As linhas hidráulicas tradicionais usam uma única extremidade alargada e geralmente são fabricadas de acordo com SAE-J525 ou ASTM-A513-T5, materiais difíceis de obter no mercado interno. OEMs que procuram fornecedores domésticos podem substituir tubos fabricados de acordo com as especificações SAE-J356A e vedados com vedações faciais com anel retentor, conforme mostrado. Feito pela Tru-Line.
Nota do Editor: Este artigo é o primeiro de uma série de duas partes sobre o mercado e a produção de linhas de transferência de fluidos para aplicações de alta pressão. A primeira parte discute a situação das bases de fornecimento de produtos convencionais nacionais e estrangeiros.
A pandemia de COVID-19 causou mudanças inesperadas em muitos setores, incluindo a cadeia de fornecimento de tubos de aço e o processo de fabricação de tubos. Do final de 2019 até o presente, o mercado de tubos passou por mudanças disruptivas nas operações de fábrica e logística.
A força de trabalho é agora mais importante do que nunca. A pandemia é uma crise humana, e a importância da saúde mudou o equilíbrio entre vida profissional e pessoal para a maioria, se não para todos. O número de trabalhadores qualificados diminuiu devido à aposentadoria, alguns trabalhadores incapazes de retornar aos antigos empregos ou encontrar novos empregos na mesma indústria e muitos outros fatores. tendo problemas para recrutar e reter pessoal, incluindo operadores de fábrica de tubos experientes. A fabricação de tubos é em grande parte um trabalho prático e de colarinho azul que requer esforço meticuloso em um ambiente sem clima controlado. Use equipamento de proteção pessoal extra (ou seja, máscaras) para mitigar a infecção e siga regras extras, como ficar a 1,8 m de comprimento. Distância linear de outras pessoas pode adicionar estresse a um trabalho que já tem muitos aliviadores de estresse.
O fornecimento de aço e os custos do aço bruto também mudaram durante a pandemia. Para a maioria dos tubos, o aço é o maior custo do componente. Como regra geral, o aço representa 50% do custo por pé de tubo.
Considerando como esses dois fatores mudaram durante a pandemia, como as empresas do mercado de tubos estão respondendo? Que impacto essas mudanças estão tendo na cadeia de suprimentos de tubos e que orientação útil existe para o setor sair dessa crise?
Muitos anos atrás, um executivo sênior de uma fábrica de tubos resumiu o papel de sua empresa no setor: “Fazemos apenas duas coisas aqui – fabricamos tubos e os vendemos”., muitas distrações, muitos fatores que enfraquecem os valores centrais da empresa ou a crise atual (ou todos esses fatores, o que costuma acontecer) são valiosos para os executivos que estão sobrecarregados.
É importante alcançar e manter o controle focando no que é importante: os fatores que afetam a fabricação e a venda de tubos de qualidade. Se os esforços de uma empresa não estão focados nessas duas atividades, é hora de voltar ao básico.
À medida que a pandemia se espalha, a demanda de tubos em alguns setores caiu para quase zero. As fábricas de automóveis e empresas de outros setores consideradas insignificantes estão ociosas. Houve um tempo em que muitos na indústria não fabricavam nem vendiam tubos.
Felizmente, as pessoas estão fazendo o que querem. Algumas pessoas compram freezers adicionais para armazenar alimentos. O mercado imobiliário decola mais tarde e as pessoas tendem a comprar alguns ou muitos eletrodomésticos novos quando compram uma casa, então ambas as tendências sustentam a demanda por tubos de diâmetro menor.
Figura 1. SAE-J525 e ASTM-A519 são estabelecidos como substitutos gerais para SAE-J524 e ASTM-A513T5. A principal diferença é que SAE-J525 e ASTM-A513T5 são soldados, não sem costura. em bobina), que atendem a muitos dos mesmos requisitos.
O mercado mudou, mas as diretrizes são as mesmas. Nada é mais importante do que focar em fabricar e vender tubos de acordo com as demandas do mercado.
A questão “fazer ou comprar” surge quando as operações de fabricação enfrentam custos de mão-de-obra mais altos e recursos internos fixos ou em declínio.
A fabricação de produtos tubulares pós-soldados requer recursos significativos. Dependendo da saída e da produção da planta, às vezes é uma vantagem econômica cortar tiras largas internamente. No entanto, o corte interno pode ser um fardo, devido aos requisitos de mão de obra, requisitos de capital de ferramentas e custos de estoque de banda larga.
Por um lado, cortar 2.000 toneladas por mês resulta em 5.000 toneladas de aço em estoque, ocupando muito dinheiro. Por outro lado, muito pouco dinheiro é necessário para comprar aço de corte largo em um acordo instantâneo. custos do aço e fluxo de caixa.
O mesmo vale para a própria produção de tubos, dependendo da situação.Empresas com extensas cadeias de valor agregado podem optar por sair do negócio de fabricação de tubos.Em vez de fabricar tubos e depois dobrá-los, revestir e fazer subconjuntos e conjuntos, compre o tubo e foque em outras atividades.
Muitas empresas que produzem componentes hidráulicos ou feixes de tubos para manuseio de fluidos automotivos têm suas próprias fábricas de tubos. Algumas dessas fábricas agora são passivos em vez de ativos. Os consumidores na era da pandemia tendem a dirigir menos e as previsões de vendas de automóveis estão muito longe dos níveis pré-pandêmicos. O mercado automotivo está associado a termos negativos como paralisações, quedas severas e escassez. .
As fábricas de tubos cativas são geralmente construídas a partir de projetos personalizados. Esta é uma vantagem para o uso pretendido - fabricar tubos para uma aplicação específica - mas uma desvantagem em termos de economia de escala. Por exemplo, considere uma fábrica de tubos projetada para fabricar produtos com diâmetro externo de 10 mm para um projeto automotivo conhecido. O programa garante configurações baseadas em quantidade. Posteriormente, um procedimento muito menor foi adicionado para outro tubo com o mesmo diâmetro externo. O tempo passou, o plano inicial expirou e a empresa não tinha volume suficiente para justificar o segundo plano. Os custos de configuração e outros são muito altos para justifique. Nesse caso, se a empresa conseguir encontrar um fornecedor capaz, deve tentar terceirizar o projeto.
É claro que o cálculo não para no corte. As etapas de acabamento, como revestimento, corte no comprimento e embalagem, adicionam custos consideráveis.Esse custo de mão de obra pode passar despercebido por um contador, mas vem na forma de um operador de empilhadeira extra ou de uma pessoa extra no departamento de transporte.
Figura 2. As composições químicas do SAE-J525 e do SAE-J356A são quase idênticas, ajudando o último a substituir o primeiro.
A tubulação hidráulica existe há milhares de anos. Os egípcios martelavam o fio de cobre há mais de 4.000 anos. O fio de bambu foi usado na China durante a dinastia Xia, por volta de 2.000 aC, e mais tarde os sistemas de encanamento romanos foram construídos com conduítes de chumbo, um subproduto do processo de fundição de prata.
sem costura.Tubos de aço sem costura modernos fizeram sua estréia na América do Norte em 1890.De 1890 até hoje, a matéria-prima para este processo é um tarugo redondo sólido.Inovações em lingotamento contínuo na década de 1950 levaram à transformação de tubos sem costura de lingotes para o que era então uma matéria-prima de aço de baixo custo, tarugos.No passado e no presente, a tubulação hidráulica é feita por trefilação a frio das cavidades sem costura produzidas por este processo.No mercado norte-americano, é classificado como SAE-J52 4 pela Society of Automotive Engineers e ASTM-A519 pela American Society for Testing and Materials.
A produção de tubos hidráulicos sem costura tende a ser um processo trabalhoso, especialmente para diâmetros pequenos. Requer muita energia e muito espaço.
soldagem.Na década de 1970, o mercado mudou.Depois de dominar o mercado de tubos de aço por quase 100 anos, deslizamento sem costura.Ele foi eliminado pelo tubo soldado, que foi considerado adequado para muitas aplicações mecânicas nos mercados de construção e automotivo.Ele até ocupou algum território no que antes era terra sagrada - o setor de oleodutos e gasodutos.
Duas inovações contribuíram para essa mudança no mercado. Uma delas envolve o lingotamento contínuo de placas, que permite que as siderúrgicas produzam tiras planas de alta qualidade com eficiência. Outro processo que torna a soldagem por resistência de alta frequência um processo viável para a indústria de tubos. recozido, é um produto intensivo em recursos. Esses processos não são tão intensivos em mão-de-obra e capital quanto os processos contínuos, mas os custos associados a eles ainda são altos.
Desde a década de 1990 até o presente, a maioria dos tubos hidráulicos consumidos no mercado doméstico, sejam trefilados sem costura (SAE-J524) ou trefilados soldados (SAE-J525), são importados. formidável obstáculo.
mercado atual. O consumo do produto sem costura, trefilado e recozido J524 tem diminuído ao longo dos anos.
A pandemia atinge e o mercado muda novamente.A oferta global de mão de obra, aço e logística está diminuindo mais ou menos no mesmo ritmo do declínio mencionado na demanda por automóveis.O mesmo é verdade para o fornecimento de tubos hidráulicos J525 importados.Dados esses eventos, o mercado doméstico parece estar preparado para outra mudança de mercado.Pronto para produzir outro produto, menos trabalhoso do que tubos de solda, trefilação e recozimento? aplicações (ver Figura 1).
As especificações publicadas pela SAE tendem a ser curtas e simples, pois cada especificação define apenas um processo para a fabricação de tubos. A desvantagem é que J525 e J356A têm sobreposição considerável em dimensões, propriedades mecânicas, etc.
Figura 3. Embora os tubos soldados e estirados a frio sejam considerados por muitos como superiores aos tubos soldados e fixados a frio, as propriedades mecânicas dos dois tubos são comparáveis. Nota: O valor imperial em PSI é uma conversão suave da especificação, é um valor métrico em MPa.
Alguns engenheiros acreditam que o J525 se destaca em aplicações hidráulicas de alta pressão, como as usadas em equipamentos pesados. O J356A é menos conhecido, mas também é uma especificação de transporte de fluido de alta pressão.
As matérias-primas têm propriedades semelhantes (ver Figura 2). Pequenas diferenças na composição química estão relacionadas às propriedades mecânicas desejadas. Para atingir certas propriedades mecânicas, como resistência à ruptura em tensão ou resistência à tração final (UTS), a composição química ou o tratamento térmico do aço é limitado para produzir certos resultados.
Os tipos de tubos compartilham um conjunto comum de parâmetros de desempenho mecânico semelhantes, tornando-os intercambiáveis ​​em muitas aplicações (consulte a Figura 3). Em outras palavras, se um não estiver disponível, o outro provavelmente atenderá aos requisitos. Ninguém precisa reinventar a roda;a indústria já dispõe de um jogo de rodas robustas e balanceadas.
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