Þróun vökvaröraframleiðslu á tímum skorts, 2. hluti

Athugasemd ritstjóra: Þessi grein er önnur í tveggja hluta röð á markaðnum og framleiðsla á vökvaflutningslínum með litlum þvermál fyrir háþrýstingsnotkun.Í fyrsta hlutanum er fjallað um framboð á hefðbundnum vörum innanlands fyrir þessi forrit, sem eru sjaldgæf.Í seinni hlutanum er fjallað um tvær óhefðbundnar vörur á þessum markaði.
Tvær gerðir af soðnum vökvapípum sem tilgreindar eru af Félagi bílaverkfræðinga - SAE-J525 og SAE-J356A - eiga sameiginlega heimild, eins og skriflegar forskriftir þeirra.Flatar stálræmur eru skornar á breidd og myndaðar í rör með sniði.Eftir að brúnir ræmunnar hafa verið slípaðar með finnanlegu verkfæri er pípan hituð með hátíðniviðnámssuðu og svikin á milli þrýstivals til að mynda suðu.Eftir suðu er OD burr fjarlægður með haldara, sem venjulega er úr wolframkarbíði.Auðkennisflassið er fjarlægt eða stillt á hámarkshönnunarhæð með því að nota læsingartækið.
Lýsingin á þessu suðuferli er almenn og það eru margir smáir ferlimunir á raunverulegri framleiðslu (sjá mynd 1).Hins vegar deila þeir mörgum vélrænum eiginleikum.
Pípubilanir og algengar bilunarhamur má skipta í tog- og þrýstiálag.Í flestum efnum er togspennan lægri en þrýstispennan.Hins vegar eru flest efni mun sterkari í þjöppun en í spennu.Steinsteypa er dæmi.Það er mjög þjappanlegt, en ef það er ekki mótað með innra neti af styrkingarstöngum er auðvelt að brjóta það.Af þessum sökum er stál togprófað til að ákvarða endanlega togstyrk þess (UTS).Allar þrjár stærðir vökvaslöngunnar hafa sömu kröfur: 310 MPa (45.000 psi) UTS.
Vegna getu þrýstipípna til að standast vökvaþrýsting getur verið þörf á sérstakri útreiknings- og bilunarprófun, þekktur sem sprungupróf.Hægt er að nota útreikninga til að ákvarða fræðilegan endanlegan sprengiþrýsting, að teknu tilliti til veggþykktar, UTS og ytra þvermál efnisins.Vegna þess að J525 slöngur og J356A slöngur geta verið af sömu stærð, er eina breytan UTS.Veitir dæmigerðan togstyrk upp á 50.000 psi með forspárþrýstingi sem er 0.500 x 0.049 tommur. Slöngurnar eru þær sömu fyrir báðar vörurnar: 10.908 psi.
Þó að reiknaðar spár séu þær sömu, þá er einn munur á hagnýtri notkun vegna raunverulegrar veggþykktar.Á J356A er innri burr stillanleg í hámarksstærð eftir pípuþvermáli eins og lýst er í forskriftinni.Fyrir afgreiddar J525 vörur minnkar burtunarferlið venjulega vísvitandi innra þvermál um um 0,002 tommur, sem leiðir til staðbundinnar veggþynningar á suðusvæðinu.Þrátt fyrir að veggþykktin sé fyllt með síðari kaldvinnslu, getur afgangsspenna og kornstefna verið frábrugðin grunnmálmnum og veggþykktin getur verið aðeins þynnri en sambærileg pípa sem tilgreind er í J356A.
Það fer eftir lokanotkun pípunnar, innri burr verður að fjarlægja eða fletja út (eða fletja) til að koma í veg fyrir hugsanlegar lekaleiðir, aðallega einvegg blossandi endamyndir.Þó að almennt sé talið að J525 hafi slétt auðkenni og leki því ekki, þá er þetta misskilningur.J525 slöngur geta myndað auðkennisrákir vegna óviðeigandi kaldvinnslu, sem leiðir til leka við tenginguna.
Byrjaðu að afbrata með því að klippa (eða skafa) suðustrenginn af veggnum í þvermál að innan.Hreinsiverkfærið er fest við dorn sem studdur er af rúllum inni í rörinu, rétt fyrir aftan suðustöðina.Á meðan hreinsiverkfærið var að fjarlægja suðustrenginn rúlluðu rúllurnar óvart yfir hluta af suðugosinu, sem olli því að það lenti á yfirborði pípunnar (sjá mynd 2).Þetta er vandamál fyrir létt unnar rör eins og snúnar eða slípaðar rör.
Það er ekki auðvelt að fjarlægja flassið úr rörinu.Skurðarferlið breytir glimmerinu í langan, flækjuðan streng af beittum stáli.Þó að flutningur sé krafa er flutningur oft handvirkt og ófullkomið ferli.Hlutar af trefilrörum yfirgefa stundum yfirráðasvæði rörframleiðandans og eru sendir til viðskiptavina.
Hrísgrjón.1. SAE-J525 efni er fjöldaframleitt, sem krefst verulegrar fjárfestingar og vinnu.Svipaðar pípulaga vörur sem eru framleiddar með SAE-J356A eru fullkomlega unnar í línuglæðingarrörmyllum, svo það er skilvirkara.
Fyrir smærri pípur, eins og vökvalínur sem eru minna en 20 mm í þvermál, er auðkenningarafgreiðsla venjulega ekki eins mikilvæg þar sem þessi þvermál krefjast ekki viðbótarfrágangsþreps með auðkenni.Eini fyrirvarinn er sá að endanlegur notandi þarf aðeins að íhuga hvort stöðug flassstýringarhæð muni skapa vandamál.
Framúrskarandi logastjórnun á auðkenni byrjar með nákvæmri ræmameðferð, skurði og suðu.Reyndar verða hráefniseiginleikar J356A að vera strangari en J525 vegna þess að J356A hefur meiri takmarkanir á kornastærð, oxíðinnihaldi og öðrum stálframleiðslubreytum vegna köldu stærðarferlisins.
Að lokum þarf ID-suðu oft kælivökva.Flest kerfi nota sama kælivökva og vöðvaverkfærið, en það getur skapað vandamál.Þrátt fyrir að vera síuð og fituhreinsuð innihalda kælivökvar í myllu oft umtalsvert magn af málmögnum, ýmsum olíum og olíum og öðrum aðskotaefnum.Þess vegna krefst J525 slöngunnar heitt ætandi þvottakerfi eða annað jafngilt hreinsunarskref.
Þéttingar, bílakerfi og önnur svipuð kerfi krefjast þess að lagnahreinsun sé hreinsuð og hægt er að gera viðeigandi hreinsun í verksmiðjunni.J356A fer úr verksmiðjunni með hreint gat, stjórnað rakainnihald og lágmarks leifar.Að lokum er algengt að fylla hvert rör með óvirku gasi til að koma í veg fyrir tæringu og innsigla endana fyrir sendinguna.
J525 rör eru stöðluð eftir suðu og síðan kaldunnar (dregin).Eftir kalda vinnslu er pípurinn staðlaður aftur til að uppfylla allar vélrænar kröfur.
Stöðlunar-, vírteikningin og önnur eðlileg skrefin krefjast flutnings á pípunni í ofninn, að teiknistöðinni og aftur í ofninn.Það fer eftir sérstöðu aðgerðarinnar, þessi skref krefjast annarra aðskilinna undirþrepa eins og að benda (áður en málað er), æta og rétta.Þessi skref eru kostnaðarsöm og krefjast umtalsverðs tíma, vinnu og peninga.Kalddregin rör eru tengd við 20% sóun í framleiðslu.
J356A pípa er staðlað við valsmiðjuna eftir suðu.Pípan snertir ekki jörðina og fer frá fyrstu mótunarþrepunum að fullbúnu pípunni í samfelldri röð þrepa í valsmiðjunni.Soðnar rör eins og J356A hafa 10% sóun í framleiðslu.Að öðru óbreyttu þýðir þetta að J356A lampar eru ódýrari í framleiðslu en J525 lampar.
Þó að eiginleikar þessara tveggja vara séu svipaðir eru þeir ekki eins frá málmvinnslusjónarmiði.
Kalt dregin J525 rör krefjast tveggja bráða eðlilegrar meðferðar: eftir suðu og eftir teikningu.Venjulegt hitastig (1650°F eða 900°C) veldur myndun yfirborðsoxíða, sem venjulega eru fjarlægð með steinefnasýru (venjulega brennisteins- eða saltsýru) eftir glæðingu.Súrsun hefur mikil umhverfisáhrif hvað varðar losun í lofti og málmaríka úrgangsstrauma.
Að auki leiðir eðlileg hitastig í afoxandi andrúmslofti valsofnsins til neyslu kolefnis á yfirborði stálsins.Þetta ferli, afkolun, skilur eftir sig yfirborðslag sem er mun veikara en upprunalega efnið (sjá mynd 3).Þetta er sérstaklega mikilvægt fyrir pípur með þunnum veggjum.Við 0,030″ veggþykkt mun jafnvel lítið 0,003″ afkolunarlag draga úr virka veggnum um 10%.Slík veikt rör geta bilað vegna álags eða titrings.
Mynd 2. Auðkennishreinsitæki (ekki sýnt) er studd af rúllum sem hreyfast meðfram auðkenni pípunnar.Góð valshönnun dregur úr magni suðugoss sem rúlla inn í rörvegginn.Nielsen verkfæri
J356 pípur eru unnar í lotum og krefjast glæðingar í valsofni, en það er ekki takmarkað við.Afbrigðið, J356A, er algerlega unnið í valsverksmiðju með innbyggðri innleiðslu, upphitunarferli sem er mun hraðari en valsofni.Þetta styttir glæðingartímann og minnkar þar með tækifærisgluggann fyrir afkolun úr mínútum (eða jafnvel klukkustundum) í sekúndur.Þetta veitir J356A samræmda glæðingu án oxíðs eða afkolunar.
Slöngur sem notaðar eru fyrir vökvalínur verða að vera nógu sveigjanlegar til að hægt sé að beygja þær, stækka og mynda.Beygjur eru nauðsynlegar til að koma vökvavökvanum frá punkti A til punkts B, sem fer í gegnum ýmsar beygjur og beygjur á leiðinni, og blossi er lykillinn að því að veita endatengingaraðferð.
Í kjúklinga-eða-eggjaaðstæðum voru reykháfar hannaðir fyrir einveggs brennaratengingar (þannig með slétt innra þvermál), eða hið gagnstæða gæti hafa átt sér stað.Í þessu tilviki passar innra yfirborð rörsins vel að innstungu pinnatengsins.Til að tryggja þétt málm við málm tengingu verður yfirborð pípunnar að vera eins slétt og mögulegt er.Þessi aukabúnaður kom fram á 1920 fyrir upphafsflugdeild bandaríska flughersins.Þessi aukabúnaður varð síðar venjulegur 37 gráðu blossi sem er mikið notaður í dag.
Frá upphafi COVID-19 tímabilsins hefur dregið verulega úr framboði á dregnum rörum með sléttum innra þvermáli.Tiltækt efni hefur tilhneigingu til að hafa lengri afhendingartíma en áður.Hægt er að bregðast við þessari breytingu á aðfangakeðjum með því að endurhanna endatengingar.Til dæmis, tilboðsbeiðni sem krefst eins veggs brennara og tilgreinir J525 er umsækjandi til að skipta um tvöfaldan veggbrennara.Hægt er að nota hvaða vökvapípa sem er með þessari endatengingu.Þetta opnar tækifæri til að nota J356A.
Auk blossatenginga eru o-hringa vélrænar þéttingar einnig algengar (sjá mynd 5), sérstaklega fyrir háþrýstikerfi.Ekki aðeins er þessi tegund af tengingum minna lekaþétt en einvegg blossi vegna þess að hún notar teygjuþéttingar, heldur er hún líka fjölhæfari - hún er hægt að mynda í lok hvers kyns algengrar tegundar vökvapípa.Þetta veitir pípuframleiðendum meiri möguleika á aðfangakeðju og betri langtíma efnahagslegan árangur.
Iðnaðarsagan er full af dæmum um að hefðbundnar vörur hafi fest rætur á tímum þegar erfitt er fyrir markaðinn að breyta um stefnu.Vara í samkeppni – jafnvel sú sem er umtalsvert ódýrari og uppfyllir allar kröfur upprunalegu vörunnar – getur verið erfitt að hasla sér völl á markaðnum ef grunsemdir vakna.Þetta gerist venjulega þegar innkaupafulltrúi eða úthlutað verkfræðingur íhugar óhefðbundna skipti fyrir núverandi vöru.Fáir eru tilbúnir að hætta að verða uppgötvaðir.
Í sumum tilfellum eru breytingar ekki bara nauðsynlegar heldur nauðsynlegar.COVID-19 heimsfaraldurinn hefur leitt til óvæntra breytinga á framboði á tilteknum pípugerðum og -stærðum fyrir vökvarör úr stáli.Vörusvæðin sem verða fyrir áhrifum eru þau sem notuð eru í bíla-, rafmagns-, þungabúnaði og öðrum pípuframleiðsluiðnaði sem nota háþrýstidínur, sérstaklega vökvalínur.
Þetta skarð er hægt að fylla með lægri heildarkostnaði með því að íhuga rótgróna en sessgerð af stálpípu.Að velja réttu vöruna fyrir forritið krefst nokkurra rannsókna til að ákvarða vökvasamhæfi, rekstrarþrýsting, vélrænt álag og tengigerð.
Nánari skoðun á forskriftunum sýnir að J356A getur jafngilt hinum raunverulega J525.Þrátt fyrir heimsfaraldurinn er hann enn fáanlegur á lægra verði í gegnum sannaða aðfangakeðju.Ef að leysa endanlegt lögun vandamál er minna vinnufrek en að finna J525, gæti það hjálpað OEMs að leysa skipulagslegar áskoranir á COVID-19 tímum og víðar.
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 стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal varð fyrsta tímaritið tileinkað málmpípuiðnaðinum árið 1990.Í dag er það enn eina iðnaðarritið í Norður-Ameríku og hefur orðið traustasta upplýsingaveitan fyrir sérfræðinga í pípuiðnaði.
Nú með fullan aðgang að The FABRICATOR stafrænu útgáfunni, greiðan aðgang að verðmætum iðnaðarauðlindum.
Stafræna útgáfan af The Tube & Pipe Journal er nú að fullu aðgengileg og veitir greiðan aðgang að verðmætum iðnaðarauðlindum.
Fáðu fullan stafrænan aðgang að STAMPING Journal, með nýjustu tækni, bestu starfsvenjum og iðnaðarfréttum fyrir málmstimplunarmarkaðinn.
Nú með fullan stafrænan aðgang að The Fabricator en Español hefurðu greiðan aðgang að verðmætum iðnaðarauðlindum.


Birtingartími: 28. ágúst 2022