Традиційні гідравлічні лінії використовують один розвальцьований кінець і зазвичай виготовляються за стандартом SAE-J525 або ASTM-A513-T5, матеріалами, які важко знайти всередині країни. Виробники оригінального обладнання (OEM), які шукають вітчизняних постачальників, можуть замінити труби, виготовлені за специфікаціями SAE-J356A та герметизовані торцевими ущільненнями O-подібними кільцями, як показано. Виготовлено Tru-Line.
Примітка редактора: Ця стаття є першою з двох частин серії про ринок та виробництво ліній передачі рідини для застосувань високого тиску. У першій частині розглядається ситуація з вітчизняними та зарубіжними базами постачання традиційної продукції. У другій частині розглядаються деталі менш традиційної продукції, орієнтованої на цей ринок.
Пандемія COVID-19 спричинила неочікувані зрушення в багатьох галузях промисловості, включаючи ланцюг поставок сталевих труб та процес виробництва труб. З кінця 2019 року і дотепер ринок труб зазнав руйнівних змін як у виробничих, так і в логістичних операціях. Давно назріла проблема.
Робоча сила зараз важливіша, ніж будь-коли. Пандемія – це людська криза, і важливість здоров'я змінила баланс між роботою, особистим життям та відпочинком для більшості, якщо не для всіх. Кількість кваліфікованих працівників зменшилася через вихід на пенсію, деякі працівники не змогли повернутися на старі робочі місця або знайти нову роботу в тій самій галузі, а також багато інших факторів. На початку епідемії нестача працівників була зосереджена переважно в галузях, які залежать від роботи на передовій, таких як медичне обслуговування та роздрібна торгівля, тоді як виробничі працівники перебували у відпустках або мали значно скорочений робочий час. Виробники зараз мають проблеми з наймом та утриманням персоналу, включаючи досвідчених операторів трубних заводів. Виробництво труб – це здебільшого практична робота, яка вимагає кропіткої праці в середовищі без кліматично контрольованого середовища. Одягайте додаткові засоби індивідуального захисту (наприклад, маски), щоб зменшити ризик зараження, та дотримуйтесь додаткових правил, таких як дотримання дистанції 2 метри. Лінійна дистанція від інших може додати стресу до роботи, на якій вже є багато людей, які знімають стрес.
Постачання сталі та вартість сирої сталі також змінилися під час пандемії. Для більшості труб сталь є найбільшою статтею витрат. Як правило, сталь становить 50% вартості одного фута труби. До четвертого кварталу 2020 року внутрішні ціни на холоднокатану сталь у США в середньому становили близько 800 доларів США за тонну протягом трьох років. До кінця 2021 року ціни впали до 2200 доларів США за тонну.
З огляду на те, як ці два фактори змінилися під час пандемії, як реагують компанії на ринку труб? Який вплив ці зміни мають на ланцюг поставок труб, і які корисні рекомендації існують для виходу галузі з цієї кризи?
Багато років тому один старший керівник трубного заводу підсумував роль своєї компанії в галузі: «Ми тут робимо лише дві речі – виробляємо труби та продаємо їх». Занадто багато відволікаючих факторів, занадто багато факторів, що послаблюють основні цінності компанії, або поточна криза (або всі ці фактори, що часто буває) є цінними для керівників, які перевантажені.
Важливо досягти та підтримувати контроль, зосереджуючись на тому, що важливо: факторах, які впливають на виробництво та продаж якісних труб. Якщо зусилля компанії не зосереджені на цих двох видах діяльності, настав час повернутися до основ.
З поширенням пандемії попит на труби в деяких галузях промисловості впав майже до нуля. Автомобільні заводи та компанії в інших галузях, які вважаються незначними, простоюють без діла. Був час, коли багато хто в галузі не виробляв і не продавав труби. Ринок труб продовжує існувати лише для кількох життєво важливих підприємств.
На щастя, люди роблять свою справу. Деякі люди купують додаткові морозильні камери для зберігання продуктів. Ринок житла зростає пізніше, і люди схильні купувати кілька або багато нової техніки, коли купують будинок, тому обидві тенденції підтримують попит на труби меншого діаметра. Індустрія сільськогосподарської техніки починає відновлюватися, і все більше власників хочуть мати невеликі трактори або газонокосарки з нульовим числом поворотів. Потім автомобільний ринок перезапустився, хоча й повільнішими темпами через такі фактори, як дефіцит чіпсів.
Рисунок 1. SAE-J525 та ASTM-A519 встановлені як загальна заміна SAE-J524 та ASTM-A513T5. Основна відмінність полягає в тому, що SAE-J525 та ASTM-A513T5 є зварними, а не безшовними. Труднощі з постачанням, такі як шестимісячні терміни виконання, створили можливості для двох інших трубних продуктів, SAE-J356 (постачається у вигляді прямих труб) та SAE-J356A (постачається у вигляді рулонів), які відповідають багатьом тим самим вимогам.
Ринок змінився, але принципи залишилися незмінними. Немає нічого важливішого, ніж зосередитися на виробництві та продажу труб відповідно до вимог ринку.
Питання «виробляти чи купувати» виникає, коли виробничі операції стикаються з вищими витратами на робочу силу та фіксованими або скорочуваними внутрішніми ресурсами.
Виробництво зварних труб вимагає значних ресурсів. Залежно від обсягу виробництва та обсягу виробництва заводу, іноді економічно вигідно різати широкі смуги власними силами. Однак внутрішнє нарізання може бути обтяжливим, враховуючи потреби в робочій силі, капітальні потреби в інструменті та витрати на широкосмуговий інвентар.
З одного боку, різання 2000 тонн на місяць призводить до 5000 тонн сталі на складі, що вимагає значних витрат готівки. З іншого боку, для миттєвого придбання широкорізної сталі потрібно дуже мало готівки. Фактично, враховуючи, що виробник труб може домовитися про умови кредитування з різальником, це може фактично відтермінувати витрати готівки. Кожен трубний завод унікальний у цьому відношенні, але можна з упевненістю сказати, що майже кожен виробник труб постраждав від пандемії COVID-19 щодо наявності кваліфікованої робочої сили, вартості сталі та грошового потоку.
Те саме стосується і самого виробництва труб, залежно від ситуації. Компанії з розгалуженими ланцюгами доданої вартості можуть відмовитися від бізнесу з виробництва труб. Замість того, щоб виготовляти труби, а потім згинати їх, покривати та виготовляти вузли та деталі, купуйте труби та зосередьтеся на інших видах діяльності.
Багато компаній, що виробляють гідравлічні компоненти або пучки труб для автомобільних рідин, мають власні трубні заводи. Деякі з цих заводів зараз є пасивом, а не активом. Споживачі в епоху пандемії, як правило, менше їздять на автомобілях, а прогнози продажів автомобілів далекі від допандемічного рівня. Автомобільний ринок асоціюється з такими негативними термінами, як зупинки, серйозні спади та дефіцит. Немає нічого, що вказувало б на те, що ситуація з постачанням автомобільних виробників та їхніх постачальників суттєво зміниться найближчим часом. Примітно, що все більше електромобілів на цьому ринку мають менше сталевих трубчастих компонентів силового агрегату.
Трубопрокатні стани з власним призначенням зазвичай будуються за індивідуальними проектами. Це є перевагою для їхнього цільового використання – виготовлення труб для конкретного застосування – але недоліком з точки зору економії на масштабі. Наприклад, розглянемо трубопрокатний стан, призначений для виготовлення виробів із зовнішнім діаметром 10 мм для відомого автомобільного проекту. Програма гарантує налаштування на основі кількості. Пізніше було додано набагато меншу процедуру для іншої труби з таким самим зовнішнім діаметром. Минув час, початковий план закінчився, і компанія не мала достатнього обсягу, щоб виправдати другий план. Витрати на налаштування та інші витрати занадто високі, щоб виправдати це. У цьому випадку, якщо компанія може знайти кваліфікованого постачальника, їй слід спробувати передати проект на аутсорсинг.
Звичайно, обчислення не зупиняються на відрізку. Завершальні етапи, такі як нанесення покриття, різання на потрібну довжину та упаковка, значно збільшують витрати. Як то кажуть, найбільшою прихованою витратою у виробництві труб є обробка. Труба переміщується з заводу на склад, де її виймають та завантажують на робочий стіл для остаточного різання, потім труби укладаються шарами, щоб забезпечити подачу труб у різальний верстат одна за одною – все це. Усі ці етапи вимагають робочої сили. Ці витрати на робочу силу можуть залишитися непоміченими бухгалтером, але вони проявляються у вигляді додаткового оператора вилкового навантажувача або додаткової людини у відділі транспортування.
Рисунок 2. Хімічний склад SAE-J525 та SAE-J356A майже ідентичний, що допомагає останньому замінити перший.
Гідравлічні труби існують вже тисячі років. Єгиптяни виготовляли мідний дріт понад 4000 років тому. Бамбукова нитка використовувалася в Китаї за часів династії Ся, приблизно у 2000 році до нашої ери, а пізніше римські водопровідні системи були побудовані зі свинцевих труб, побічного продукту процесу виплавки срібла.
безшовні. Сучасні безшовні сталеві труби дебютували в Північній Америці в 1890 році. З 1890 року до сьогодні сировиною для цього процесу є суцільна кругла заготовка. Інновації в безперервному литті в 1950-х роках призвели до перетворення безшовних труб зі злитків на те, що тоді було дешевою сталевою сировиною - заготовки. У минулому і сьогоденні гідравлічні труби виготовляються шляхом холодного витягування безшовних порожнин, отриманих за допомогою цього процесу. На північноамериканському ринку вони класифікуються як SAE-J524 Товариством автомобільних інженерів і ASTM-A519 Американським товариством випробувань і матеріалів.
Виробництво безшовних гідравлічних труб, як правило, є трудомістким процесом, особливо для малих діаметрів. Він вимагає багато енергії та займає багато місця.
зварювання. У 1970-х роках ринок змінився. Після майже 100-річного домінування на ринку сталевих труб, безшовне ковзання. Його витіснили зварні труби, які виявилися придатними для багатьох механічних застосувань на будівельному та автомобільному ринках. Вони навіть зайняли деяку територію в тому, що колись було святою землею – секторі нафто- та газопроводів.
Дві інновації сприяли цій зміні на ринку. Одна з них включає безперервне лиття заготовок, що дозволяє сталеливарним заводам ефективно масово виробляти високоякісну плоску смугу. Ще один процес, який робить високочастотне контактне зварювання життєздатним процесом для трубної промисловості. Результатом є новий продукт: продуктивність така ж висока, як і у безшовних сталевих труб порівняно з порівнянними безшовними виробами, і за нижчою вартістю. Ця труба виробляється й сьогодні та класифікується як SAE-J525 або ASTM-A513-T5 на північноамериканському ринку. Оскільки труба витягується та відпалюється, вона є ресурсоємним продуктом. Ці процеси не такі трудомісткі та капіталомісткі, як безшовні процеси, але витрати, пов'язані з ними, все ще високі.
З 1990-х років і дотепер більшість гідравлічних труб, що споживаються на внутрішньому ринку, незалежно від того, чи є вони безшовними тягнутими (SAE-J524), чи зварними тягнутими (SAE-J525), імпортуються. Це може бути результатом величезної різниці у вартості робочої сили та сталевої сировини між США та країнами-експортерами. Протягом останніх 30-40 років ці продукти були доступні від вітчизняних виробників, але вони так і не змогли утвердитися як домінуючі на цьому ринку. Вигідна вартість імпортної продукції є серйозною перешкодою.
Поточний ринок. Споживання безшовного, тягнутого та відпаленого продукту J524 з роками зменшується. Він все ще доступний і має своє місце на ринку гідравлічних ліній, але виробники оригінального обладнання (OEM) зазвичай обирають J525, якщо зварений, тягнутий та відпалений продукт J525 легкодоступний.
Пандемія вдаряє, і ринок знову змінюється. Глобальна пропозиція робочої сили, сталі та логістики скорочується приблизно з тими ж темпами, що й вищезгадане зниження попиту на автомобілі. Те саме стосується постачання імпортних гідравлічних труб J525. З огляду на ці події, внутрішній ринок, схоже, готовий до чергового зсуву ринку. Готові виробляти інший продукт, менш трудомісткий, ніж зварювання, волочіння та відпал труб? Один такий існує, хоча він не використовується часто. Це SAE-J356A, який відповідає вимогам багатьох гідравлічних застосувань (див. Рисунок 1).
Специфікації, опубліковані SAE, як правило, короткі та прості, оскільки кожна специфікація визначає лише один процес виготовлення труб. Недоліком є ​​те, що J525 та J356A мають значне перекриття за розмірами, механічними властивостями тощо, тому специфікації, як правило, сіють зерна плутанини. Крім того, J356A - це спіральний виріб для гідравлічних ліній малого діаметра та є варіантом J356, який є прямим трубним виробом, що в основному використовується у виробництві гідравлічних ліній великого діаметра.
Рисунок 3. Хоча багато хто вважає зварні та холоднотягнуті труби кращими за зварні та холоднотягнуті труби, механічні властивості цих двох трубних виробів порівнянні. Примітка: значення в імперських одиницях PSI є м'яким перетворенням специфікації, це метричне значення в МПа.
Деякі інженери вважають, що J525 чудово підходить для гідравлічних застосувань високого тиску, таких як ті, що використовуються у важкому обладнанні. J356A менш відома, але вона також є специфікацією для перенесення рідини високого тиску. Іноді вимоги до остаточного формування відрізняються: J525 не має внутрішнього діаметра, тоді як J356A має контрольований обдув і менший внутрішній діаметр.
Сировина має подібні властивості (див. Рисунок 2). Невеликі відмінності в хімічному складі пов'язані з бажаними механічними властивостями. Для досягнення певних механічних властивостей, таких як міцність на розрив або межа міцності на розрив, хімічний склад або термічна обробка сталі обмежуються для отримання певних результатів.
Типи труб мають спільний набір подібних механічних параметрів, що робить їх взаємозамінними в багатьох застосуваннях (див. рисунок 3). Іншими словами, якщо один недоступний, інший, ймовірно, відповідатиме вимогам. Нікому не потрібно винаходити велосипед; галузь вже має у своєму розпорядженні набір міцних, збалансованих коліс.
Журнал «Tube & Pipe Journal» став першим журналом, присвяченим обслуговуванню галузі металевих труб, у 1990 році. Сьогодні він залишається єдиним виданням у Північній Америці, присвяченим цій галузі, і став найнадійнішим джерелом інформації для фахівців з трубопроводів.
Тепер із повним доступом до цифрового видання The FABRICATOR, легкий доступ до цінних галузевих ресурсів.
Цифрове видання журналу «The Tube & Pipe Journal» тепер повністю доступне, забезпечуючи легкий доступ до цінних галузевих ресурсів.
Насолоджуйтесь повним доступом до цифрового видання журналу STAMPING, який містить найновіші технологічні досягнення, передовий досвід та новини галузі для ринку штампування металу.
Тепер із повним доступом до цифрового видання The Fabricator en Español, легкий доступ до цінних галузевих ресурсів.