Las líneas hidráulicas tradicionales utilizan extremos acampanados simples, generalmente fabricados según las normas SAE-J525 o ASTM-A513-T5, que son difíciles de obtener en el país.Los OEM que buscan proveedores nacionales pueden reemplazar las tuberías fabricadas según la especificación SAE-J356A y selladas con juntas tóricas como se muestra.Una verdadera línea de producción.
Nota del editor: este artículo es el primero de una serie de dos partes sobre el mercado y la fabricación de líneas de transferencia de líquidos para aplicaciones de alta presión.La primera parte analiza la situación de las bases de suministro nacionales y extranjeras de productos convencionales.La segunda sección analiza los detalles de productos menos tradicionales dirigidos a este mercado.
La pandemia de COVID-19 ha provocado cambios inesperados en muchas industrias, incluidas las cadenas de suministro de tubos de acero y los procesos de fabricación de tubos.Desde finales de 2019 hasta la actualidad, el mercado de tubos de acero ha experimentado importantes cambios tanto en las operaciones productivas como logísticas.Una pregunta largamente esperada estaba en el centro de la atención.
Ahora la fuerza laboral es más importante que nunca.La pandemia es una crisis humana y la importancia de la salud ha cambiado el equilibrio entre el trabajo, la vida personal y el ocio para la mayoría, si no para todos.El número de trabajadores calificados ha disminuido debido a la jubilación, la incapacidad de algunos trabajadores de regresar a su antiguo trabajo o encontrar un nuevo empleo en la misma industria y muchos otros factores.En los primeros días de la epidemia, la escasez de mano de obra se concentraba principalmente en industrias que dependían de empleos de primera línea, como la atención médica y el comercio minorista, mientras que el personal de producción estaba de vacaciones o sus horas de trabajo se reducían significativamente.Actualmente, los fabricantes tienen problemas para contratar y retener personal, incluidos operadores experimentados de plantas de tuberías.La fabricación de tuberías es principalmente un trabajo manual que requiere mucho trabajo en un clima incontrolado.Use equipo de protección personal adicional (como máscaras) para mitigar la infección y siga reglas adicionales, como mantener una distancia de 6 pies.Distancia lineal de los demás, lo que agrega estrés a un trabajo que ya es estresante.
La disponibilidad de acero y el costo de las materias primas del acero también han cambiado durante la pandemia.El acero es el componente más caro de la mayoría de las tuberías.Normalmente, el acero representa el 50% del costo por pie lineal de tubería.En el cuarto trimestre de 2020, el precio promedio de tres años del acero laminado en frío nacional en Estados Unidos fue de aproximadamente 800 dólares por tonelada.Los precios están por las nubes y serán de 2.200 dólares por tonelada a finales de 2021.
Sólo estos dos factores cambiarán durante la pandemia, ¿cómo reaccionarán los actores del mercado de tuberías?¿Qué impacto tienen estos cambios en la cadena de suministro de tuberías y qué buenos consejos hay para la industria en esta crisis?
Hace años, un experimentado gerente de una fábrica de tubos resumió el papel de su empresa en la industria: "Aquí hacemos dos cosas: fabricamos tubos y los vendemos".muchos desdibujan los valores fundamentales de la empresa o una crisis temporal (o todo esto sucede al mismo tiempo, que suele ser el caso).
Es importante obtener y mantener el control centrándose en lo que realmente importa: los factores que afectan la producción y venta de tuberías de calidad.Si los esfuerzos de la empresa no se centran en estas dos actividades, es hora de volver a lo básico.
A medida que se propaga la pandemia, la demanda de tuberías en algunas industrias ha caído casi a cero.Las fábricas de automóviles y empresas de otras industrias que se consideraban menores estaban inactivas.Hubo un tiempo en el que muchos en la industria no fabricaban ni vendían pipas.El mercado de tuberías sigue existiendo sólo para unas pocas empresas importantes.
Afortunadamente, la gente se ocupa de sus propios asuntos.Algunas personas compran congeladores adicionales para almacenar alimentos.Poco después, el mercado inmobiliario comenzó a recuperarse y la gente tendía a comprar algunos o muchos electrodomésticos nuevos al comprar una casa, por lo que ambas tendencias respaldaron la demanda de tuberías de menor diámetro.La industria de equipos agrícolas está comenzando a revivir y cada vez más propietarios quieren tractores pequeños o cortadoras de césped sin dirección.Luego, el mercado automotriz se reanudó, aunque a un ritmo más lento debido a la escasez de chips y otros factores.
Arroz.1. Las normas SAE-J525 y ASTM-A519 se establecen como reemplazos regulares de SAE-J524 y ASTM-A513T5.La principal diferencia es que SAE-J525 y ASTM-A513T5 están soldados en lugar de sin costuras.Las dificultades de compra, como un plazo de entrega de seis meses, han creado oportunidades para otros dos productos tubulares, SAE-J356 (suministrado como tubo recto) y SAE-J356A (suministrado como bobina), que cumplen muchos de los mismos requisitos que los demás.productos.
El mercado ha cambiado, pero el liderazgo sigue siendo el mismo.No hay nada más importante que centrarse en la producción y venta de tuberías según la demanda del mercado.
La cuestión de fabricar o comprar surge cuando una operación de fabricación enfrenta costos laborales más altos y recursos internos fijos o reducidos.
La producción inmediatamente después de la soldadura de productos de tuberías requiere importantes recursos.Dependiendo del volumen y la producción de la acería, a veces resulta económico cortar tiras anchas internamente.Sin embargo, el subproceso interno puede resultar engorroso dados los requisitos de mano de obra, los requisitos de capital para las herramientas y el costo del inventario de banda ancha.
Por un lado, cortar 2.000 toneladas al mes y almacenar 5.000 toneladas de acero requiere mucho dinero.Por otro lado, comprar acero cortado a medida en el momento justo requiere poco dinero en efectivo.De hecho, dado que el fabricante de tubos puede negociar los términos del préstamo con el cortador, puede diferir los costos en efectivo.Cada fábrica de tubos es única en este sentido, pero es seguro decir que casi todos los fabricantes de tubos se han visto afectados por la pandemia de COVID-19 en términos de disponibilidad de mano de obra calificada, costos del acero y flujos de efectivo.
Lo mismo se aplica a la propia producción de tubos, según las circunstancias.Las empresas con cadenas de valor ramificadas pueden optar por no participar en el negocio regulatorio.En lugar de fabricar tubos, luego doblarlos, recubrirlos y hacer nudos y ensamblajes, compre tubos y concéntrese en otras actividades.
Muchas empresas que fabrican componentes hidráulicos o haces de tubos para fluidos automotrices tienen sus propias fábricas de tubos.Algunas de estas plantas son ahora pasivos en lugar de activos.Los consumidores en la era de la pandemia tienden a conducir menos y las previsiones de ventas de automóviles están lejos de los niveles anteriores a la pandemia.El mercado del automóvil se asocia con palabras negativas como cierres, recesiones profundas y escasez.Para los fabricantes de automóviles y sus proveedores, no hay razón para esperar que la situación del suministro mejore en un futuro próximo.En particular, un número cada vez mayor de vehículos eléctricos en este mercado tienen menos componentes de transmisión de tubos de acero.
Los molinos de tubos de agarre suelen fabricarse bajo pedido.Esto es una ventaja en términos del propósito previsto (fabricar tuberías para aplicaciones específicas), pero una desventaja en términos de economías de escala.Por ejemplo, considere una fábrica de tubos diseñada para producir productos de 10 mm de diámetro exterior para un producto automotriz conocido.El programa garantiza configuraciones basadas en el volumen.Posteriormente, se añadió un procedimiento mucho más pequeño para otro tubo con el mismo diámetro exterior.Pasó el tiempo, el programa original expiró y la empresa no tenía volumen suficiente para justificar un segundo programa.Los costos de instalación y otros costos son demasiado altos para justificarlos.En este caso, si la empresa puede encontrar un proveedor capaz, debería intentar subcontratar el proyecto.
Por supuesto, los cálculos no se detienen en el punto límite.Los pasos de acabado, como el recubrimiento, el corte a medida y el embalaje, aumentan considerablemente el costo.A menudo se dice que el mayor coste oculto en la producción de tubos es el manejo.Mover los tubos desde el laminador al almacén donde se recogen del almacén y se cargan en un soporte de corte fino y luego los tubos se colocan en capas para introducir los tubos en la cortadora uno a la vez: todo esto. Todos los pasos Requiere mano de obra Este costo de mano de obra puede no llamar la atención del contador, pero se manifiesta en forma de operadores de montacargas adicionales o personal adicional en el departamento de entrega.
Arroz.2. La composición química de SAE-J525 y SAE-J356A es casi idéntica, lo que ayuda al último a reemplazar al primero.
Las tuberías hidráulicas existen desde hace miles de años.Hace más de 4.000 años, los egipcios forjaron alambre de cobre.Las pipas de bambú se utilizaron en China durante la dinastía Xia alrededor del año 2000 a.C.Posteriormente, los sistemas de plomería romanos se construyeron utilizando tuberías de plomo, un subproducto del proceso de fundición de plata.
sin costura.Los modernos tubos de acero sin costura debutaron en Norteamérica en 1890. Desde 1890 hasta la actualidad, la materia prima para este proceso es un tocho macizo y redondo.Las innovaciones en la colada continua de palanquillas en la década de 1950 llevaron a la transformación de tubos sin costura de lingotes de acero a la materia prima de acero barata de la época: palanquillas fundidas.Las tuberías hidráulicas, tanto del pasado como del presente, están hechas de huecos sin costuras y estirados en frío.Está clasificado para el mercado norteamericano como SAE-J524 por la Sociedad de Ingenieros Automotrices y ASTM-A519 por la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales.
La producción de tubos hidráulicos sin costura suele ser un proceso que requiere mucha mano de obra, especialmente para tubos de diámetro pequeño.Requiere mucha energía y requiere mucho espacio.
soldadura.En los años 1970 el mercado cambió.Después de dominar el mercado de tubos de acero durante casi 100 años, el mercado de tubos sin costura ha decaído.Estaba lleno de tubos soldados, que demostraron ser adecuados para muchas aplicaciones mecánicas en los mercados de la construcción y la automoción.Ocupa incluso territorio en la antigua Meca, el mundo de los oleoductos y gasoductos.
Dos innovaciones contribuyeron a este cambio en el mercado.Uno de ellos implica la colada continua de desbastes, lo que permite a las acerías producir en masa de manera eficiente flejes planos de alta calidad.Otro factor que hace que la soldadura por resistencia HF sea un proceso viable para la industria de tuberías.El resultado es un nuevo producto: un tubo soldado con las mismas características que el sin costura, pero a un costo menor que productos sin costura similares.Esta tubería todavía está en producción hoy y está clasificada como SAE-J525 o ASTM-A513-T5 en el mercado norteamericano.Dado que el tubo se estira y recoce, es un producto que requiere muchos recursos.Estos procesos no requieren tanta mano de obra y capital como los procesos continuos, pero los costos asociados con ellos siguen siendo altos.
Desde la década de 1990 hasta la actualidad, la mayoría de las tuberías hidráulicas consumidas en el mercado interno, ya sean trefiladas sin costura (SAE-J524) o trefiladas soldadas (SAE-J525), son importadas.Es probable que esto sea el resultado de grandes diferencias en el costo de la mano de obra y de las materias primas del acero entre Estados Unidos y los países exportadores.Durante los últimos 30 a 40 años, estos productos han estado disponibles a través de fabricantes nacionales, pero nunca han podido establecerse como un actor dominante en este mercado.El costo favorable de los productos importados es un serio obstáculo.
mercado actual.El consumo de producto J524 sin costura, estirado y recocido ha disminuido gradualmente a lo largo de los años.Todavía está disponible y tiene un lugar en el mercado de líneas hidráulicas, pero los OEM tienden a elegir J525 si el J525 soldado, trefilado y recocido está disponible.
Llegó la pandemia y el mercado volvió a cambiar.La oferta mundial de mano de obra, acero y logística está cayendo aproximadamente al mismo ritmo que la caída de la demanda de automóviles mencionada anteriormente.Lo mismo se aplica al suministro de tuberías de aceite hidráulico J525 importadas.Teniendo en cuenta estos acontecimientos, el mercado interno parece estar preparado para otro cambio de mercado.¿Está preparada para producir otro producto que requiera menos mano de obra que soldar, estirar y recocer tubos?Existe uno, aunque no se utiliza habitualmente.Este es SAE-J356A, que cumple con los requisitos de muchos sistemas hidráulicos (ver figura 1).
Las especificaciones publicadas por la SAE tienden a ser breves y simples, ya que cada especificación define solo un proceso de fabricación de tubos.La desventaja es que el J525 y el J356A son prácticamente iguales en términos de tamaño, propiedades mecánicas y otra información, por lo que las especificaciones pueden resultar confusas.Además, el producto en espiral J356A para líneas hidráulicas de diámetro pequeño es una variante del J356, y el tubo recto se utiliza principalmente para la producción de tubos hidráulicos de gran diámetro.
Figura 3. Aunque muchos consideran que los tubos soldados y estirados en frío son superiores a los tubos soldados y laminados en frío, las propiedades mecánicas de los dos productos tubulares son comparables.NOTA.Los valores imperiales a PSI se convierten suavemente a partir de especificaciones que son valores métricos a MPa.
Algunos ingenieros consideran que el J525 es excelente para aplicaciones hidráulicas de alta presión, como equipos pesados.J356A es menos conocido pero también se aplica a rodamientos de fluidos a alta presión.A veces, los requisitos de acabado difieren: J525 no tiene un cordón de identificación, mientras que J356A funciona con reflujo y tiene un cordón de identificación más pequeño.
La materia prima tiene propiedades similares (ver Fig. 2).Pequeñas diferencias en la composición química se correlacionan con las propiedades mecánicas deseadas.Para conseguir determinadas propiedades mecánicas como la resistencia a la tracción o la resistencia máxima a la tracción (UTS), se limita la composición química o el tratamiento térmico del acero para obtener resultados específicos.
Estos tipos de tuberías comparten un conjunto similar de propiedades mecánicas generales, lo que las hace intercambiables en muchas aplicaciones (ver Figura 3).En otras palabras, si falta uno, es probable que el otro sea suficiente.Nadie necesita reinventar la rueda; la industria ya cuenta con un conjunto de ruedas sólido y equilibrado.
Tube & Pipe Journal se lanzó en 1990 como la primera revista dedicada a la industria de tuberías metálicas.Hasta el día de hoy, sigue siendo la única publicación de la industria en Norteamérica y se ha convertido en la fuente de información más confiable para los profesionales de la tubería.
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Hora de publicación: 05-ene-2023