Бележка на редактора: Тази статия е втората от поредица от две части за пазара и производството на линии за пренос на течности с малък диаметър за приложения с високо налягане.Първият раздел обсъжда наличието на вътрешния пазар на конвенционални продукти за тези приложения, които са рядкост.Във втората част се разглеждат два нетрадиционни продукта на този пазар.
Двата типа заварени хидравлични тръби, определени от Обществото на автомобилните инженери – SAE-J525 и SAE-J356A – имат общ източник, както и техните писмени спецификации.Плоските стоманени ленти се нарязват на ширина и се оформят в тръби чрез профилиране.След като краищата на лентата са полирани с оребрен инструмент, тръбата се нагрява чрез високочестотно съпротивително заваряване и се изковава между притискащите ролки, за да се образува заваръчен шев.След заваряване ръбът на OD се отстранява с държач, който обикновено е направен от волфрамов карбид.Идентификационната светкавица се отстранява или регулира до максималната проектна височина с помощта на заключващия инструмент.
Описанието на този процес на заваряване е общо и има много малки разлики в процеса на действителното производство (вижте Фигура 1).Те обаче споделят много механични свойства.
Повредите на тръбите и общите режими на повреда могат да бъдат разделени на натоварвания на опън и натиск.При повечето материали напрежението на опън е по-ниско от напрежението на натиск.Повечето материали обаче са много по-силни на натиск, отколкото на опън.Бетонът е пример.Той е силно свиваем, но освен ако не е формован с вътрешна мрежа от армировъчни пръти (арматурни пръти), лесно се счупва.Поради тази причина стоманата се изпитва на опън, за да се определи нейната крайна якост на опън (UTS).И трите размера на хидравличните маркучи имат еднакви изисквания: 310 MPa (45 000 psi) UTS.
Поради способността на тръбите под налягане да издържат на хидравлично налягане, може да се наложи отделно изчисление и тест за отказ, известен като тест за спукване.Изчисленията могат да се използват за определяне на теоретичното крайно налягане на разрушаване, като се вземат предвид дебелината на стената, UTS и външният диаметър на материала.Тъй като тръбите J525 и тръбите J356A могат да бъдат с еднакъв размер, единствената променлива е UTS.Осигурява типична якост на опън от 50 000 psi с прогнозно налягане на спукване от 0,500 x 0,049 инча. Тръбите са еднакви и за двата продукта: 10 908 psi.
Въпреки че изчислените прогнози са еднакви, една разлика в практическото приложение се дължи на действителната дебелина на стената.При J356A вътрешният борфър може да се регулира до максимален размер в зависимост от диаметъра на тръбата, както е описано в спецификацията.За продуктите J525 с премахнати ръбове, процесът на премахване на ръбове обикновено умишлено намалява вътрешния диаметър с около 0,002 инча, което води до локализирано изтъняване на стените в зоната на заваряване.Въпреки че дебелината на стената се запълва с последваща студена обработка, остатъчното напрежение и ориентацията на зърната може да се различават от основния метал и дебелината на стената може да е малко по-тънка от тази на сравнимата тръба, посочена в J356A.
В зависимост от крайната употреба на тръбата, вътрешните грапавини трябва да бъдат отстранени или сплескани (или сплескани), за да се елиминират потенциални пътища за изтичане, главно едностенни разширени крайни форми.Въпреки че обикновено се смята, че J525 има плавен ID и следователно не изтича, това е погрешно схващане.Тръбите J525 могат да образуват идентификационни ивици поради неправилна студена обработка, което води до течове при връзката.
Започнете отстраняването на ръбове, като отрежете (или изстържете) заваръчния шев от стената с вътрешен диаметър.Инструментът за почистване е прикрепен към дорник, поддържан от ролки вътре в тръбата, точно зад станцията за заваряване.Докато почистващият инструмент отстраняваше заваръчния ръб, ролките по невнимание се претърколиха върху част от пръските от заваряването, карайки ги да ударят повърхността на ID на тръбата (вижте Фигура 2).Това е проблем за леко обработени тръби, като струговани или шлифовани тръби.
Премахването на светкавицата от тръбата не е лесно.Процесът на рязане превръща блясъка в дълга, заплетена нишка от остра стомана.Докато премахването е изискване, премахването често е ръчен и несъвършен процес.Части от тръби за шалове понякога напускат територията на производителя на тръбите и се изпращат на клиентите.
Ориз.1. Материалът SAE-J525 се произвежда масово, което изисква значителни инвестиции и труд.Подобни тръбни продукти, произведени с помощта на SAE-J356A, се обработват изцяло в тръбни мелници за вградено отгряване, така че е по-ефективно.
За по-малки тръби, като тръбопроводи за течности с диаметър по-малък от 20 mm, отстраняването на ръбовете по вътрешния контур обикновено не е толкова важно, тъй като тези диаметри не изискват допълнителна стъпка за финална обработка на вътрешния диаметър.Единственото предупреждение е, че крайният потребител трябва само да прецени дали постоянната височина на управление на светкавицата ще създаде проблем.
Отличният контрол на пламъка на ID започва с прецизно кондициониране на лентата, рязане и заваряване.Всъщност свойствата на суровината на J356A трябва да бъдат по-строги от J525, тъй като J356A има повече ограничения за размера на зърната, включванията на оксиди и други параметри за производство на стомана поради използвания процес на студено оразмеряване.
И накрая, ID заваряването често изисква охлаждаща течност.Повечето системи използват същата охлаждаща течност като инструмента за откоси, но това може да създаде проблеми.Въпреки че са филтрирани и обезмаслени, охлаждащите течности за мелници често съдържат значителни количества метални частици, различни масла и масла и други замърсители.Следователно, тръбата J525 изисква цикъл на измиване с горещ каустик или друга еквивалентна стъпка на почистване.
Кондензаторите, автомобилните системи и други подобни системи изискват почистване на тръбопроводите и подходящото почистване може да се извърши в мелницата.J356A напуска фабриката с чист отвор, контролирано съдържание на влага и минимални остатъци.И накрая, обичайна практика е да се напълни всяка тръба с инертен газ, за ​​да се предотврати корозия и да се запечатат краищата преди изпращане.
Тръбите J525 са нормализирани след заваряване и след това студено обработени (изтеглени).След студена обработка тръбата се нормализира отново, за да отговаря на всички механични изисквания.
Етапите на нормализиране, изтегляне на тел и второ нормализиране изискват транспортиране на тръбата до пещта, до станцията за изтегляне и обратно в пещта.В зависимост от спецификата на операцията, тези стъпки изискват други отделни подстъпки като заостряване (преди боядисване), ецване и изправяне.Тези стъпки са скъпи и изискват значително време, труд и финансови ресурси.Студено изтеглените тръби се свързват с 20% процент отпадъци в производството.
Тръбата J356A се нормализира в мелницата за валцуване след заваряване.Тръбата не докосва земята и се движи от първоначалните етапи на формоване до готовата тръба в непрекъсната последователност от стъпки във валцоващата мелница.Заварени тръби като J356A имат 10% загуба в производството.При равни други условия това означава, че лампите J356A са по-евтини за производство от лампите J525.
Въпреки че свойствата на тези два продукта са сходни, те не са еднакви от металургична гледна точка.
Студено изтеглените тръби J525 изискват две предварителни нормализиращи обработки: след заваряване и след изтегляне.Температурите на нормализиране (1650°F или 900°C) водят до образуването на повърхностни оксиди, които обикновено се отстраняват с минерална киселина (обикновено сярна или солна) след отгряване.Декапирането има голямо въздействие върху околната среда по отношение на емисии във въздуха и потоци богати на метали отпадъци.
В допълнение, нормализирането на температурата в редуциращата атмосфера на пещта с валцова пещ води до консумация на въглерод на повърхността на стоманата.Този процес, обезвъглеродяване, оставя повърхностен слой, който е много по-слаб от оригиналния материал (вижте Фигура 3).Това е особено важно за тънкостенни тръби.При дебелина на стената 0,030″, дори малък слой за обезвъглеродяване от 0,003″ ще намали ефективната стена с 10%.Такива отслабени тръби могат да се повредят поради напрежение или вибрации.
Фигура 2. Инструмент за почистване на ID (не е показан) се поддържа от ролки, които се движат по ID на тръбата.Добрият дизайн на ролките намалява количеството пръски от заваряване, които се търкалят в стената на тръбата.инструменти Nielsen
Тръбите J356 се обработват на партиди и изискват отгряване в пещ с ролкова пещ, но това не се ограничава до.Вариантът, J356A, е изцяло обработен във валцова мелница с помощта на вградена индукция, процес на нагряване, който е много по-бърз от пещ с валцова пещ.Това съкращава времето за отгряване, като по този начин стеснява прозореца на възможността за обезвъглеродяване от минути (или дори часове) до секунди.Това осигурява J356A с равномерно отгряване без оксид или обезвъглеродяване.
Тръбите, използвани за хидравлични линии, трябва да бъдат достатъчно гъвкави, за да бъдат огъвани, разширявани и формовани.Завоите са необходими, за да се пренесе хидравличната течност от точка А до точка Б, преминавайки през различни завои и завои по пътя, а разширяването е ключът към осигуряването на метод на крайна връзка.
В ситуация на кокошка или яйце, комините са проектирани за свързване на горелка с една стена (по този начин има гладък вътрешен диаметър), или може да се е случило обратното.В този случай вътрешната повърхност на тръбата приляга плътно към гнездото на щифтовия конектор.За да се осигури плътна връзка метал към метал, повърхността на тръбата трябва да е възможно най-гладка.Този аксесоар се появява през 20-те години на миналия век за зараждащата се въздушна дивизия на ВВС на САЩ.По-късно този аксесоар се превърна в стандартната 37-градусова ракета, която се използва широко днес.
От началото на периода на COVID-19 предлагането на изтеглени тръби с гладки вътрешни диаметри значително намаля.Наличните материали обикновено имат по-дълги срокове за доставка, отколкото в миналото.Тази промяна във веригите за доставки може да бъде адресирана чрез препроектиране на крайните връзки.Например RFQ, което изисква горелка с една стена и уточнява, че J525 е кандидат за замяна на горелка с двойна стена.Всеки тип хидравлична тръба може да се използва с тази крайна връзка.Това отваря възможности за използване на J356A.
В допълнение към конусните връзки, механичните уплътнения с о-пръстен също са често срещани (вижте фигура 5), особено за системи с високо налягане.Не само, че този тип връзка е по-малко херметичен от едностенния конус, тъй като използва еластомерни уплътнения, но е и по-гъвкав - може да се формира в края на всеки общ тип хидравлична тръба.Това предоставя на производителите на тръби по-големи възможности за веригата за доставки и по-добри дългосрочни икономически резултати.
Индустриалната история е пълна с примери за традиционни продукти, пускащи корени във време, когато за пазара е трудно да промени посоката.Конкурентен продукт – дори такъв, който е значително по-евтин и отговаря на всички изисквания на оригиналния продукт – може да бъде трудно да се затвърди на пазара, ако възникнат подозрения.Това обикновено се случва, когато агент по закупуване или назначен инженер обмисля нетрадиционна замяна на съществуващ продукт.Малцина са готови да рискуват да бъдат разкрити.
В някои случаи промените може да са не просто необходими, а необходими.Пандемията от COVID-19 доведе до неочаквани промени в наличността на определени типове и размери тръби за тръбопроводи за стоманени течности.Засегнатите продуктови области са тези, използвани в автомобилостроенето, електричеството, тежкото оборудване и всякакви други индустрии за производство на тръби, които използват линии с високо налягане, особено хидравлични линии.
Тази празнина може да бъде запълнена при по-ниски общи разходи, като се вземе предвид установен, но нишов тип стоманена тръба.Изборът на правилния продукт за дадено приложение изисква известно проучване, за да се определи съвместимостта на течността, работното налягане, механичното натоварване и типа на връзката.
По-внимателен поглед върху спецификациите показва, че J356A може да бъде еквивалентен на истинския J525.Въпреки пандемията, той все още се предлага на по-ниска цена чрез доказана верига за доставки.Ако решаването на проблеми с окончателната форма е по-малко трудоемко от намирането на J525, това може да помогне на OEM производителите да решат логистичните предизвикателства в ерата на COVID-19 и след това.
Tube & Pipe Journal 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志。 Tube & Pipe Journal 于1990 Tube & Pipe Journal стана първият журнал, посветен на индустрията за метални тръби през 1990 г. Tube & Pipe Journal стана първото списание, посветено на производството на метални тръби през 1990 г.Днес той остава единствената публикация в индустрията в Северна Америка и се е превърнал в най-надеждния източник на информация за професионалистите в производството на тръби.
Сега с пълен достъп до дигиталното издание на FABRICATOR, лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Дигиталното издание на The Tube & Pipe Journal вече е напълно достъпно, осигурявайки лесен достъп до ценни индустриални ресурси.
Получете пълен цифров достъп до STAMPING Journal, включващ най-новите технологии, най-добри практики и новини в индустрията за пазара на метално щамповане.
Сега с пълен цифров достъп до The Fabricator en Español имате лесен достъп до ценни индустриални ресурси.