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鉄パイプは何世紀にもわたって現代のインフラの基礎であり、給水システムから産業用途まであらゆる用途に使用されています。建設および配管システムで一般的に使用される鉄管の 2 つの主なタイプは、ダクタイル鋳鉄と鋳鉄です。どちらの材料も鉄から作られていますが、その特性、製造プロセス、さまざまな用途への適合性は大きく異なります。この記事では、ダクタイル鋳鉄管と鋳鉄管の主な違いを深く掘り下げ、それぞれの利点と実際の用途にどのような影響を与えるかを強調します。
鋳鉄とは何ですか?
鋳鉄は、炭素含有量が 2% を超える鉄と炭素の合金のグループです。通常、鉄を溶かして型に流し込み、冷却して固めることで製造されます。得られた材料は優れた鋳造性と耐久性を備え、比較的安価であるため、さまざまな配管や構造用途に人気があります。
鋳鉄の特性:
脆性：鋳鉄は硬いですが脆いです。張力や衝撃が加わるとひび割れや破損が起こりやすくなります。
強度：鋳鉄管は圧縮には強いですが、引張や曲げには弱いです。
耐食性: 鋳鉄は耐食性に優れていますが、特に酸性または湿った環境では時間の経過とともに劣化する可能性があります。
製造: 鋳造プロセスにより、鋳鉄パイプの内面が滑らかになり、液体の流れが促進されます。
歴史的な使用: 鋳鉄パイプは、19 世紀から 20 世紀半ばまで、上下水道、ガス管に広く使用されていました。
ダクタイル鋳鉄とは何ですか?
ダクタイル鋳鉄は、球状鋳鉄または球状黒鉛鉄としても知られ、鋳鉄の強化された形態です。その主な違いはその組成にあります。ダクタイル鉄には、材料内のグラファイトの構造を変化させるマグネシウムなどの合金元素が少量含まれています。この変更により、通常の鋳鉄と比較して、より延性の高い、または柔軟な材料が得られます。
ダクタイル鋳鉄の特性:
延性: ダクタイル鋳鉄は鋳鉄よりもはるかに柔軟性があり、壊れることなく曲げたり伸ばしたりすることができます。この柔軟性により、応力がかかっても亀裂が入りにくくなります。
強度: ダクタイル鋳鉄は鋳鉄と比較して引張強度と耐衝撃性に優れており、厳しい環境での耐久性が高くなります。
耐食性: 鋳鉄と同様に、ダクタイル鋳鉄は耐食性がありますが、組成と製造が改良されているため、一般に腐食条件にさらされたときの弾力性が高くなります。
製造: 鋳鉄と同様に、ダクタイル鉄パイプは鋳造プロセスを使用して作成されますが、マグネシウムを添加することで、より展性の高い材料が可能になります。
現代の用途: ダクタイル鉄パイプは、その優れた特性と耐久性により、ほとんどの最新の水道、廃水、工業用配管システムで鋳鉄に代わって使用されています。
ダクタイル鋳鉄管と鋳鉄管の主な違い
どちらの材料も鉄合金ですが、ダクタイル管と鋳鉄管の違いは、さまざまな用途に対する性能と適合性に大きな影響を与える可能性があります。
鋳鉄に対するダクタイル鋳鉄の利点
より高い耐久性:
ダクタイル鉄パイプは寿命が長く、過酷な条件下でも亀裂、破損、劣化が起こりにくいです。そのため、高圧システムや地震活動が起こりやすい地域に最適です。
柔軟性の向上:
ダクタイル鋳鉄の柔軟性により、衝撃を吸収し、破損に耐えることができます。これは、鋳鉄の脆い性質に比べて大きな利点です。これは、地震が発生しやすい地域など、地面の移動や移動が発生する可能性がある用途で特に役立ちます。
優れた耐食性:
どちらの材料も優れた耐食性を備えていますが、ダクタイル鋳鉄は、鋳鉄がより急速に腐食する可能性がある湿った土壌などの攻撃的な環境では長持ちする傾向があります。強度が向上し、表面がより強靱になったことにより、ダクタイル鉄パイプは水処理化学薬品に対する耐性も向上します。
取り付けの容易さ:
ダクタイル鉄管は延性に優れているため、輸送時や設置時に破損するリスクが少なく設置できます。これにより、人件費が削減され、現場での損傷のリスクが軽減されます。
多用途性:
ダクタイル鋳鉄は、飲料水システムから産業排水システム、さらにはガスパイプラインに至るまで、幅広い用途に適していますが、鋳鉄は主に低圧システムや古いインフラストラクチャで使用されます。
ダクタイル鋳鉄と鋳鉄管の用途
ダクタイル鉄管は、次のようなさまざまな用途に使用されます。
配水: ダクタイル鉄は、その強度、柔軟性、耐食性により、現代の飲料水および下水システムに好まれる選択肢です。
下水道システム: 下水管理に一般的に使用され、特に地震活動がある地域や土壌状態が不安定な地域で使用されます。
ガスパイプライン: ダクタイル鋳鉄は、高圧ガスシステムを安全かつ確実に処理できます。
産業用途: 耐久性と耐腐食性が重要な要件である産業廃水システムや石油パイプラインによく使用されます。
一方、鋳鉄パイプは、次のような古いインフラストラクチャでよく見られます。
下水道システム: 鋳鉄は、ダクタイル鋳鉄に大部分が置き換えられるまで、下水道システムで広く使用されていました。
歴史的な水道システム: 多くの歴史的建造物や都市には今でも鋳鉄製の水道管が使用されていますが、腐食や破損に対する脆弱性のため、改良または交換されるケースが増えています。
結論: どちらが良いですか?ダクタイルパイプか鋳鉄パイプか?
ダクタイル鋳鉄と鋳鉄にはそれぞれ用途がありますが、柔軟性、強度、耐久性が向上しているため、現代の用途では一般的にダクタイル鋳鉄が優れた選択肢となります。インフラストラクチャーの需要が進化し、システムの信頼性の向上と長寿命化が求められる中、ダクタイル鉄パイプは世界中で好まれ続けています。鋳鉄パイプは、特定の状況ではまだ機能的でコスト効率が高いものの、より先進的なパイプを優先して段階的に廃止されつつあります。
最終的に、ダクタイル鋳鉄管と鋳鉄管のどちらを選択するかは、用途の具体的なニーズ、予算、設置の予想寿命によって決まります。ただし、ほとんどの最新の設備や重要なインフラストラクチャでは、ダクタイル鋳鉄が最適な材料です。
