Poznámka editora: Tento článok je druhým z dvojdielnej série na trhu a výrobe potrubí na prenos kvapaliny s malým priemerom pre vysokotlakové aplikácie.Prvá časť pojednáva o domácej dostupnosti konvenčných produktov pre tieto aplikácie, ktoré sú zriedkavé.Druhá časť rozoberá dva netradičné produkty na tomto trhu.
Dva typy zváraných hydraulických potrubí, ktoré určila Spoločnosť automobilových inžinierov – SAE-J525 a SAE-J356A – majú spoločný zdroj, rovnako ako ich písomné špecifikácie.Ploché oceľové pásy sú narezané na šírku a tvarované do rúrok profilovaním.Po vyleštení okrajov pásu rebrovaným nástrojom sa rúra zahrieva vysokofrekvenčným odporovým zváraním a kuje sa medzi prítlačnými valcami, aby sa vytvoril zvar.Po zváraní sa OD ostrap odstráni pomocou držiaka, ktorý je zvyčajne vyrobený z karbidu volfrámu.Identifikačný blesk sa odstráni alebo nastaví na maximálnu konštrukčnú výšku pomocou aretačného nástroja.
Opis tohto procesu zvárania je všeobecný a v skutočnej výrobe existuje veľa malých rozdielov v procese (pozri obrázok 1).Majú však spoločné mnohé mechanické vlastnosti.
Poruchy potrubia a bežné spôsoby porúch možno rozdeliť na ťahové a tlakové zaťaženie.Vo väčšine materiálov je napätie v ťahu nižšie ako napätie v tlaku.Väčšina materiálov je však oveľa pevnejšia v tlaku ako v ťahu.Príkladom je betón.Je vysoko stlačiteľný, ale pokiaľ nie je formovaný s vnútornou sieťou výstužných tyčí (výstužných prútov), ​​je ľahké ho zlomiť.Z tohto dôvodu sa oceľ testuje v ťahu, aby sa určila jej medza pevnosti v ťahu (UTS).Všetky tri veľkosti hydraulických hadíc majú rovnaké požiadavky: 310 MPa (45 000 psi) UTS.
Vzhľadom na schopnosť tlakových potrubí odolávať hydraulickému tlaku môže byť potrebný samostatný výpočet a skúška poruchy, známa ako skúška na roztrhnutie.Výpočty sa môžu použiť na určenie teoretického konečného deštrukčného tlaku, berúc do úvahy hrúbku steny, UTS a vonkajší priemer materiálu.Pretože hadičky J525 a hadičky J356A môžu mať rovnakú veľkosť, jedinou premennou je UTS.Poskytuje typickú pevnosť v ťahu 50 000 psi s prediktívnym tlakom pri roztrhnutí 0,500 x 0,049 palca. Hadičky sú rovnaké pre oba produkty: 10 908 psi.
Hoci sú vypočítané predpovede rovnaké, jeden rozdiel v praktickej aplikácii je spôsobený skutočnou hrúbkou steny.Na J356A je vnútorný otrep nastaviteľný na maximálnu veľkosť v závislosti od priemeru potrubia, ako je popísané v špecifikácii.Pri odihlovaných produktoch J525 proces odihlovania zvyčajne zámerne zmenšuje vnútorný priemer o približne 0,002 palca, čo vedie k lokalizovanému stenčovaniu steny v oblasti zvaru.Aj keď je hrúbka steny vyplnená následným spracovaním za studena, zvyškové napätie a orientácia zŕn sa môžu líšiť od základného kovu a hrúbka steny môže byť o niečo tenšia ako porovnateľná rúra špecifikovaná v J356A.
V závislosti od konečného použitia potrubia musí byť vnútorný otrep odstránený alebo vyrovnaný (alebo sploštený), aby sa eliminovali potenciálne únikové cesty, najmä jednostenné rozšírené koncové formy.Aj keď sa bežne verí, že J525 má hladké ID, a preto neuniká, je to mylná predstava.Na hadičkách J525 sa môžu v dôsledku nesprávneho spracovania za studena vytvoriť vnútorné pruhy, čo vedie k netesnostiam na spoji.
Odihlovanie začnite odrezaním (alebo zoškrabaním) zvaru zo steny s vnútorným priemerom.Čistiaci nástroj je pripevnený k tŕňu podopieranému valčekmi vo vnútri rúry, hneď za zváracou stanicou.Kým čistiaci nástroj odstraňoval zvarovú húsenicu, valčeky sa neúmyselne prevalili cez časť rozstreku zo zvárania, čo spôsobilo, že narazil na povrch vnútorného priemeru rúry (pozri obrázok 2).Toto je problém pre ľahko opracované rúry, ako sú sústružené alebo honované rúry.
Vybratie blesku z trubice nie je jednoduché.Proces rezania premení trblietky na dlhý, zamotaný reťazec ostrej ocele.Zatiaľ čo odstránenie je požiadavka, odstránenie je často manuálny a nedokonalý proces.Časti šálových rúr niekedy opúšťajú územie výrobcu rúr a posielajú sa zákazníkom.
Ryža.1. Materiál SAE-J525 je sériovo vyrábaný, čo si vyžaduje značné investície a prácu.Podobné rúrkové výrobky vyrobené pomocou SAE-J356A sú kompletne opracované v radových žíhacích rúrkových mlynoch, takže je to efektívnejšie.
Pri menších rúrach, ako sú vedenia kvapaliny s priemerom menším ako 20 mm, nie je odhrotovanie na vnútornej strane zvyčajne také dôležité, pretože tieto priemery nevyžadujú dodatočný krok dokončovania ID.Jedinou výhradou je, že koncový používateľ musí zvážiť iba to, či konzistentná výška ovládania blesku spôsobí problém.
Dokonalá kontrola plameňa ID začína precíznou úpravou pásu, rezaním a zváraním.V skutočnosti musia byť vlastnosti suroviny J356A prísnejšie ako J525, pretože J356A má viac obmedzení na veľkosť zŕn, oxidové inklúzie a ďalšie parametre výroby ocele v dôsledku zahrnutého procesu glejenia za studena.
Napokon, ID zváranie často vyžaduje chladiacu kvapalinu.Väčšina systémov používa rovnakú chladiacu kvapalinu ako nástroj na riadkovanie, ale to môže spôsobiť problémy.Napriek tomu, že sú filtrované a odmastené, chladivá mlynov často obsahujú značné množstvo kovových častíc, rôznych olejov a olejov a iných nečistôt.Preto hadička J525 vyžaduje cyklus prania horúcou žieravinou alebo iný ekvivalentný krok čistenia.
Kondenzátory, automobilové systémy a iné podobné systémy vyžadujú čistenie potrubia a príslušné čistenie je možné vykonať v závode.J356A opúšťa továreň s čistým vývrtom, kontrolovaným obsahom vlhkosti a minimálnymi zvyškami.Nakoniec je bežnou praxou naplniť každú rúrku inertným plynom, aby sa zabránilo korózii a utesnenie koncov pred odoslaním.
Rúry J525 sú po zváraní normalizované a následne opracované za studena (ťahané).Po spracovaní za studena sa potrubie opäť normalizuje, aby spĺňalo všetky mechanické požiadavky.
Kroky normalizácie, ťahania drôtu a druhej normalizácie vyžadujú dopravu rúry do pece, do preťahovacej stanice a späť do pece.V závislosti od špecifík operácie si tieto kroky vyžadujú ďalšie samostatné čiastkové kroky, ako je špicovanie (pred lakovaním), leptanie a vyrovnávanie.Tieto kroky sú nákladné a vyžadujú značné množstvo času, práce a peňazí.Rúry ťahané za studena sú spojené s 20% mierou odpadu vo výrobe.
Rúra J356A sa po zváraní normalizuje vo valcovni.Rúra sa nedotýka zeme a postupuje od počiatočných tvarovacích krokov k dokončenej rúre v kontinuálnom slede krokov vo valcovni.Zvárané rúry ako J356A majú 10% stratu pri výrobe.Ak sú všetky ostatné veci rovnaké, znamená to, že lampy J356A sú lacnejšie na výrobu ako lampy J525.
Hoci vlastnosti týchto dvoch produktov sú podobné, nie sú rovnaké z metalurgického hľadiska.
Rúry J525 ťahané za studena vyžadujú dve predbežné normalizačné úpravy: po zváraní a po ťahaní.Normalizačné teploty (1650 °F alebo 900 °C) vedú k tvorbe povrchových oxidov, ktoré sa po žíhaní zvyčajne odstraňujú minerálnou kyselinou (zvyčajne sírovou alebo chlorovodíkovou).Morenie má veľký vplyv na životné prostredie, pokiaľ ide o emisie do ovzdušia a toky odpadu bohatého na kovy.
Okrem toho normalizácia teploty v redukčnej atmosfére pece s valcovou nístejou vedie k spotrebe uhlíka na povrchu ocele.Tento proces, dekarbonizácia, zanecháva povrchovú vrstvu, ktorá je oveľa slabšia ako pôvodný materiál (pozri obrázok 3).Toto je obzvlášť dôležité pre tenkostenné rúry.Pri hrúbke steny 0,030 ″ aj malá 0,003 ″ oduhličovacia vrstva zníži efektívnu stenu o 10 %.Takto oslabené potrubia môžu zlyhať v dôsledku namáhania alebo vibrácií.
Obrázok 2. Nástroj na čistenie ID (nie je znázornený) je podopretý valčekmi, ktoré sa pohybujú pozdĺž ID potrubia.Dobrá konštrukcia valčeka znižuje množstvo rozstreku pri zváraní, ktorý sa valí do steny potrubia.Nástroje Nielsen
Rúry J356 sa spracovávajú v dávkach a vyžadujú žíhanie vo valcovej nístejovej peci, ale nie je to obmedzené na.Variant J356A je kompletne opracovaný vo valcovni pomocou vstavanej indukcie, procesu ohrevu, ktorý je oveľa rýchlejší ako pec s valcovou nístejou.Tým sa skráti čas žíhania, čím sa zúži okno príležitosti na oduhličenie z minút (alebo dokonca hodín) na sekundy.To poskytuje J356A rovnomerné žíhanie bez oxidov alebo oduhličenia.
Rúry používané pre hydraulické vedenia musia byť dostatočne pružné, aby sa dali ohýbať, rozširovať a tvarovať.Ohyby sú potrebné na to, aby sa hydraulická kvapalina dostala z bodu A do bodu B, pričom prechádzala rôznymi ohybmi a zákrutami pozdĺž cesty, a rozširovanie je kľúčom k poskytnutiu metódy koncového pripojenia.
V situácii kura alebo vajca boli komíny navrhnuté pre pripojenie horákov s jednou stenou (teda s hladkým vnútorným priemerom), alebo sa mohol stať opak.V tomto prípade vnútorný povrch rúrky tesne prilieha k objímke kolíkového konektora.Aby sa zabezpečilo tesné spojenie kov na kov, povrch potrubia musí byť čo najhladší.Toto príslušenstvo sa objavilo v 20. rokoch 20. storočia pre rodiacu sa leteckú divíziu amerického letectva.Toto príslušenstvo sa neskôr stalo štandardným 37-stupňovým svetlicom, ktorý sa dnes bežne používa.
Od začiatku obdobia COVID-19 sa výrazne znížila ponuka ťahaných rúr s hladkými vnútornými priemermi.Dostupné materiály majú tendenciu mať dlhšie dodacie lehoty ako v minulosti.Túto zmenu v dodávateľských reťazcoch je možné riešiť prerobením koncových spojení.Napríklad RFQ, ktorá vyžaduje horák s jednou stenou a špecifikuje J525, je kandidátom na výmenu horáka s dvojitou stenou.S týmto koncovým pripojením je možné použiť akýkoľvek typ hydraulického potrubia.To otvára príležitosti na používanie J356A.
Okrem rozšírených spojov sú bežné aj mechanické tesnenia s O-krúžkami (pozri obrázok 5), najmä pre vysokotlakové systémy.Nielenže je tento typ spojenia menej tesný ako jednostenný lem, pretože používa elastomérne tesnenia, ale je tiež všestrannejší – môže byť vytvorený na konci akéhokoľvek bežného typu hydraulického potrubia.To poskytuje výrobcom rúr väčšie možnosti dodávateľského reťazca a lepšiu dlhodobú ekonomickú výkonnosť.
Priemyselná história je plná príkladov tradičných produktov, ktoré sa udomácnili v čase, keď je pre trh ťažké zmeniť smer.Konkurenčný produkt – aj ten, ktorý je výrazne lacnejší a spĺňa všetky požiadavky pôvodného produktu – môže byť v prípade podozrení ťažké presadiť sa na trhu.Zvyčajne sa to stane, keď nákupný agent alebo poverený inžinier zvažuje netradičnú náhradu existujúceho produktu.Len málokto je ochotný riskovať odhalenie.
V niektorých prípadoch môžu byť zmeny nielen nevyhnutné, ale aj nevyhnutné.Pandémia COVID-19 mala za následok neočakávané zmeny v dostupnosti určitých typov a veľkostí potrubí pre oceľové potrubia na tekutiny.Dotknuté oblasti produktov sú tie, ktoré sa používajú v automobilovom priemysle, elektrotechnike, ťažkých zariadeniach a akomkoľvek inom odvetví výroby rúr, ktoré používajú vysokotlakové vedenia, najmä hydraulické vedenia.
Táto medzera môže byť vyplnená pri nižších celkových nákladoch zvážením zavedeného, ​​ale špecifického typu oceľovej rúry.Výber správneho produktu pre danú aplikáciu vyžaduje určitý výskum na určenie kompatibility tekutín, prevádzkového tlaku, mechanického zaťaženia a typu pripojenia.
Bližší pohľad na špecifikácie ukazuje, že J356A môže byť ekvivalentom skutočného J525.Napriek pandémii je stále dostupný za nižšiu cenu prostredníctvom overeného dodávateľského reťazca.Ak je riešenie problémov s konečným tvarom menej náročné na prácu ako hľadanie J525, mohlo by to pomôcť výrobcom OEM vyriešiť logistické výzvy v ére COVID-19 a po nej.
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 sa v roku 1990 stal prvým časopisom venovaným priemyslu kovových rúr.Dnes zostáva jedinou priemyselnou publikáciou v Severnej Amerike a stala sa najdôveryhodnejším zdrojom informácií pre profesionálov v oblasti potrubia.
Teraz s úplným prístupom k digitálnej edícii The FABRICATOR, jednoduchým prístupom k cenným priemyselným zdrojom.
Digitálne vydanie časopisu The Tube & Pipe Journal je teraz plne prístupné a poskytuje jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.
Získajte úplný digitálny prístup k časopisu STAMPING Journal, ktorý obsahuje najnovšie technológie, osvedčené postupy a novinky z odvetvia pre trh lisovania kovov.
Teraz s úplným digitálnym prístupom k The Fabricator en Español máte jednoduchý prístup k cenným priemyselným zdrojom.