabrikalarının yüksek kaliteli düz şeritleri verimli bir şekilde seri üretmesini sağlayan sürekli levha dökümünü içeriyor. Diğeri ise yüksek frekanslı direnç kaynağını boru endüstrisi için uygulanabilir bir süreç haline getiriyor. Sonuç olarak, benzer dikişsiz ürünlerle karşılaştırıldığında dikişsiz çelik boru kadar iyi performans gösteren ve daha düşük maliyetli yeni bir ürün ortaya çıkıyor. Bu boru bugün hala üretiliyor ve Kuzey Amerika pazarında SAE-J525 veya ASTM-A513-T5 olarak sınıflandırılıyor. Boru çekme ve tavlama işleminden geçtiği için kaynak yoğun bir üründür. Bu işlemler dikişsiz işlemler kadar emek ve sermaye yoğun olmasa da, bunlarla ilişkili maliyetler hala yüksektir.
1990'lardan günümüze kadar, iç pazarda tüketilen hidrolik boru hatlarının çoğu, ister dikişsiz çekme (SAE-J524) ister kaynaklı çekme (SAE-J525) olsun, ithal edilmektedir. Bu durum, ABD ile ihracatçı ülkeler arasındaki işçilik ve çelik hammadde maliyetlerindeki büyük farktan kaynaklanıyor olabilir. Son 30-40 yıldır bu ürünler yerli üreticiler tarafından da temin edilebilmekte, ancak bu pazarda baskın bir konum elde edememişlerdir. İthal ürünlerin uygun maliyeti, aşılması zor bir engel teşkil etmektedir.
Mevcut piyasada, dikişsiz, çekme ve tavlama işleminden geçirilmiş J524 ürününün tüketimi yıllar içinde azalmaktadır. Hala mevcuttur ve hidrolik hat pazarında yeri vardır, ancak OEM'ler genellikle kaynaklı, çekme ve tavlama işleminden geçirilmiş J525 ürünü kolayca bulunabiliyorsa J525'i tercih ederler.
Pandemi vurdu ve piyasa tekrar değişti. Küresel işgücü, çelik ve lojistik arzı, otomobillere olan talebin azalmasıyla aynı hızda düşüyor. İthal J525 hidrolik boru arzı için de aynı durum geçerli. Bu olaylar göz önüne alındığında, iç piyasa başka bir piyasa değişimine hazır görünüyor. Kaynak, çekme ve tavlama gibi boru işlemlerinden daha az emek yoğun bir ürün üretmeye hazır mısınız? Yaygın olarak kullanılmasa da, böyle bir ürün mevcut. Bu ürün, birçok hidrolik uygulamanın gereksinimlerini karşılayan SAE-J356A'dır (Şekil 1'e bakınız).
SAE tarafından yayınlanan spesifikasyonlar genellikle kısa ve basittir, çünkü her spesifikasyon yalnızca boru yapımı için tek bir süreci tanımlar. Dezavantajı ise J525 ve J356A'nın boyutları, mekanik özellikleri vb. açısından önemli ölçüde örtüşmesidir, bu nedenle spesifikasyonlar kafa karışıklığına yol açabilir. Ayrıca, J356A küçük çaplı hidrolik hatlar için sarmal bir üründür ve esas olarak büyük çaplı hidrolik hatların üretiminde kullanılan düz boru ürünü olan J356'nın bir varyantıdır.
Şekil 3. Kaynaklı ve soğuk çekme boruların, kaynaklı ve soğuk şekillendirme borulardan birçok kişi tarafından daha üstün olduğu düşünülse de, iki boru ürününün mekanik özellikleri karşılaştırılabilir düzeydedir. Not: PSI cinsinden verilen İngiliz ölçü birimi değeri, spesifikasyonun yumuşak bir dönüşümüdür; MPa cinsinden metrik bir değerdir.
Bazı mühendisler, J525'in ağır ekipmanlarda kullanılanlar gibi yüksek basınçlı hidrolik uygulamalarında üstün performans gösterdiğine inanmaktadır. J356A daha az bilinir, ancak o da yüksek basınçlı sıvı taşıma spesifikasyonuna sahiptir. Bazen son şekillendirme gereksinimleri farklıdır: J525'te iç çap boncuğu bulunmazken, J356A'da çapak kontrolü vardır ve daha küçük bir iç çap boncuğuna sahiptir.
Hammaddeler benzer özelliklere sahiptir (Şekil 2'ye bakınız). Kimyasal bileşimdeki küçük farklılıklar, istenen mekanik özelliklerle ilişkilidir. Gerilme altında kırılma dayanımı veya nihai çekme dayanımı (UTS) gibi belirli mekanik özelliklere ulaşmak için, çeliğin kimyasal bileşimi veya ısıl işlemi belirli sonuçlar üretmekle sınırlıdır.
Boru tipleri, benzer mekanik performans parametrelerine sahip ortak bir kümeye sahiptir ve bu da onları birçok uygulamada birbirinin yerine kullanılabilir hale getirir (Şekil 3'e bakınız). Başka bir deyişle, biri mevcut değilse, diğeri muhtemelen gereksinimleri karşılayacaktır. Kimsenin tekerleği yeniden icat etmesine gerek yok; sektörün zaten elinde güçlü ve dengeli bir tekerlek seti bulunmaktadır.
Tube & Pipe Journal, 1990 yılında metal boru sektörüne hizmet etmeye adanmış ilk dergi oldu. Bugün, Kuzey Amerika'da sektöre adanmış tek yayın olmaya devam ediyor ve boru profesyonelleri için en güvenilir bilgi kaynağı haline geldi.
Artık The FABRICATOR'ın dijital baskısına tam erişimle, değerli sektör kaynaklarına kolayca ulaşabilirsiniz.
Tube & Pipe Journal'ın dijital baskısına artık tamamen erişilebilir ve değerli sektör kaynaklarına kolay erişim sağlanmaktadır.
Metal damgalama pazarı için en son teknolojik gelişmeleri, en iyi uygulamaları ve sektör haberlerini sunan STAMPING Journal'ın dijital baskısına tam erişimin keyfini çıkarın.
Artık The Fabricator en Español'un dijital baskısına tam erişimle, değerli sektör kaynaklarına kolayca ulaşabilirsiniz.