Napomena urednika: Ovaj članak je drugi u dvodijelnoj seriji na tržištu i proizvodnji vodova za prijenos tekućine malog promjera za primjene visokog pritiska.Prvi dio govori o domaćoj dostupnosti konvencionalnih proizvoda za ove primjene, koje su rijetke.Drugi dio govori o dva netradicionalna proizvoda na ovom tržištu.
Dvije vrste zavarenih hidrauličnih cijevi koje je označilo Udruženje automobilskih inženjera – SAE-J525 i SAE-J356A – dijele zajednički izvor, kao i njihove pisane specifikacije.Ravne čelične trake se režu na širinu i profilacijom formiraju u cijevi.Nakon što su rubovi trake polirani alatom s rebrima, cijev se zagrijava visokofrekventnim otpornim zavarivanjem i kuje između tlačnih valjaka kako bi se formirao zavar.Nakon zavarivanja, OD neravnina se uklanja držačem, koji je obično izrađen od volfram karbida.Identifikacioni blic se uklanja ili podešava na maksimalnu projektovanu visinu pomoću alata za zaključavanje.
Opis ovog procesa zavarivanja je opšti, i postoje mnoge male procesne razlike u stvarnoj proizvodnji (vidi sliku 1).Međutim, dijele mnoga mehanička svojstva.
Otkazivanje cijevi i uobičajeni načini kvara mogu se podijeliti na vlačna i tlačna opterećenja.U većini materijala vlačni napon je manji od tlačnog naprezanja.Međutim, većina materijala je mnogo jača na kompresiju nego na napetost.Beton je primjer.Vrlo je kompresibilan, ali ako nije oblikovan s unutarnjom mrežom armaturnih šipki (rebar), lako se slomiti.Iz tog razloga, čelik se ispituje na istezanje kako bi se odredila njegova krajnja vlačna čvrstoća (UTS).Sve tri veličine hidrauličnih crijeva imaju iste zahtjeve: 310 MPa (45.000 psi) UTS.
Zbog sposobnosti tlačnih cijevi da izdrže hidraulički pritisak, može biti potreban poseban proračun i ispitivanje kvara, poznato kao ispitivanje pucanja.Proračuni se mogu koristiti za određivanje teoretskog krajnjeg tlaka pucanja, uzimajući u obzir debljinu stijenke, UTS i vanjski prečnik materijala.Budući da cijevi J525 i J356A cijevi mogu biti iste veličine, jedina varijabla je UTS.Pruža tipičnu vlačnu čvrstoću od 50.000 psi sa predviđenim pritiskom pucanja od 0.500 x 0.049 in. Cijev je ista za oba proizvoda: 10.908 psi.
Iako su izračunata predviđanja ista, jedna razlika u praktičnoj primjeni je zbog stvarne debljine zida.Na J356A, unutrašnji šiljak je podesiv na maksimalnu veličinu ovisno o promjeru cijevi kako je opisano u specifikaciji.Za J525 proizvode bez ivica, proces uklanjanja ivica obično namjerno smanjuje unutrašnji prečnik za oko 0,002 inča, što rezultira lokalizovanim stanjivanjem zida u zoni zavara.Iako je debljina zida ispunjena naknadnom hladnom obradom, zaostalo naprezanje i orijentacija zrna mogu se razlikovati od osnovnog metala, a debljina stijenke može biti nešto tanja od uporedive cijevi navedene u J356A.
Ovisno o krajnjoj upotrebi cijevi, unutrašnje šišanje se mora ukloniti ili izravnati (ili spljoštiti) kako bi se eliminisali potencijalni putevi curenja, uglavnom jednozidnog raširenog oblika.Iako se uobičajeno vjeruje da J525 ima glatku identifikaciju i stoga ne curi, ovo je zabluda.J525 cijevi mogu razviti ID pruge zbog nepravilnog hladnog rada, što rezultira curenjem na spoju.
Započnite uklanjanje ivica rezanjem (ili struganjem) zavarenog ruba sa unutrašnjeg prečnika zida.Alat za čišćenje je pričvršćen na trn koji se oslanja na valjke unutar cijevi, odmah iza stanice za zavarivanje.Dok je alat za čišćenje uklanjao zrno zavarivanja, valjci su se nehotice otkotrljali preko dijela prskanja od zavarivanja, uzrokujući da je udario u površinu ID cijevi (vidi sliku 2).Ovo je problem za lagano obrađene cijevi kao što su tokane ili brušene cijevi.
Uklanjanje blica iz cijevi nije lako.Proces rezanja pretvara šljokice u dugu, zamršenu vrpcu oštrog čelika.Iako je uklanjanje uslov, uklanjanje je često ručni i nesavršen proces.Dijelovi cijevi za šal ponekad napuštaju teritoriju proizvođača cijevi i šalju se kupcima.
Rice.1. SAE-J525 materijal se masovno proizvodi, što zahtijeva značajna ulaganja i rad.Slični cevasti proizvodi napravljeni korišćenjem SAE-J356A potpuno su mašinski obrađeni u linijskim mlinovima za žarenje cevi, tako da je efikasniji.
Za manje cijevi, kao što su vodovi za tekućinu manje od 20 mm u promjeru, ID uklanjanje ivica obično nije toliko važno jer ovi promjeri ne zahtijevaju dodatni korak završne obrade ID-a.Jedino upozorenje je da krajnji korisnik samo treba da razmotri da li će dosljedna visina kontrole blica stvoriti problem.
Izvrsnost ID kontrole plamena počinje preciznim kondicioniranjem trake, rezanjem i zavarivanjem.U stvari, svojstva sirovine J356A moraju biti stroža od J525 jer J356A ima više ograničenja u pogledu veličine zrna, uključivanja oksida i drugih parametara proizvodnje čelika zbog uključenog procesa hladnog dimenzioniranja.
Konačno, ID zavarivanje često zahtijeva rashladnu tečnost.Većina sistema koristi istu rashladnu tečnost kao i alat za rukovanje, ali to može stvoriti probleme.Unatoč tome što su filtrirane i odmašćene, rashladne tekućine mlinova često sadrže značajne količine metalnih čestica, raznih ulja i ulja i drugih zagađivača.Stoga, cijev J525 zahtijeva ciklus pranja vrućim kaustikom ili drugi ekvivalentni korak čišćenja.
Kondenzatori, automobilski sistemi i drugi slični sistemi zahtevaju čišćenje cevi, a odgovarajuće čišćenje se može obaviti u mlinu.J356A izlazi iz fabrike sa čistim otvorom, kontrolisanim sadržajem vlage i minimalnim ostatkom.Konačno, uobičajena je praksa da se svaka cijev napuni inertnim plinom kako bi se spriječila korozija i zapečatili krajevi prije otpreme.
J525 cijevi se normaliziraju nakon zavarivanja, a zatim hladno obrađuju (vučene).Nakon hladnog rada, cijev se ponovo normalizira kako bi zadovoljila sve mehaničke zahtjeve.
Normalizacija, izvlačenje žice i drugi koraci normalizacije zahtijevaju transport cijevi do peći, do stanice za izvlačenje i nazad do peći.Ovisno o specifičnostima operacije, ovi koraci zahtijevaju druge odvojene pod-korake, kao što su usmjeravanje (prije farbanja), graviranje i ravnanje.Ovi koraci su skupi i zahtijevaju značajno vrijeme, rad i novčana sredstva.Hladno vučene cijevi su povezane sa stopom otpada od 20% u proizvodnji.
J356A cijev se normalizira u valjaonici nakon zavarivanja.Cijev ne dodiruje tlo i putuje od početnih koraka formiranja do gotove cijevi u kontinuiranom nizu koraka u valjaonici.Zavarene cijevi poput J356A imaju 10% otpada u proizvodnji.Pod svim ostalim stvarima, to znači da su J356A lampe jeftinije za proizvodnju od J525 lampe.
Iako su svojstva ova dva proizvoda slična, sa metalurškog gledišta nisu ista.
Hladno vučene cijevi J525 zahtijevaju dvije preliminarne normalizacijske obrade: nakon zavarivanja i nakon izvlačenja.Temperature normalizacije (1650°F ili 900°C) rezultiraju stvaranjem površinskih oksida, koji se obično uklanjaju mineralnom kiselinom (obično sumpornom ili hlorovodoničnom) nakon žarenja.Kiseljenje ima veliki uticaj na životnu sredinu u smislu emisija u vazduh i tokova otpada bogatog metalima.
Osim toga, normalizacija temperature u redukcijskoj atmosferi peći s valjkastim ložištem dovodi do potrošnje ugljika na površini čelika.Ovaj proces, dekarbonizacija, ostavlja površinski sloj koji je mnogo slabiji od originalnog materijala (vidi sliku 3).Ovo je posebno važno za tankoslojne cijevi.Pri debljini zida od 0,030″, čak i mali sloj dekarbonizacije od 0,003″ će smanjiti efektivni zid za 10%.Takve oslabljene cijevi mogu propasti zbog naprezanja ili vibracija.
Slika 2. Alat za čišćenje ID (nije prikazan) podržan je valjcima koji se kreću duž ID cijevi.Dobar dizajn valjka smanjuje količinu prskanja od zavarivanja koje se kotrlja u zid cijevi.Nielsen alati
J356 cijevi se obrađuju u serijama i zahtijevaju žarenje u peći s valjkastim ložištem, ali to nije ograničeno na.Varijanta, J356A, potpuno je obrađena u valjaonici koristeći ugrađenu indukciju, proces zagrijavanja koji je mnogo brži od peći s valjkastim ložištem.Ovo skraćuje vrijeme žarenja, sužavajući tako prozor mogućnosti za dekarbonizaciju sa minuta (ili čak sati) na sekunde.Ovo osigurava J356A ravnomjerno žarenje bez oksida ili dekarbonizacije.
Cijevi koje se koriste za hidraulične vodove moraju biti dovoljno fleksibilne da se savijaju, šire i formiraju.Zavoji su neophodni da bi se hidraulični fluid doveo od tačke A do tačke B, prolazeći kroz razne krivine i zavoje na putu, a razbošnjavanje je ključ za obezbeđivanje metode krajnjeg povezivanja.
U situaciji kokoš ili jaje, dimnjaci su dizajnirani za jednozidne priključke gorionika (dakle imaju glatki unutrašnji prečnik), ili se moglo dogoditi obrnuto.U tom slučaju, unutrašnja površina cijevi čvrsto prianja uz utičnicu pin konektora.Da bi se osigurala čvrsta veza metal-metal, površina cijevi mora biti što glatkija.Ovaj dodatak pojavio se 1920-ih za novonastalu zračnu diviziju američkog ratnog zrakoplovstva.Ovaj dodatak je kasnije postao standardna baklja od 37 stepeni koja se danas široko koristi.
Od početka perioda COVID-19, ponuda vučenih cijevi glatkih unutrašnjih prečnika značajno je smanjena.Dostupni materijali obično imaju duže vrijeme isporuke nego u prošlosti.Ova promjena u lancima snabdijevanja može se riješiti redizajniranjem krajnjih veza.Na primjer, RFQ koji zahtijeva jednozidni gorionik i navodi da je J525 kandidat za zamjenu plamenika sa dvostrukim zidom.Sa ovim krajnjim priključkom može se koristiti bilo koja vrsta hidraulične cijevi.Ovo otvara mogućnosti za korištenje J356A.
Osim spojeva na šiljci, uobičajene su i mehaničke brtve sa o-prstenom (vidi sliku 5), posebno za sisteme visokog pritiska.Ne samo da je ova vrsta veze manje nepropusna od jednoslojnog šiljka jer koristi elastomerne zaptivke, već je i svestranija – može se formirati na kraju bilo kojeg uobičajenog tipa hidraulične cijevi.Ovo proizvođačima cijevi pruža veće mogućnosti lanca opskrbe i bolje dugoročne ekonomske performanse.
Industrijska povijest puna je primjera tradicionalnih proizvoda koji su zaživjeli u vrijeme kada je tržištu teško promijeniti smjer.Konkurentski proizvod – čak i onaj koji je znatno jeftiniji i koji ispunjava sve zahtjeve originalnog proizvoda – može biti teško zadobiti uporište na tržištu ako se pojave sumnje.Ovo se obično dešava kada agent za nabavku ili dodeljeni inženjer razmatra netradicionalnu zamenu za postojeći proizvod.Malo je onih koji su spremni riskirati da budu otkriveni.
U nekim slučajevima promjene mogu biti ne samo neophodne, već i neophodne.Pandemija COVID-19 rezultirala je neočekivanim promjenama u dostupnosti određenih tipova i veličina cijevi za čelične cijevi za fluide.Pogođena područja proizvoda su ona koja se koriste u automobilskoj, električnoj, teškoj opremi i svim drugim industrijama proizvodnje cijevi koje koriste vodove visokog pritiska, posebno hidraulične vodove.
Ova praznina se može popuniti uz niže ukupne troškove uzimajući u obzir utvrđeni, ali nišni tip čelične cijevi.Odabir pravog proizvoda za primjenu zahtijeva određena istraživanja kako bi se odredila kompatibilnost fluida, radni tlak, mehaničko opterećenje i tip veze.
Pažljiviji pogled na specifikacije pokazuje da J356A može biti ekvivalent stvarnom J525.Unatoč pandemiji, i dalje je dostupan po nižoj cijeni kroz dokazani lanac nabavke.Ako je rješavanje problema konačnog oblika manje radno intenzivno od pronalaženja J525, to bi moglo pomoći OEM proizvođačima da riješe logističke izazove u eri COVID-19 i dalje.
Tube & Pipe Journal od 1990. godine 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 postao je prvim časopisom, posvećenim industrijskim metalnim cijevima 1990. godine. Tube & Pipe Journal postao je prvi časopis posvećen industriji metalnih cijevi 1990. godine.Danas je to jedina industrijska publikacija u Sjevernoj Americi i postala je izvor informacija od najvećeg povjerenja za profesionalce u industriji cijevi.
Sada s punim pristupom digitalnom izdanju FABRICATOR, lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Digitalno izdanje The Tube & Pipe Journal je sada potpuno dostupno, pružajući lak pristup vrijednim industrijskim resursima.
Dobijte potpuni digitalni pristup časopisu STAMPING Journal, koji sadrži najnoviju tehnologiju, najbolje prakse i vijesti iz industrije za tržište štancanja metala.
Sada sa potpunim digitalnim pristupom The Fabricator en Español, imate lak pristup vrijednim industrijskim resursima.