As linhas hidráulicas tradicionais usam extremidades alargadas simples, normalmente fabricadas de acordo com os padrões SAE-J525 ou ASTM-A513-T5, que são difíceis de obter no mercado interno.OEMs que procuram fornecedores nacionais podem substituir tubos fabricados de acordo com a especificação SAE-J356A e vedados com vedações faciais de anel de vedação, conforme mostrado.Uma verdadeira linha de produção.
Nota do Editor: Este artigo é o primeiro de uma série de duas partes sobre o mercado e a fabricação de linhas de transferência de líquidos para aplicações de alta pressão.A primeira parte discute a situação das bases de abastecimento nacionais e estrangeiras de produtos convencionais.A segunda seção discute os detalhes de produtos menos tradicionais direcionados a esse mercado.
A pandemia da COVID-19 causou mudanças inesperadas em muitas indústrias, incluindo cadeias de fornecimento de tubos de aço e processos de fabricação de tubos.Do final de 2019 até o presente, o mercado de tubos de aço passou por grandes mudanças tanto nas operações de produção quanto nas operações logísticas.Uma questão há muito esperada estava no centro das atenções.
Agora a força de trabalho é mais importante do que nunca.A pandemia é uma crise humana e a importância da saúde alterou o equilíbrio entre trabalho, vida pessoal e lazer para a maioria, senão para todos.O número de trabalhadores qualificados diminuiu devido à reforma, à incapacidade de alguns trabalhadores regressarem ao seu antigo emprego ou encontrarem um novo emprego na mesma indústria, e muitos outros factores.Nos primeiros dias da epidemia, a escassez de mão-de-obra concentrou-se principalmente em indústrias que dependiam de empregos de primeira linha, como cuidados médicos e retalho, enquanto o pessoal da produção estava de férias ou as suas horas de trabalho foram significativamente reduzidas.Os fabricantes estão actualmente a ter dificuldades em recrutar e reter pessoal, incluindo operadores experientes de fábricas de tubos.A fabricação de tubos é principalmente um trabalho de colarinho azul que exige trabalho árduo em um clima não controlado.Use equipamento de proteção individual adicional (como máscaras) para mitigar a infecção e siga regras adicionais, como manter uma distância de 2 metros.Distância linear dos outros, acrescentando estresse a um trabalho já estressante.
A disponibilidade de aço e o custo das matérias-primas siderúrgicas também mudaram durante a pandemia.O aço é o componente mais caro para a maioria dos tubos.Normalmente, o aço é responsável por 50% do custo por metro linear de tubulação.No quarto trimestre de 2020, o preço médio de três anos do aço laminado a frio doméstico nos EUA era de cerca de US$ 800 por tonelada.Os preços estão disparando e chegarão a US$ 2.200 por tonelada até o final de 2021.
Somente esses dois fatores mudarão durante a pandemia. Como reagirão os players do mercado de tubos?Que impacto têm estas mudanças na cadeia de abastecimento de tubos e que bons conselhos existem para a indústria nesta crise?
Anos atrás, um experiente gerente de fábrica de tubos resumiu o papel de sua empresa no setor: “Aqui fazemos duas coisas: fabricamos tubos e os vendemos”.muitos confundem os valores fundamentais da empresa ou uma crise temporária (ou tudo isso acontece ao mesmo tempo, o que muitas vezes é o caso).
É importante obter e manter o controle concentrando-se no que realmente importa: os fatores que afetam a produção e venda de tubos de qualidade.Se os esforços da empresa não estiverem focados nessas duas atividades, é hora de voltar ao básico.
À medida que a pandemia se espalha, a procura de tubos em algumas indústrias caiu para perto de zero.Fábricas de automóveis e empresas de outros setores considerados menores estavam ociosas.Houve um tempo em que muitos profissionais do setor não fabricavam nem vendiam tubos.O mercado de tubos continua a existir apenas para algumas empresas importantes.
Felizmente, as pessoas estão cuidando da própria vida.Algumas pessoas compram freezers extras para armazenamento de alimentos.Pouco tempo depois, o mercado imobiliário começou a recuperar e as pessoas tendiam a comprar alguns ou muitos eletrodomésticos novos quando compravam uma casa, pelo que ambas as tendências apoiaram a procura de tubos de menor diâmetro.A indústria de equipamentos agrícolas está começando a renascer, com cada vez mais proprietários querendo pequenos tratores ou cortadores de grama sem direção.O mercado automotivo então foi retomado, embora em ritmo mais lento devido à escassez de chips e outros fatores.
Arroz.1. Os padrões SAE-J525 e ASTM-A519 são estabelecidos como substitutos regulares para SAE-J524 e ASTM-A513T5.A principal diferença é que SAE-J525 e ASTM-A513T5 são soldadas em vez de sem costura.Dificuldades de compra, como prazo de entrega de seis meses, criaram oportunidades para dois outros produtos tubulares, SAE-J356 (fornecido como tubo reto) e SAE-J356A (fornecido como bobina), que atendem a muitos dos mesmos requisitos que os outros.produtos.
O mercado mudou, mas a liderança continua a mesma.Nada mais importante do que focar na produção e venda de tubos de acordo com a demanda do mercado.
A questão de fazer ou comprar surge quando uma operação de produção enfrenta custos de mão-de-obra mais elevados e recursos internos fixos ou reduzidos.
A produção de tubos imediatamente após a soldagem requer recursos significativos.Dependendo do volume e da produção da siderúrgica, às vezes é econômico cortar tiras largas internamente.No entanto, a segmentação interna pode ser onerosa, dados os requisitos de mão-de-obra, os requisitos de capital para ferramentas e o custo do inventário de banda larga.
Por um lado, cortar 2 mil toneladas por mês e estocar 5 mil toneladas de aço exige muito dinheiro.Por outro lado, comprar aço cortado na largura just-in-time requer pouco dinheiro.Na verdade, dado que o fabricante do tubo pode negociar os termos do empréstimo com o cortador, ele pode, na verdade, adiar os custos de caixa.Cada fábrica de tubos é única neste aspecto, mas é seguro dizer que quase todos os fabricantes de tubos foram afectados pela pandemia da COVID-19 em termos de disponibilidade de mão-de-obra qualificada, custos de aço e fluxos de caixa.
O mesmo se aplica à própria produção de tubos, dependendo das circunstâncias.As empresas com cadeias de valor ramificadas podem optar por não participar do negócio regulatório.Em vez de fazer tubos, dobrar, revestir e fazer nós e montagens, compre tubos e concentre-se em outras atividades.
Muitas empresas que fabricam componentes hidráulicos ou feixes de tubos para fluidos automotivos possuem suas próprias fábricas de tubos.Algumas destas fábricas são agora passivos e não activos.Os consumidores na era da pandemia tendem a conduzir menos e as previsões de vendas de automóveis estão longe dos níveis pré-pandemia.O mercado automotivo está associado a palavras negativas como paralisações, recessões profundas e escassez.Para as montadoras e seus fornecedores, não há razão para esperar que a situação do abastecimento mude para melhor no futuro próximo.Notavelmente, um número crescente de veículos elétricos neste mercado tem menos componentes de transmissão com tubos de aço.
Os moinhos de tubos aderentes geralmente são feitos sob encomenda.Isto é uma vantagem em termos da finalidade pretendida – fabricar tubos para aplicações específicas – mas uma desvantagem em termos de economias de escala.Por exemplo, considere uma fábrica de tubos projetada para produzir produtos com diâmetro externo de 10 mm para um produto automotivo conhecido.O programa garante configurações baseadas no volume.Posteriormente, um procedimento muito menor foi adicionado para outro tubo com o mesmo diâmetro externo.O tempo passou, o programa original expirou e a empresa não tinha volume suficiente para justificar um segundo programa.A instalação e outros custos são demasiado elevados para serem justificados.Nesse caso, se a empresa conseguir encontrar um fornecedor capacitado, deverá tentar terceirizar o projeto.
É claro que os cálculos não param no ponto de corte.Etapas de acabamento, como revestimento, corte no comprimento e embalagem, aumentam muito o custo.Costuma-se dizer que o maior custo oculto na produção de tubos é o manuseio.Mover os tubos do laminador para o armazém, onde eles são recolhidos do armazém e carregados em um suporte de corte fino e, em seguida, os tubos são colocados em camadas para alimentar os tubos no cortador, um de cada vez – tudo isso Todas as etapas exigem mão de obra Este custo de mão de obra pode não chamar a atenção do contador, mas se manifesta na forma de operadores de empilhadeiras adicionais ou de pessoal adicional no departamento de entrega.
Arroz.2. A composição química do SAE-J525 e do SAE-J356A é quase idêntica, o que ajuda o último a substituir o primeiro.
Os tubos hidráulicos existem há milhares de anos.Há mais de 4.000 anos, os egípcios forjaram fios de cobre.Os cachimbos de bambu foram usados na China durante a Dinastia Xia, por volta de 2.000 aC.Posteriormente, os sistemas de encanamento romanos foram construídos com tubos de chumbo, um subproduto do processo de fundição de prata.
desatado.Os modernos tubos de aço sem costura fizeram sua estreia na América do Norte em 1890. De 1890 até o presente, a matéria-prima para esse processo é um tarugo redondo sólido.As inovações no lingotamento contínuo de tarugos na década de 1950 levaram à transformação de tubos sem costura de lingotes de aço na matéria-prima de aço barata da época – tarugos fundidos.Os tubos hidráulicos, tanto do passado como do presente, são feitos de vazios estirados a frio e sem costura.É classificado para o mercado norte-americano como SAE-J524 pela Society of Automotive Engineers e ASTM-A519 pela American Society for Testing and Materials.
A produção de tubos hidráulicos sem costura é geralmente um processo que exige muito trabalho, especialmente para tubos de pequeno diâmetro.Requer muita energia e requer muito espaço.
Soldagem.Na década de 1970 o mercado mudou.Depois de dominar o mercado de tubos de aço por quase 100 anos, o mercado de tubos sem costura diminuiu.Foi embalado com tubos soldados, que se mostraram adequados para muitas aplicações mecânicas nos mercados de construção e automotivo.Ocupa até território na antiga Meca – o mundo dos oleodutos e gasodutos.
Duas inovações contribuíram para essa mudança no mercado.Um deles envolve o lingotamento contínuo de placas, o que permite que as siderúrgicas produzam em massa com eficiência tiras planas de alta qualidade.Outro fator que torna a soldagem por resistência HF um processo viável para a indústria de dutos.O resultado é um novo produto: um tubo soldado com as mesmas características do tubo sem costura, mas com custo inferior ao de produtos similares sem costura.Este tubo ainda está em produção e é classificado como SAE-J525 ou ASTM-A513-T5 no mercado norte-americano.Como o tubo é trefilado e recozido, é um produto que consome muitos recursos.Estes processos não são tão intensivos em mão-de-obra e capital como os processos contínuos, mas os custos a eles associados ainda são elevados.
Da década de 1990 até a atualidade, a maior parte dos tubos hidráulicos consumidos no mercado nacional, sejam trefilados sem costura (SAE-J524) ou trefilados soldados (SAE-J525), são importados.Isto é provavelmente o resultado de grandes diferenças no custo da mão-de-obra e das matérias-primas siderúrgicas entre os EUA e os países exportadores.Nos últimos 30-40 anos, estes produtos foram disponibilizados por fabricantes nacionais, mas nunca conseguiram estabelecer-se como um player dominante neste mercado.O custo favorável dos produtos importados é um sério obstáculo.
mercado atual.O consumo do produto sem costura, estirado e recozido J524 diminuiu gradualmente ao longo dos anos.Ele ainda está disponível e tem lugar no mercado de linhas hidráulicas, mas os OEMs tendem a escolher o J525 se o J525 soldado, trefilado e recozido estiver prontamente disponível.
A pandemia atingiu e o mercado mudou novamente.A oferta mundial de mão-de-obra, aço e logística está a cair aproximadamente ao mesmo ritmo que o declínio da procura de automóveis acima mencionado.O mesmo se aplica ao fornecimento de tubos de óleo hidráulico J525 importados.Tendo em conta estes desenvolvimentos, o mercado interno parece estar preparado para outra mudança de mercado.Está pronto para produzir outro produto que exija menos mão-de-obra do que soldar, estirar e recozer tubos?Existe um, embora não seja comumente usado.Este é o SAE-J356A, que atende aos requisitos de muitos sistemas hidráulicos (ver fig. 1).
As especificações publicadas pela SAE tendem a ser curtas e simples, pois cada especificação define apenas um processo de fabricação de tubos.A desvantagem é que o J525 e o J356A são praticamente iguais em termos de tamanho, propriedades mecânicas e outras informações, então as especificações podem ser confusas.Além disso, o produto espiral J356A para linhas hidráulicas de pequeno diâmetro é uma variante do J356, e o tubo reto é usado principalmente para a produção de tubos hidráulicos de grande diâmetro.
Figura 3. Embora os tubos soldados e trefilados a frio sejam considerados por muitos superiores aos tubos soldados e laminados a frio, as propriedades mecânicas dos dois produtos tubulares são comparáveis.OBSERVAÇÃO.Os valores imperiais para PSI são convertidos suavemente de especificações que são valores métricos para MPa.
Alguns engenheiros consideram o J525 excelente para aplicações hidráulicas de alta pressão, como equipamentos pesados.J356A é menos conhecido, mas também se aplica a rolamentos fluidos de alta pressão.Às vezes, os requisitos de acabamento são diferentes: o J525 não possui um cordão de identificação, enquanto o J356A é acionado por refluxo e possui um cordão de identificação menor.
A matéria-prima possui propriedades semelhantes (ver Fig. 2).Pequenas diferenças na composição química correlacionam-se com as propriedades mecânicas desejadas.Para atingir certas propriedades mecânicas, como resistência à tração ou resistência à tração final (UTS), a composição química ou tratamento térmico do aço é limitada para obter resultados específicos.
Esses tipos de tubos compartilham um conjunto semelhante de propriedades mecânicas gerais, tornando-os intercambiáveis em muitas aplicações (ver Figura 3).Em outras palavras, se um estiver faltando, o outro provavelmente será suficiente.Ninguém precisa reinventar a roda, a indústria já possui um conjunto de rodas sólido e equilibrado.
Tube & Pipe Journal foi lançada em 1990 como a primeira revista dedicada à indústria de tubos metálicos.Até hoje, continua sendo a única publicação do setor na América do Norte e tornou-se a fonte de informações mais confiável para profissionais de tubos.
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Horário da postagem: 05 de janeiro de 2023