Nota editorului: Acest articol este al doilea dintr-o serie de două părți de pe piață și de fabricație de linii de transfer de lichid cu diametru mic pentru aplicații de înaltă presiune.Prima secțiune discută disponibilitatea internă a produselor convenționale pentru aceste aplicații, care sunt rare.A doua parte discută două produse netradiționale de pe această piață.
Cele două tipuri de țevi hidraulice sudate desemnate de Societatea Inginerilor Auto – SAE-J525 și SAE-J356A – au o sursă comună, la fel ca și specificațiile lor scrise.Benzile plate de oțel sunt tăiate la lățime și formate în tuburi prin profilare.După ce marginile benzii sunt lustruite cu o unealtă cu aripioare, țeava este încălzită prin sudură cu rezistență de înaltă frecvență și forjată între role de presiune pentru a forma o sudură.După sudare, bavura OD este îndepărtată cu un suport, care este de obicei realizat din carbură de tungsten.Blitz-ul de identificare este îndepărtat sau ajustat la înălțimea maximă de proiectare cu ajutorul instrumentului de blocare.
Descrierea acestui proces de sudare este generală și există multe mici diferențe de proces în producția reală (vezi Figura 1).Cu toate acestea, ele au multe proprietăți mecanice.
Defecțiunile țevilor și modurile de defectare obișnuite pot fi împărțite în sarcini de tracțiune și de compresiune.În majoritatea materialelor, efortul de tracțiune este mai mic decât efortul de compresiune.Cu toate acestea, majoritatea materialelor sunt mult mai puternice la compresie decât la tensiune.Betonul este un exemplu.Este foarte compresibil, dar dacă nu este turnat cu o rețea internă de bare de armare (bare de armare), este ușor de spart.Din acest motiv, oțelul este testat la tracțiune pentru a determina rezistența sa finală la tracțiune (UTS).Toate cele trei dimensiuni de furtun hidraulic au aceleași cerințe: 310 MPa (45.000 psi) UTS.
Datorită capacității țevilor de presiune de a rezista la presiunea hidraulică, poate fi necesar un calcul separat și un test de eșec, cunoscut sub numele de test de spargere.Calculele pot fi utilizate pentru a determina presiunea finală de spargere teoretică, ținând cont de grosimea peretelui, UTS și diametrul exterior al materialului.Deoarece tubulatura J525 și tubulatura J356A pot avea aceeași dimensiune, singura variabilă este UTS.Oferă o rezistență tipică la tracțiune de 50.000 psi cu o presiune de rupere predictivă de 0.500 x 0.049 inch. Tubul este același pentru ambele produse: 10.908 psi.
Deși previziunile calculate sunt aceleași, o diferență în aplicarea practică se datorează grosimii reale a peretelui.La J356A, freza internă este reglabilă la o dimensiune maximă în funcție de diametrul țevii, așa cum este descris în specificație.Pentru produsele J525 debavurate, procesul de debavurare reduce de obicei în mod intenționat diametrul interior cu aproximativ 0,002 inci, ducând la subțierea localizată a peretelui în zona de sudură.Deși grosimea peretelui este umplută cu prelucrarea la rece ulterioară, efortul rezidual și orientarea granulelor pot diferi de metalul de bază, iar grosimea peretelui poate fi puțin mai subțire decât țeava comparabilă specificată în J356A.
În funcție de utilizarea finală a țevii, bavurile interne trebuie îndepărtate sau aplatizate (sau aplatizate) pentru a elimina potențialele căi de scurgere, în principal forme de capăt evazate cu un singur perete.În timp ce se crede în mod obișnuit că J525 are un ID neted și, prin urmare, nu are scurgeri, aceasta este o concepție greșită.Tubul J525 poate dezvolta dungi ID din cauza lucrului necorespunzător la rece, ducând la scurgeri la conexiune.
Începeți debavurarea tăind (sau răzuind) cordonul de sudură de pe peretele cu diametrul interior.Instrumentul de curățare este atașat de un dorn susținut de role în interiorul țevii, chiar în spatele stației de sudare.În timp ce instrumentul de curățare îndepărta cordonul de sudură, rolele s-au rostogolit din greșeală peste o parte din stropii de sudură, făcându-l să lovească suprafața țevii ID (vezi Figura 2).Aceasta este o problemă pentru țevile ușor prelucrate, cum ar fi țevile turnate sau șlefuite.
Scoaterea blițului din tub nu este ușoară.Procesul de tăiere transformă sclipiciul într-un șir lung și încâlcit de oțel ascuțit.În timp ce îndepărtarea este o cerință, îndepărtarea este adesea un proces manual și imperfect.Secțiuni de tuburi de eșarfe părăsesc uneori teritoriul producătorului de tuburi și sunt trimise clienților.
Orez.1. Materialul SAE-J525 este produs în serie, ceea ce necesită investiții și forță de muncă semnificative.Produsele tubulare similare realizate folosind SAE-J356A sunt prelucrate complet în mori cu tuburi de recoacere în linie, deci sunt mai eficiente.
Pentru țevile mai mici, cum ar fi liniile de lichid cu diametrul mai mic de 20 mm, debavurarea ID nu este de obicei la fel de importantă, deoarece aceste diametre nu necesită o etapă suplimentară de finisare ID.Singura avertizare este că utilizatorul final trebuie doar să ia în considerare dacă o înălțime constantă de control al blițului va crea o problemă.
Excelența în controlul flăcării ID începe cu condiționarea, tăierea și sudarea precisă a benzilor.De fapt, proprietățile materiilor prime ale J356A trebuie să fie mai stricte decât J525, deoarece J356A are mai multe restricții privind dimensiunea granulelor, incluziuni de oxid și alți parametri de fabricare a oțelului din cauza procesului de dimensionare la rece implicat.
În cele din urmă, sudarea ID necesită adesea lichid de răcire.Majoritatea sistemelor folosesc același lichid de răcire ca și unealta de andură, dar acest lucru poate crea probleme.În ciuda faptului că sunt filtrate și degresate, lichidele de răcire ale morii conțin adesea cantități semnificative de particule de metal, diferite uleiuri și uleiuri și alți contaminanți.Prin urmare, tubulatura J525 necesită un ciclu de spălare caustică la cald sau o altă etapă de curățare echivalentă.
Condensatoarele, sistemele auto și alte sisteme similare necesită curățarea conductelor, iar curățarea corespunzătoare se poate face la moară.J356A iese din fabrică cu un orificiu curat, un conținut de umiditate controlat și reziduuri minime.În cele din urmă, este o practică obișnuită să umpleți fiecare tub cu un gaz inert pentru a preveni coroziunea și a sigila capetele înainte de expediere.
Țevile J525 sunt normalizate după sudare și apoi prelucrate la rece (trase).După prelucrarea la rece, conducta este normalizată din nou pentru a îndeplini toate cerințele mecanice.
Etapele de normalizare, trefilare și a doua normalizare necesită transportul conductei la cuptor, la stația de tragere și înapoi la cuptor.În funcție de specificul operațiunii, acești pași necesită alți subetape separate, cum ar fi îndreptarea (înainte de vopsire), gravarea și îndreptarea.Acești pași sunt costisitoare și necesită resurse semnificative de timp, forță de muncă și bani.Țevile trase la rece sunt asociate cu o rată a deșeurilor de 20% în producție.
Țeava J356A este normalizată la laminoare după sudare.Țeava nu atinge pământul și se deplasează de la etapele inițiale de formare la țeava finită într-o succesiune continuă de pași în laminor.Țevile sudate, cum ar fi J356A, au o pierdere de 10% în producție.Toate celelalte lucruri fiind egale, aceasta înseamnă că lămpile J356A sunt mai ieftine de fabricat decât lămpile J525.
Deși proprietățile acestor două produse sunt similare, ele nu sunt aceleași din punct de vedere metalurgic.
Țevile J525 trase la rece necesită două tratamente preliminare de normalizare: după sudare și după trefilare.Temperaturile de normalizare (1650°F sau 900°C) au ca rezultat formarea de oxizi de suprafață, care sunt de obicei îndepărtați cu acid mineral (de obicei sulfuric sau clorhidric) după recoacere.Decaparea are un impact mare asupra mediului în ceea ce privește emisiile în aer și fluxurile de deșeuri bogate în metale.
În plus, normalizarea temperaturii în atmosfera reducătoare a cuptorului cu vatră cu role duce la consumul de carbon pe suprafața oțelului.Acest proces, decarburarea, lasă un strat de suprafață mult mai slab decât materialul original (vezi Figura 3).Acest lucru este deosebit de important pentru țevile cu pereți subțiri.La o grosime a peretelui de 0,030 inchi, chiar și un strat mic de decarburare de 0,003 inchi va reduce peretele efectiv cu 10%.Astfel de țevi slăbite se pot defecta din cauza stresului sau vibrațiilor.
Figura 2. Un instrument de curățare ID (nefigurat) este susținut de role care se mișcă de-a lungul ID-ului conductei.Designul bun al rolei reduce cantitatea de stropi de sudură care se rostogolește în peretele țevii.unelte Nielsen
Țevile J356 sunt procesate în loturi și necesită recoacere într-un cuptor cu vatră cu role, dar acest lucru nu se limitează la.Varianta, J356A, este prelucrată complet într-un laminor folosind inducția încorporată, un proces de încălzire care este mult mai rapid decât un cuptor cu vatră cu role.Acest lucru scurtează timpul de recoacere, îngustând astfel fereastra de oportunitate pentru decarburare de la minute (sau chiar ore) la secunde.Acest lucru asigură J356A o recoacere uniformă fără oxid sau decarburare.
Tuburile utilizate pentru liniile hidraulice trebuie să fie suficient de flexibile pentru a fi îndoite, extinse și formate.Curburile sunt necesare pentru a duce fluidul hidraulic din punctul A în punctul B, trecând prin diferite coturi și viraje de-a lungul drumului, iar evazarea este cheia pentru a oferi o metodă de conectare finală.
Într-o situație de găină sau de ou, coșurile de fum au fost proiectate pentru conexiuni cu arzător cu un singur perete (având astfel un diametru interior neted), sau s-ar fi putut întâmpla invers.În acest caz, suprafața interioară a tubului se potrivește perfect pe mufa conectorului pin.Pentru a asigura o legătură strânsă metal-metal, suprafața țevii trebuie să fie cât mai netedă.Acest accesoriu a apărut în anii 1920 pentru noua Divizie Aeriană a Forțelor Aeriene din SUA.Acest accesoriu a devenit mai târziu fulgerul standard de 37 de grade care este utilizat pe scară largă astăzi.
De la începutul perioadei COVID-19, aprovizionarea cu țevi trase cu diametre interioare netede a scăzut semnificativ.Materialele disponibile tind să aibă timpi de livrare mai lungi decât în ​​trecut.Această schimbare a lanțurilor de aprovizionare poate fi abordată prin reproiectarea conexiunilor finale.De exemplu, un RFQ care necesită un singur arzător de perete și specifică J525 este un candidat pentru înlocuirea unui arzător cu perete dublu.Orice tip de conductă hidraulică poate fi utilizată cu acest racord de capăt.Acest lucru deschide oportunități pentru utilizarea J356A.
Pe lângă conexiunile evază, etanșările mecanice cu inele O sunt de asemenea comune (vezi figura 5), ​​în special pentru sistemele de înaltă presiune.Nu numai că acest tip de conexiune este mai puțin etanș decât o evază cu un singur perete, deoarece folosește etanșări elastomerice, dar este și mai versatil - poate fi format la capătul oricărui tip comun de țeavă hidraulică.Acest lucru oferă producătorilor de țevi oportunități mai mari pentru lanțul de aprovizionare și performanțe economice mai bune pe termen lung.
Istoria industrială este plină de exemple de produse tradiționale care prind rădăcini într-un moment în care este dificil pentru piață să schimbe direcția.Un produs concurent – ​​chiar și unul care este semnificativ mai ieftin și care îndeplinește toate cerințele produsului original – poate fi dificil de a obține un loc pe piață dacă apar suspiciuni.Acest lucru se întâmplă de obicei atunci când un agent de achiziții sau un inginer desemnat ia în considerare un înlocuitor netradițional pentru un produs existent.Puțini sunt dispuși să riște să fie descoperiți.
În unele cazuri, modificările pot fi nu doar necesare, ci și necesare.Pandemia COVID-19 a dus la schimbări neașteptate în disponibilitatea anumitor tipuri și dimensiuni de țevi pentru țevile de fluide din oțel.Zonele de produse afectate sunt cele utilizate în industria auto, electrică, echipamente grele și orice alte industrii de fabricare a conductelor care utilizează conducte de înaltă presiune, în special conducte hidraulice.
Acest gol poate fi umplut la un cost global mai mic, luând în considerare un tip de țeavă de oțel stabilit, dar de nișă.Selectarea produsului potrivit pentru o aplicație necesită unele cercetări pentru a determina compatibilitatea fluidelor, presiunea de funcționare, sarcina mecanică și tipul de conexiune.
O privire mai atentă asupra specificațiilor arată că J356A poate fi echivalent cu J525 real.În ciuda pandemiei, este încă disponibil la un preț mai mic printr-un lanț de aprovizionare dovedit.Dacă rezolvarea problemelor de formă finală necesită mai puțină muncă decât găsirea J525, ar putea ajuta OEM-urile să rezolve provocările logistice din era COVID-19 și nu numai.
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。 Jurnalul Tube & Pipe 于1990 Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии металлических труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal a devenit prima revistă dedicată industriei țevilor metalice în 1990.Astăzi, rămâne singura publicație din industrie din America de Nord și a devenit cea mai de încredere sursă de informații pentru profesioniștii din industria țevilor.
Acum, cu acces complet la ediția digitală The FABRICATOR, acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Ediția digitală a The Tube & Pipe Journal este acum complet accesibilă, oferind acces ușor la resurse valoroase din industrie.
Obțineți acces digital complet la Jurnalul STAMPING, care oferă cea mai recentă tehnologie, cele mai bune practici și știri din industrie pentru piața de ștanțare a metalelor.
Acum, cu acces digital complet la The Fabricator en Español, aveți acces ușor la resurse valoroase din industrie.