Toimetaja märkus: See artikkel on teine ​​kaheosalises sarjas, mis käsitleb väikese läbimõõduga vedeliku ülekandeliinide turgu ja tootmist kõrgsurverakenduste jaoks. Esimeses osas käsitletakse tavapäraste toodete kättesaadavust kodumaal nende rakenduste jaoks, mis on haruldased. Teises osas käsitletakse kahte mittetraditsioonilist toodet sellel turul.
Autotehnika Inseneride Seltsi poolt määratletud kahel keevitatud hüdraulikatoru tüübil – SAE-J525 ja SAE-J356A – on ühine allikas, nagu ka nende kirjalikel spetsifikatsioonidel. Lamedad terasribad lõigatakse laiuseks ja vormitakse profileerimise teel torudeks. Pärast riba servade poleerimist ribidega tööriistaga kuumutatakse toru kõrgsagedusliku takistuskeevitusega ja sepistatakse surverullide vahel keevisõmbluse moodustamiseks. Pärast keevitamist eemaldatakse välisdiameetri ebatasasus hoidikuga, mis on tavaliselt valmistatud volframkarbiidist. Identifitseerimisvälk eemaldatakse või reguleeritakse lukustustööriista abil maksimaalsele projekteeritud kõrgusele.
Selle keevitusprotsessi kirjeldus on üldine ja tegelikus tootmises on palju väikeseid protsessierinevusi (vt joonis 1). Siiski on neil palju ühiseid mehaanilisi omadusi.
Toru rikkeid ja levinumaid rikkeid saab jagada tõmbe- ja survekoormusteks. Enamiku materjalide puhul on tõmbepinge madalam kui survepinge. Enamik materjale on aga surve all palju tugevamad kui tõmbe all. Näiteks betoon. See on väga kokkusurutav, kuid kui see pole vormitud sisemise armatuurvarraste võrgustikuga, on see kergesti purunev. Sel põhjusel tehakse terasele tõmbekatse, et määrata selle maksimaalne tõmbetugevus (UTS). Kõigil kolmel hüdraulikavooliku suurusel on samad nõuded: 310 MPa (45 000 psi) UTS.
Kuna survetorud taluvad hüdraulilist rõhku, võib olla vajalik eraldi arvutus ja purunemiskatse, mida nimetatakse lõhkemistestiks. Arvutuste abil saab määrata teoreetilise lõpliku lõhkemisrõhu, võttes arvesse seina paksust, tõmbetugevust ja materjali välisläbimõõtu. Kuna J525 ja J356A torud võivad olla sama suurusega, on ainus muutuja tõmbetugevus. Annab tüüpilise tõmbetugevuse 50 000 psi ennustava lõhkemisrõhuga 0,500 x 0,049 tolli. Mõlema toote toru on sama: 10 908 psi.
Kuigi arvutatud ennustused on samad, on üks erinevus praktilises rakenduses tingitud tegelikust seina paksusest. J356A puhul on sisemine ebatasasus reguleeritav maksimaalse suuruseni, olenevalt toru läbimõõdust, nagu on kirjeldatud spetsifikatsioonis. Ebatasasustega J525 toodete puhul vähendab ebatasasustega töötlemise protsess tavaliselt sisemist läbimõõtu tahtlikult umbes 0,002 tolli võrra, mille tulemuseks on keevisõmbluse tsoonis seina lokaalne õhenemine. Kuigi seina paksus täidetakse järgneva külmtöötlemisega, võivad jääkpinged ja terade orientatsioon erineda põhimetallist ning seina paksus võib olla veidi õhem kui J356A-s määratletud võrreldaval torul.
Sõltuvalt toru lõppkasutusest tuleb sisemised ebatasasused eemaldada või lamendada (või lapikuks teha), et vältida võimalikke lekkeid, peamiselt üheseinaliste laienevate otstega torude puhul. Kuigi üldiselt arvatakse, et J525-l on sile sisediameeter ja seetõttu see ei leki, on see eksiarvamus. J525 torule võivad ebaõige külmtöötlemise tõttu tekkida sisediameetri triibud, mis põhjustavad ühenduskohas lekkeid.
Alustage ebatasasuste eemaldamist keevisõmbluse sisediameetri seinalt maha lõikamise (või kraapimise) teel. Puhastusvahend on kinnitatud rullikutega toetatud mandrelile toru sees, otse keevitusjaama taga. Samal ajal kui puhastusvahend keevisõmblust eemaldas, veeresid rullid kogemata üle osa keevituspritsmetest, põhjustades selle tabamise toru sisediameetri pinnale (vt joonis 2). See on probleem kergelt töödeldud torude, näiteks treitud või lihvitud torude puhul.
Välgu eemaldamine torust pole lihtne. Lõikamisprotsess muudab sädeluse pikaks, sassis teravaks terasest nööriks. Kuigi eemaldamine on kohustuslik, on see sageli käsitsi teostatav ja ebatäiuslik protsess. Salltorude osad lahkuvad mõnikord torutootja territooriumilt ja saadetakse klientidele.
Riis. 1. SAE-J525 materjali toodetakse masstootmises, mis nõuab märkimisväärseid investeeringuid ja tööjõudu. Sarnased SAE-J356A abil valmistatud torukujulised tooted töödeldakse täielikult reasse integreeritud lõõmutustoruveskites, mistõttu on see tõhusam.
Väiksemate torude, näiteks alla 20 mm läbimõõduga vedelikutorude puhul pole sisediameetri ebatasasuste eemaldamine tavaliselt nii oluline, kuna need läbimõõdud ei vaja täiendavat sisediameetri viimistlusetappi. Ainus hoiatus on see, et lõppkasutaja peab arvestama ainult sellega, kas ühtlane leegikontrolli kõrgus tekitab probleeme.
ID-leegikontrolli tipptase algab täpsest ribade töötlemisest, lõikamisest ja keevitamisest. Tegelikult peavad J356A tooraine omadused olema rangemad kui J525-l, kuna J356A-l on külmliimimisprotsessi tõttu rohkem piiranguid tera suuruse, oksiidide lisamise ja muude terasetootmise parameetrite osas.
Lõpuks vajab sisekeevitus sageli jahutusvedelikku. Enamik süsteeme kasutab sama jahutusvedelikku kui aasatööriist, kuid see võib probleeme tekitada. Vaatamata filtreerimisele ja rasvatustatud olekus sisaldavad veskijahutusvedelikud sageli märkimisväärses koguses metalliosakesi, erinevaid õlisid ja muid saasteaineid. Seetõttu vajab J525 toru kuuma leelisega pesutsüklit või muud samaväärset puhastusetappi.
Kondensaatorid, autosüsteemid ja muud sarnased süsteemid vajavad torustiku puhastamist ning sobiva puhastuse saab teha tehases. J356A väljub tehasest puhta puuriga, kontrollitud niiskusesisaldusega ja minimaalse jääkidega. Lõpuks on tavaks täita iga toru inertse gaasiga, et vältida korrosiooni, ja sulgeda otsad enne saatmist.
J525 torud normaliseeritakse pärast keevitamist ja seejärel külmtöödeldakse (tõmbatakse). Pärast külmtöötlemist normaliseeritakse toru uuesti, et see vastaks kõigile mehaanilistele nõuetele.
Normaliseerimine, traadi tõmbamine ja teine ​​normaliseerimisetapp nõuavad toru transportimist ahju, tõmbamisjaama ja tagasi ahju. Sõltuvalt operatsiooni eripärast vajavad need etapid ka eraldi alamisetappe, näiteks vuukimist (enne värvimist), söövitamist ja sirgendamist. Need etapid on kulukad ning nõuavad märkimisväärset aja-, tööjõu- ja raharessurssi. Külmtõmmatud torude tootmisel tekib 20% jäätmeid.
J356A toru normaliseeritakse valtsimispingil pärast keevitamist. Toru ei puutu maapinnaga kokku ja liigub valtsimispingis esialgsetest vormimisetappidest valmis toruni pideva sammuna. Keevitatud torudel, näiteks J356A, on tootmises 10% kadu. Kui kõik muud näitajad on võrdsed, tähendab see, et J356A lampide tootmine on odavam kui J525 lampide tootmine.
Kuigi nende kahe toote omadused on sarnased, ei ole need metallurgilisest vaatepunktist samad.
Külmtõmmatud J525 torud vajavad kahte eelnevat normaliseerimistöötlust: pärast keevitamist ja pärast tõmbamist. Normaliseerimistemperatuurid (1650 °F või 900 °C) põhjustavad pinnaoksiidide moodustumist, mis eemaldatakse tavaliselt pärast lõõmutamist mineraalhappega (tavaliselt väävel- või vesinikkloriidhappega). Marineerimisel on suur keskkonnamõju õhusaaste ja metallirikaste jäätmevoogude näol.
Lisaks viib temperatuuri normaliseerumine rullkoldeahju redutseerivas atmosfääris terase pinnal süsiniku tarbimiseni. See protsess, dekarboniseerimine, jätab pinnakihi, mis on palju nõrgem kui algmaterjal (vt joonis 3). See on eriti oluline õhukeseinaliste torude puhul. 0,030-tollise seinapaksuse korral vähendab isegi väike 0,003-tolline dekarboniseerimiskiht efektiivset seina 10% võrra. Sellised nõrgenenud torud võivad pinge või vibratsiooni tõttu puruneda.
Joonis 2. Sisediameetri puhastustööriist (pole näidatud) toetub rullikutele, mis liiguvad mööda toru sisediameetrit. Hea rulliku konstruktsioon vähendab keevituspritsmete hulka, mis toru seina veerevad. Nielseni tööriistad
J356 torusid töödeldakse partiidena ja need vajavad lõõmutamist rullkütteahjus, kuid see pole ainus lahendus. Variant J356A töödeldakse täielikult valtspingis sisseehitatud induktsiooni abil – see on palju kiirem kuumutusprotsess kui rullkütteahjus. See lühendab lõõmutusaega, kitsendades seeläbi dekarboniseerimise võimaluste akent minutitelt (või isegi tundidelt) sekunditeni. See tagab J356A-le ühtlase lõõmutamise ilma oksiidi või dekarboniseerimiseta.
Hüdrauliliste voolikute torud peavad olema piisavalt painduvad, et neid saaks painutada, laiendada ja vormida. Painutused on vajalikud hüdraulilise vedeliku punktist A punkti B saamiseks, läbides teel mitmesuguseid painutusi ja pöördeid ning laiendamine on lõppühendusmeetodi võti.
Muna-kana olukorra puhul olid korstnad projekteeritud üheseinaliste põletiühenduste jaoks (seega sileda siseläbimõõduga) või võis juhtuda ka vastupidi. Sellisel juhul sobib toru sisepind tihedalt tihvtühenduse pesa vastu. Tiheda metall-metalli ühenduse tagamiseks peab toru pind olema võimalikult sile. See lisatarvik ilmus 1920. aastatel USA õhujõudude õhuväediviisi jaoks. Hiljem sai sellest lisatarvikust standardne 37-kraadine laienev toru, mida tänapäeval laialdaselt kasutatakse.
Alates COVID-19 perioodi algusest on sileda siseläbimõõduga tõmmatud torude pakkumine märkimisväärselt vähenenud. Saadaval olevate materjalide tarneajad kipuvad olema pikemad kui varem. Seda tarneahelate muutust saab lahendada otsaühenduste ümberkujundamisega. Näiteks pakkumiskutse, mis nõuab üheseinalist põletit ja täpsustab J525, on kandidaat kaheseinalise põleti asendamiseks. Selle otsaühendusega saab kasutada mis tahes tüüpi hüdraulilist toru. See avab võimalusi J356A kasutamiseks.
Lisaks laiendusühendustele on levinud ka o-rõngastihendid (vt joonis 5), eriti kõrgsurvesüsteemides. Seda tüüpi ühendus pole mitte ainult vähem lekkekindel kui üheseinaline laiendusühendus, kuna see kasutab elastomeerseid tihendeid, vaid see on ka mitmekülgsem – seda saab moodustada mis tahes tavalise hüdraulikatoru otsa. See pakub torutootjatele suuremaid tarneahela võimalusi ja paremat pikaajalist majanduslikku tulemust.
Tööstusajalugu on täis näiteid traditsioonilistest toodetest, mis on juurdunud ajal, mil turul on raske suunda muuta. Konkureeriva toote – isegi kui see on oluliselt odavam ja vastab kõigile algse toote nõuetele – puhul võib olla keeruline turul kanda kinnitada, kui tekivad kahtlused. Tavaliselt juhtub see siis, kui ostuagent või määratud insener kaalub olemasoleva toote mittetraditsioonilist asendamist. Vähesed on valmis riskima avastamisega.
Mõnel juhul ei pruugi muudatused olla lihtsalt vajalikud, vaid hädavajalikud. COVID-19 pandeemia on toonud kaasa ootamatuid muutusi teatud tüüpi ja suurustega terasest vedelike torude kättesaadavuses. Mõjutatud tootevaldkonnad on need, mida kasutatakse autotööstuses, elektri-, rasketehnika- ja muudes torutööstustes, mis kasutavad kõrgsurvetorusid, eriti hüdraulikatorusid.
Selle tühimiku saab väiksema üldkuluga täita, kui kaaluda väljakujunenud, kuid nišitüüpi terastoru. Õige toote valimine konkreetse rakenduse jaoks nõuab uurimistööd, et teha kindlaks vedeliku ühilduvus, töörõhk, mehaaniline koormus ja ühendustüüp.
Spetsifikatsioonide lähemal uurimisel selgub, et J356A võib olla samaväärne päris J525-ga. Vaatamata pandeemiale on see endiselt saadaval madalama hinnaga läbi tõestatud tarneahela. Kui lõpliku kuju probleemide lahendamine on vähem töömahukas kui J525 leidmine, võib see aidata originaalseadmete tootjatel lahendada logistilisi väljakutseid COVID-19 ajastul ja pärast seda.
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 1990 Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journalist sai esimene metalltorude tööstusele pühendatud ajakiri 1990. aastal.Tänapäeval on see Põhja-Ameerika ainus tööstusväljaanne ja sellest on saanud torutööstuse spetsialistide jaoks kõige usaldusväärsem teabeallikas.
Nüüd täielik juurdepääs The FABRICATOR digitaalsele väljaandele ja lihtne juurdepääs väärtuslikele valdkonna ressurssidele.
The Tube & Pipe Journal digitaalne väljaanne on nüüd täielikult ligipääsetav, pakkudes hõlpsat juurdepääsu väärtuslikele valdkonna ressurssidele.
Saage täielik digitaalne juurdepääs ajakirjale STAMPING Journal, mis sisaldab uusimat tehnoloogiat, parimaid tavasid ja valdkonna uudiseid metallistantsimise turul.
Nüüd, täieliku digitaalse juurdepääsuga The Fabricator en Españolile, on teil lihtne juurdepääs väärtuslikele valdkonna ressurssidele.