روندهای لوله های هیدرولیک در زمان کمیابی، قسمت 1

خطوط هیدرولیک سنتی از انتهای تکی استفاده می کنند که معمولاً مطابق با استانداردهای SAE-J525 یا ASTM-A513-T5 ساخته می شوند که به سختی می توان آنها را در داخل کشور به دست آورد.OEM هایی که به دنبال تامین کنندگان داخلی هستند می توانند لوله های تولید شده با مشخصات SAE-J356A و مهر و موم شده با مهر و موم های صورت O-ring را مطابق شکل جایگزین کنند.یک خط تولید واقعی
یادداشت سردبیر: این مقاله اولین مقاله از مجموعه دو قسمتی در بازار و ساخت خطوط انتقال مایع برای کاربردهای فشار بالا است.بخش اول به بررسی وضعیت پایه های عرضه داخلی و خارجی محصولات متعارف می پردازد.بخش دوم جزئیات محصولات کمتر سنتی را که در این بازار مورد هدف قرار گرفته اند مورد بحث قرار می دهد.
همه‌گیری COVID-19 باعث تغییرات غیرمنتظره در بسیاری از صنایع، از جمله زنجیره تامین لوله‌های فولادی و فرآیندهای تولید لوله شده است.از اواخر سال 2019 تا به امروز، بازار لوله فولادی دستخوش تغییرات عمده ای در عملیات تولید و لجستیک شده است.سوالی که خیلی وقت پیش کشیده شده بود در مرکز توجه بود.
اکنون نیروی کار مهمتر از همیشه است.همه‌گیری یک بحران انسانی است و اهمیت سلامت تعادل بین کار، زندگی شخصی و اوقات فراغت را برای بیشتر، اگر نه همه، تغییر داده است.تعداد کارگران ماهر به دلیل بازنشستگی، ناتوانی برخی از کارگران برای بازگشت به شغل قبلی یا یافتن شغل جدید در همان صنعت و بسیاری عوامل دیگر کاهش یافته است.در روزهای ابتدایی همه‌گیری، کمبود نیروی کار بیشتر در صنایعی متمرکز بود که به مشاغل خط مقدم مانند مراقبت‌های پزشکی و خرده‌فروشی متکی بودند، در حالی که کارکنان تولید در تعطیلات بودند یا ساعات کار آنها به میزان قابل توجهی کاهش یافت.تولیدکنندگان در حال حاضر برای جذب و حفظ کارکنان، از جمله اپراتورهای مجرب کارخانه لوله، با مشکل مواجه هستند.لوله سازی در درجه اول یک کار یقه آبی است که نیاز به کار سخت در آب و هوای کنترل نشده دارد.برای کاهش عفونت از تجهیزات حفاظت فردی اضافی (مانند ماسک) استفاده کنید و از قوانین اضافی مانند حفظ فاصله 6 فوتی پیروی کنید.فاصله خطی از دیگران، اضافه کردن استرس به یک شغل استرس زا.
در دسترس بودن فولاد و هزینه مواد خام فولادی نیز در طول همه گیری تغییر کرده است.فولاد گران ترین جزء برای اکثر لوله ها است.به طور معمول، فولاد 50٪ از هزینه هر فوت خطی خط لوله را تشکیل می دهد.در سه ماهه چهارم سال 2020، میانگین قیمت سه ساله فولاد نورد سرد داخلی در ایالات متحده حدود 800 دلار در هر تن بود.قیمت ها از سقف بالا می رود و تا پایان سال 2021 به 2200 دلار در هر تن می رسد.
فقط این دو عامل در طول همه گیری تغییر خواهند کرد، بازیگران بازار لوله چگونه واکنش نشان خواهند داد؟این تغییرات چه تاثیری بر زنجیره تامین لوله دارد و چه توصیه خوبی برای صنعت در این بحران وجود دارد؟
سال ها پیش، یک مدیر باتجربه کارخانه لوله، نقش شرکت خود را در این صنعت خلاصه کرد: "در اینجا ما دو کار انجام می دهیم: لوله می سازیم و آنها را می فروشیم."بسیاری از آنها ارزش های اصلی شرکت یا یک بحران موقت را مخدوش می کنند (یا همه اینها به طور همزمان اتفاق می افتد، که اغلب چنین است).
به دست آوردن و حفظ کنترل با تمرکز بر آنچه واقعاً مهم است مهم است: عواملی که بر تولید و فروش لوله های با کیفیت تأثیر می گذارند.اگر تلاش شرکت معطوف به این دو فعالیت نیست، وقت آن رسیده که به اصول اولیه بازگردیم.
با گسترش همه گیر، تقاضا برای لوله در برخی صنایع به نزدیک به صفر کاهش یافته است.کارخانه های خودروسازی و شرکت های دیگر صنایع که جزئی محسوب می شدند بیکار بودند.زمانی بود که بسیاری در صنعت لوله تولید نمی کردند یا نمی فروختند.بازار لوله فقط برای چند شرکت مهم وجود دارد.
خوشبختانه، مردم به فکر کسب و کار خود هستند.برخی افراد فریزر اضافی برای نگهداری مواد غذایی می خرند.مدت کوتاهی پس از آن، بازار املاک و مستغلات شروع به رشد کرد و مردم تمایل به خرید چند یا تعداد زیادی لوازم جدید هنگام خرید خانه داشتند، بنابراین هر دو روند از تقاضا برای لوله‌های با قطر کوچک‌تر حمایت کردند.صنعت تجهیزات مزرعه شروع به احیاء کرده است و مالکان بیشتری به دنبال تراکتورهای کوچک یا ماشین های چمن زنی با فرمان صفر هستند.پس از آن، بازار خودرو به دلیل کمبود تراشه و سایر عوامل، با سرعت کمتری آغاز شد.
برنج.1. استانداردهای SAE-J525 و ASTM-A519 به عنوان جایگزین های معمولی برای SAE-J524 و ASTM-A513T5 ایجاد شده اند.تفاوت اصلی این است که SAE-J525 و ASTM-A513T5 به جای بدون درز جوش داده می شوند.مشکلات خرید مانند زمان تحویل شش ماهه فرصت‌هایی را برای دو محصول لوله‌ای دیگر، SAE-J356 (عرضه شده به صورت لوله مستقیم) و SAE-J356A (عرضه شده به صورت سیم‌پیچ) ایجاد کرده است که بسیاری از الزامات مشابه سایر محصولات را برآورده می‌کنند.محصولات
بازار تغییر کرده است، اما رهبری ثابت مانده است.هیچ چیز مهمتر از تمرکز بر تولید و فروش لوله با توجه به تقاضای بازار نیست.
سوال ساخت یا خرید زمانی مطرح می شود که یک عملیات تولیدی با هزینه های نیروی کار بالاتر و منابع داخلی ثابت یا کاهش یافته روبرو باشد.
تولید بلافاصله پس از جوشکاری محصولات لوله به منابع قابل توجهی نیاز دارد.بسته به حجم و تولید کارخانه فولاد، گاهی اوقات بریدن نوارهای پهن در داخل مقرون به صرفه است.با این حال، threading داخلی با توجه به نیازهای نیروی کار، سرمایه مورد نیاز برای ابزارها و هزینه موجودی پهنای باند می تواند سنگین باشد.
از یک طرف، برش 2000 تن در ماه و ذخیره 5000 تن فولاد هزینه زیادی می طلبد.از سوی دیگر، خرید فولاد با عرض برش به موقع به پول نقد کمی نیاز دارد.در واقع، با توجه به اینکه سازنده لوله می تواند شرایط وام را با کاتر مذاکره کند، در واقع می تواند هزینه های نقدی را به تعویق بیندازد.هر کارخانه لوله از این نظر منحصر به فرد است، اما به جرات می توان گفت که تقریباً هر تولیدکننده لوله از نظر وجود نیروی کار ماهر، هزینه های فولاد و جریان نقدی تحت تأثیر همه گیری COVID-19 قرار گرفته است.
همین امر در مورد خود تولید لوله بسته به شرایط نیز صدق می کند.شرکت‌هایی که دارای زنجیره‌های ارزش منشعب هستند، می‌توانند از تجارت نظارتی انصراف دهند.به جای ساخت لوله، سپس خم شدن، پوشش دادن، و ساختن گره و مجموعه، لوله بخرید و روی فعالیت های دیگر تمرکز کنید.
بسیاری از شرکت‌هایی که قطعات هیدرولیک یا بسته‌های لوله سیال خودرو را تولید می‌کنند، کارخانه‌های تولید لوله مخصوص به خود را دارند.برخی از این کارخانه ها اکنون به جای دارایی، بدهی هستند.مصرف‌کنندگان در دوران همه‌گیری تمایل دارند کمتر رانندگی کنند و پیش‌بینی‌های فروش خودرو با سطوح قبل از همه‌گیری فاصله زیادی دارد.بازار خودرو با کلمات منفی مانند تعطیلی، رکود عمیق و کمبود همراه است.برای خودروسازان و تامین کنندگان آنها، دلیلی وجود ندارد که انتظار داشته باشیم وضعیت عرضه در آینده نزدیک به سمت بهتر شدن تغییر کند.قابل ذکر است، تعداد فزاینده ای از وسایل نقلیه الکتریکی در این بازار دارای قطعات کمتری از پیشرانه لوله فولادی هستند.
آسیاب های لوله گیر اغلب به سفارش ساخته می شوند.این یک مزیت از نظر هدف مورد نظر آنها - ساخت لوله برای کاربردهای خاص - است اما از نظر صرفه جویی در مقیاس یک نقطه ضعف است.به عنوان مثال، آسیاب لوله ای را در نظر بگیرید که برای تولید محصولات OD 10 میلی متری برای یک محصول شناخته شده خودرو طراحی شده است.این برنامه تنظیمات بر اساس حجم را تضمین می کند.بعدها، روش بسیار کوچکتری برای لوله دیگری با همان قطر خارجی اضافه شد.زمان گذشت، برنامه اصلی منقضی شد و شرکت حجم کافی برای توجیه برنامه دوم را نداشت.هزینه های نصب و سایر هزینه ها بیش از حد قابل توجیه است.در این صورت، اگر شرکت بتواند تامین کننده توانمندی پیدا کند، باید سعی کند پروژه را برون سپاری کند.
البته محاسبات در نقطه برش متوقف نمی شود.مراحل تکمیل مانند پوشش، برش به طول و بسته بندی به میزان زیادی هزینه را افزایش می دهد.اغلب گفته می شود که بزرگترین هزینه پنهان در تولید لوله، جابجایی است.انتقال لوله ها از آسیاب نورد به انباری که در آن از انبار برداشته می شوند و روی پایه ای با شکاف ظریف بارگیری می شوند و سپس لوله ها به صورت لایه لایه قرار می گیرند تا لوله ها را یکی یکی به داخل کاتر وارد کنند - همه اینها همه مراحل نیاز به نیروی کار این هزینه نیروی کار ممکن است توجه حسابدار را جلب نکند، اما خود را به شکل اپراتورهای اضافی لیفتراک یا کارکنان اضافی در بخش تحویل نشان می دهد.
برنج.2. ترکیب شیمیایی SAE-J525 و SAE-J356A تقریباً یکسان است که به دومی کمک می کند تا جایگزین اولی شود.
لوله های هیدرولیک هزاران سال است که وجود داشته است.بیش از 4000 سال پیش، مصریان سیم مسی را جعل کردند.لوله های بامبو در چین در زمان سلسله شیا در حدود 2000 سال قبل از میلاد استفاده می شد.سیستم‌های لوله‌کشی رومی بعدی با استفاده از لوله‌های سربی، محصول جانبی فرآیند ذوب نقره ساخته شدند.
بدون درز.لوله های فولادی بدون درز مدرن در سال 1890 در آمریکای شمالی شروع به کار کردند. از سال 1890 تا به امروز، ماده اولیه این فرآیند یک شمش گرد جامد است.نوآوری‌ها در ریخته‌گری مداوم بیلت‌ها در دهه 1950 منجر به تبدیل لوله‌های بدون درز از شمش‌های فولادی به مواد خام ارزان قیمت فولاد آن زمان - بیلت‌های ریخته‌گری شد.لوله های هیدرولیک، چه در گذشته و چه در حال حاضر، از فضاهای خالی بدون درز و سرد ساخته می شوند.برای بازار آمریکای شمالی توسط انجمن مهندسین خودرو به SAE-J524 و توسط انجمن تست و مواد آمریکا ASTM-A519 طبقه بندی شده است.
تولید لوله های هیدرولیک بدون درز معمولاً یک فرآیند بسیار پر زحمت است، به خصوص برای لوله های با قطر کوچک.به انرژی زیادی نیاز دارد و فضای زیادی نیاز دارد.
جوشکاریدر دهه 1970 بازار تغییر کرد.پس از تسلط بر بازار لوله های فولادی برای نزدیک به 100 سال، بازار لوله های بدون درز کاهش یافته است.این لوله با لوله های جوش داده شده بود که برای بسیاری از کاربردهای مکانیکی در بازارهای ساخت و ساز و خودرو مناسب است.این کشور حتی قلمرویی را در مکه سابق - دنیای خطوط لوله نفت و گاز - اشغال می کند.
دو نوآوری به این تغییر در بازار کمک کردند.یکی شامل ریخته‌گری پیوسته دال‌ها است که به کارخانه‌های فولاد اجازه می‌دهد تا به طور موثر نوار مسطح با کیفیت بالا را تولید کنند.یکی دیگر از عواملی که باعث می شود جوشکاری با مقاومت HF به یک فرآیند قابل دوام برای صنعت خطوط لوله تبدیل شود.نتیجه یک محصول جدید است: یک لوله جوشی با ویژگی های مشابه بدون درز، اما با هزینه کمتر نسبت به محصولات مشابه بدون درز.این لوله هنوز در حال تولید است و در بازار آمریکای شمالی به عنوان SAE-J525 یا ASTM-A513-T5 طبقه بندی می شود.از آنجایی که لوله کشیده و آنیل شده است، محصولی با منابع فشرده است.این فرآیندها به اندازه فرآیندهای بدون درز به کار و سرمایه نیاز ندارند، اما هزینه های مرتبط با آنها همچنان بالا است.
از دهه 1990 تا به امروز، اکثر لوله های هیدرولیک مصرفی در بازار داخلی، اعم از کشش بدون درز (SAE-J524) و یا کشش جوشی (SAE-J525) وارد می شود.این احتمالاً نتیجه تفاوت های بزرگ در هزینه نیروی کار و مواد خام فولادی بین ایالات متحده و کشورهای صادرکننده است.طی 30 تا 40 سال گذشته، این محصولات از تولیدکنندگان داخلی در دسترس بوده اند، اما هرگز نتوانسته اند خود را به عنوان یک بازیگر مسلط در این بازار مطرح کنند.قیمت مناسب محصولات وارداتی یک مانع جدی است.
بازار فعلیمصرف محصول بدون درز، کشیده و آنیل شده J524 در طول سال ها به تدریج کاهش یافته است.هنوز در دسترس است و در بازار خط هیدرولیک جایگاهی دارد، اما OEM ها تمایل دارند J525 را انتخاب کنند، اگر J525 جوش، کشیده و آنیل شده به راحتی در دسترس باشد.
همه گیری شیوع پیدا کرد و بازار دوباره تغییر کرد.عرضه جهانی نیروی کار، فولاد و لجستیک تقریباً به همان میزان کاهش تقاضای خودرو که در بالا ذکر شد کاهش می یابد.همین امر در مورد تامین لوله های روغن هیدرولیک وارداتی J525 نیز صدق می کند.با توجه به این تحولات، به نظر می رسد بازار داخلی برای تغییر بازار دیگری آماده است.آیا آمادگی تولید محصول دیگری را دارد که نسبت به لوله های جوشکاری، کشش و بازپخت کار کمتری داشته باشد؟یکی وجود دارد، اگرچه معمولاً استفاده نمی شود.این SAE-J356A است که الزامات بسیاری از سیستم های هیدرولیک را برآورده می کند (شکل 1 را ببینید).
مشخصات منتشر شده توسط SAE معمولا کوتاه و ساده است، زیرا هر مشخصات تنها یک فرآیند تولید لوله را تعریف می کند.نقطه ضعف این است که J525 و J356A از نظر اندازه، خواص مکانیکی و سایر اطلاعات تقریباً یکسان هستند، بنابراین مشخصات ممکن است گیج کننده باشند.علاوه بر این، محصول مارپیچ J356A برای خطوط هیدرولیک با قطر کوچک، گونه ای از J356 است و لوله مستقیم عمدتا برای تولید لوله های هیدرولیک با قطر بزرگ استفاده می شود.
شکل 3. اگرچه لوله های جوش داده شده و سرد کشیده شده از نظر بسیاری از لوله های جوشی و نورد سرد برتری دارند، خواص مکانیکی این دو محصول لوله ای قابل مقایسه است.توجه داشته باشید.مقادیر امپریال به PSI نرم از مشخصاتی که مقادیر متریک هستند به MPa تبدیل می شوند.
برخی از مهندسان J525 را برای کاربردهای هیدرولیک فشار بالا مانند تجهیزات سنگین عالی می دانند.J356A کمتر شناخته شده است اما برای یاتاقان های سیال فشار بالا نیز کاربرد دارد.گاهی اوقات الزامات تکمیل متفاوت است: J525 مهره ID ندارد، در حالی که J356A جریان مجدد رانده می شود و دارای یک مهره ID کوچکتر است.
ماده خام خواص مشابهی دارد (شکل 2 را ببینید).تفاوت های کوچک در ترکیب شیمیایی با خواص مکانیکی مورد نظر مرتبط است.به منظور دستیابی به خواص مکانیکی خاص مانند استحکام کششی یا مقاومت کششی نهایی (UTS)، ترکیب شیمیایی یا عملیات حرارتی فولاد برای به دست آوردن نتایج خاص محدود می شود.
این نوع لوله ها دارای مجموعه مشابهی از خواص مکانیکی عمومی هستند که باعث می شود در بسیاری از کاربردها قابل تعویض باشند (شکل 3 را ببینید).به عبارت دیگر، اگر یکی غایب باشد، احتمالاً دیگری کافی است.هیچ کس نیازی به اختراع مجدد چرخ ندارد، این صنعت در حال حاضر دارای مجموعه ای محکم و متعادل از چرخ ها است.
Tube & Pipe Journal در سال 1990 به عنوان اولین مجله اختصاص داده شده به صنعت لوله های فلزی راه اندازی شد.تا به امروز، این تنها نشریه صنعتی در آمریکای شمالی است و به معتبرترین منبع اطلاعات برای متخصصان لوله‌سازی تبدیل شده است.
دسترسی دیجیتالی کامل به FABRICATOR اکنون در دسترس است و دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت را فراهم می کند.
اکنون دسترسی دیجیتالی کامل به The Tube & Pipe Journal در دسترس است و دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت را فراهم می کند.
از دسترسی دیجیتالی کامل به STAMPING Journal، مجله بازار مهر و موم فلزی با آخرین پیشرفت‌های تکنولوژیکی، بهترین شیوه‌ها و اخبار صنعت لذت ببرید.
دسترسی کامل به نسخه دیجیتال The Fabricator en Español اکنون در دسترس است و دسترسی آسان به منابع ارزشمند صنعت را فراهم می کند.
قسمت 2 از مجموعه دو قسمتی ما با ری ریپل، هنرمند و جوشکار متال تگزاسی، او را ادامه می دهد…