Les conduites hydrauliques traditionnelles utilisent une seule extrémité évasée et sont généralement fabriquées selon SAE-J525 ou ASTM-A513-T5, des matériaux difficiles à obtenir au niveau national. Les OEM à la recherche de fournisseurs nationaux peuvent remplacer les tubes fabriqués selon les spécifications SAE-J356A et scellés avec des joints toriques, comme illustré. Fabriqué par Tru-Line.
Note de l'éditeur : cet article est le premier d'une série en deux parties sur le marché et la production de lignes de transfert de fluides pour les applications à haute pression. La première partie traite de la situation des bases d'approvisionnement en produits conventionnels nationaux et étrangers. La deuxième partie traite des détails des produits moins conventionnels ciblant ce marché.
La pandémie de COVID-19 a provoqué des changements inattendus dans de nombreuses industries, y compris la chaîne d'approvisionnement des tuyaux en acier et le processus de fabrication des tuyaux. De la fin de 2019 à aujourd'hui, le marché des tubes a connu des changements perturbateurs dans les opérations d'usine et de logistique. Un problème qui couvait depuis longtemps est apparu sous les feux de la rampe.
La main-d'œuvre est maintenant plus importante que jamais. La pandémie est une crise humaine, et l'importance de la santé a modifié l'équilibre travail-vie-vie pour la plupart, sinon tous. La fabrication de tubes est en grande partie un travail manuel de cols bleus qui nécessite des efforts minutieux dans un environnement non contrôlé par le climat. Portez un équipement de protection individuelle supplémentaire (c'est-à-dire des masques) pour atténuer l'infection et suivez des règles supplémentaires, comme rester à 6 pieds de long. La distance linéaire par rapport aux autres peut ajouter du stress à un travail qui comporte déjà de nombreux facteurs de stress.
L'approvisionnement en acier et les coûts de l'acier brut ont également changé pendant la pandémie. Pour la plupart des tubes, l'acier est le coût le plus important. En règle générale, l'acier représente 50 % du coût par pied de tuyau. Jusqu'au quatrième trimestre de 2020, les prix intérieurs américains de l'acier laminé à froid se situaient en moyenne autour de 800 $/t pendant trois ans. À la fin de 2021, les prix sont tombés à 2 200 $ la tonne.
Compte tenu de l'évolution de ces deux facteurs au cours de la pandémie, comment les entreprises du marché des tubes réagissent-elles ? Quel impact ces changements ont-ils sur la chaîne d'approvisionnement des tubes et quels conseils utiles existe-t-il pour que l'industrie sorte de cette crise ?
Il y a de nombreuses années, un cadre supérieur d'une usine de tuyaux a résumé le rôle de son entreprise dans l'industrie : "Nous ne faisons que deux choses ici : nous fabriquons des tuyaux et nous les vendons.", trop de distractions, trop de facteurs qui fragilisent les valeurs fondamentales de l'entreprise, ou encore la crise actuelle (ou l'ensemble de ces facteurs, ce qui est souvent le cas) a de la valeur pour des cadres dirigeants débordés.
Il est important d'atteindre et de garder le contrôle en se concentrant sur ce qui est important : les facteurs qui influent sur la fabrication et la vente de tubes de qualité. Si les efforts d'une entreprise ne se concentrent pas sur ces deux activités, il est temps de revenir à l'essentiel.
À mesure que la pandémie se propage, la demande de tuyaux dans certaines industries est tombée à presque zéro. Les usines automobiles et les entreprises d'autres industries jugées insignifiantes sont inactives. Il fut un temps où de nombreux acteurs de l'industrie ne fabriquaient ni ne vendaient de tubes. Le marché des tuyaux continue d'exister pour seulement quelques entreprises essentielles.
Heureusement, les gens font ce qu'ils veulent. Certaines personnes achètent des congélateurs supplémentaires pour stocker de la nourriture. Le marché du logement décolle plus tard et les gens ont tendance à acheter certains ou plusieurs nouveaux appareils lorsqu'ils achètent une maison, de sorte que les deux tendances soutiennent la demande de tubes de plus petit diamètre.
Figure 1. Les normes SAE-J525 et ASTM-A519 remplacent généralement les normes SAE-J524 et ASTM-A513T5. La principale différence est que les normes SAE-J525 et ASTM-A513T5 sont soudées et non sans soudure. répondre à plusieurs des mêmes Exiger.
Le marché a changé, mais les directives sont les mêmes. Rien n'est plus important que de se concentrer sur la fabrication et la vente de tuyaux en fonction des demandes du marché.
La question du « faire ou acheter » se pose lorsque les opérations de fabrication sont confrontées à des coûts de main-d'œuvre plus élevés et à des ressources internes fixes ou en baisse.
La fabrication de produits tubulaires post-soudés nécessite des ressources importantes. En fonction du rendement et de la production de l'usine, il est parfois avantageux économiquement de couper de larges bandes en interne. Cependant, le tranchage interne peut être un fardeau, compte tenu des besoins en main-d'œuvre, des besoins en capital d'outils et des coûts d'inventaire à large bande.
D'une part, la découpe de 2 000 tonnes par mois se traduit par 5 000 tonnes d'acier en stock, occupant beaucoup d'argent. D'autre part, très peu d'argent est nécessaire pour acheter de l'acier de coupe large dans un arrangement instantané. En fait, étant donné que le producteur de tubes peut négocier des conditions de crédit avec le refendeur, cela peut en fait retarder la mise de fonds. les coûts de l'acier et les flux de trésorerie.
Il en va de même pour la production de tubes elle-même, selon la situation. Les entreprises disposant de chaînes à valeur ajoutée étendues peuvent se retirer de l'activité de fabrication de tubes. Au lieu de fabriquer des tubes puis de les plier, de les enduire et de fabriquer des sous-ensembles et des assemblages, achetez le tube et concentrez-vous sur d'autres activités.
De nombreuses entreprises produisant des composants hydrauliques ou des faisceaux de tubes de traitement des fluides automobiles ont leurs propres usines de tubes. Certaines de ces usines sont désormais des passifs plutôt que des actifs. Les consommateurs à l'ère de la pandémie ont tendance à moins conduire et les prévisions de ventes d'automobiles sont loin des niveaux d'avant la pandémie. composants du groupe motopropulseur.
Les laminoirs à tubes captifs sont généralement construits à partir de conceptions personnalisées. C'est un avantage pour l'usage auquel ils sont destinés - fabriquer des tuyaux pour une application spécifique - mais un inconvénient en termes d'économies d'échelle. Par exemple, considérons un laminoir à tubes conçu pour fabriquer des produits de 10 mm de diamètre extérieur pour un projet automobile connu. .Dans ce cas, si l'entreprise peut trouver un fournisseur compétent, elle devrait essayer d'externaliser le projet.
Bien sûr, le calcul ne s'arrête pas à la coupure. Les étapes de finition telles que le revêtement, la coupe à longueur et l'emballage ajoutent des coûts considérables. Comme le dit le proverbe, le plus gros coût caché de la fabrication de tuyaux est la manutention. Le tube est déplacé de l'usine à l'entrepôt, où il est retiré et chargé sur un établi pour la coupe de longueur finale, puis les tubes sont superposés pour s'assurer que les tubes sont introduits dans la machine de découpe un par un - toutes ces étapes nécessitent toutes de la main-d'œuvre.Ce coût de la main-d'œuvre peut passer inaperçu pour un comptable, mais il se présente sous la forme d'un opérateur de chariot élévateur supplémentaire ou d'une personne supplémentaire dans le service des transports.
Figure 2. Les compositions chimiques de SAE-J525 et SAE-J356A sont presque identiques, ce qui aide ce dernier à remplacer le premier.
Les tubes hydrauliques existent depuis des milliers d'années. Les Égyptiens martelaient le fil de cuivre il y a plus de 4 000 ans. Le fil de bambou était utilisé en Chine pendant la dynastie Xia, vers 2000 avant JC, et plus tard, les systèmes de plomberie romains ont été construits avec des conduits en plomb, un sous-produit du processus de fusion de l'argent.
Les tubes en acier sans soudure modernes ont fait leurs débuts en Amérique du Nord en 1890. De 1890 à aujourd'hui, la matière première de ce procédé est une billette ronde solide. Society of Automotive Engineers et ASTM-A519 par l'American Society for Testing and Materials.
La production de tubes hydrauliques sans soudure a tendance à être un processus à forte intensité de main-d'œuvre, en particulier pour les petits diamètres. Cela nécessite beaucoup d'énergie et nécessite beaucoup d'espace.
soudage. Dans les années 1970, le marché a changé. Après avoir dominé le marché des tubes en acier pendant près de 100 ans, un glissement sans faille. Il a été éliminé par les tubes soudés, qui se sont révélés adaptés à de nombreuses applications mécaniques sur les marchés de la construction et de l'automobile. Il a même pris du terrain dans ce qui était autrefois la terre sainte - le secteur des oléoducs et des gazoducs.
Deux innovations ont contribué à ce changement sur le marché. L'une d'entre elles concerne la coulée continue de brames, qui permet aux aciéries de produire efficacement en masse des bandes plates de haute qualité. Un autre procédé qui fait du soudage par résistance à haute fréquence un procédé viable pour l'industrie du tuyau. aled, il s'agit d'un produit gourmand en ressources. Ces processus ne nécessitent pas autant de main-d'œuvre et de capital que les processus transparents, mais les coûts qui leur sont associés sont toujours élevés.
Des années 1990 à nos jours, la plupart des conduites hydrauliques consommées sur le marché intérieur, qu'elles soient étirées sans soudure (SAE-J524) ou étirées soudées (SAE-J525), sont importées. Cela peut être le résultat de l'énorme différence de coûts de main-d'œuvre et de matières premières en acier entre les États-Unis et les pays exportateurs. obstacle.
marché actuel. La consommation de produit sans soudure, étiré et recuit J524 a diminué au fil des ans. Il est toujours disponible et a sa place sur le marché des conduites hydrauliques, mais les équipementiers choisissent généralement J525 si le produit soudé, étiré et recuit J525 est facilement disponible.
La pandémie frappe et le marché change à nouveau. L'offre mondiale de main-d'œuvre, d'acier et de logistique diminue à peu près au même rythme que la baisse susmentionnée de la demande d'automobiles. Il en va de même pour l'offre de tubes hydrauliques J525 importés. de nombreuses applications hydrauliques (voir Figure 1).
Les spécifications publiées par la SAE ont tendance à être courtes et simples, car chaque spécification ne définit qu'un seul processus de fabrication de tuyaux. L'inconvénient est que J525 et J356A se chevauchent considérablement en termes de dimensions, de propriétés mécaniques, etc.
Figure 3. Bien que les tubes soudés et étirés à froid soient considérés par beaucoup comme supérieurs aux tubes soudés et durcis à froid, les propriétés mécaniques des deux tubes sont comparables. Remarque : La valeur impériale en PSI est une conversion douce de la spécification, c'est une valeur métrique en MPa.
Certains ingénieurs pensent que le J525 excelle dans les applications hydrauliques à haute pression, telles que celles utilisées dans les équipements lourds. Le J356A est moins connu, mais il s'agit également d'une spécification de transport de fluide à haute pression. Parfois, les exigences de formage finales sont différentes : le J525 n'a pas de cordon d'identification, tandis que le J356A est contrôlé par flash et a un cordon d'identification plus petit.
Les matières premières ont des propriétés similaires (voir Figure 2). De petites différences de composition chimique sont liées aux propriétés mécaniques souhaitées. Afin d'obtenir certaines propriétés mécaniques, telles que la résistance à la rupture en traction ou la résistance ultime à la traction (UTS), la composition chimique ou le traitement thermique de l'acier est limité pour produire certains résultats.
Les types de tubes partagent un ensemble commun de paramètres de performances mécaniques similaires, ce qui les rend interchangeables dans de nombreuses applications (voir Figure 3). En d'autres termes, si l'un n'est pas disponible, l'autre est susceptible de répondre aux exigences. Personne n'a besoin de réinventer la roue ;l'industrie dispose déjà d'un ensemble de roues solides et équilibrées.
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