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I tubi di ferro sono da secoli la pietra angolare delle infrastrutture moderne, utilizzati per qualsiasi cosa, dai sistemi di approvvigionamento idrico alle applicazioni industriali. Due tipi principali di tubi di ferro comunemente utilizzati nelle costruzioni e nei sistemi di tubazioni sono la ghisa duttile e la ghisa. Sebbene entrambi i materiali siano costituiti da ferro, le loro proprietà, i processi di produzione e l'idoneità a varie applicazioni differiscono in modo significativo. In questo articolo, approfondiremo le principali differenze tra i tubi in ghisa sferoidale e quelli in ghisa, evidenziandone i vantaggi individuali e il modo in cui influenzano le loro applicazioni nel mondo reale.
Cos'è la ghisa?
La ghisa è un gruppo di leghe ferro-carbonio con un contenuto di carbonio superiore al 2%. Viene tipicamente prodotto fondendo il ferro e versandolo negli stampi per raffreddarlo e solidificarsi. Il materiale risultante ha un'eccellente colabilità, durata ed è relativamente economico, rendendolo una scelta popolare per varie applicazioni strutturali e di tubazioni.
Proprietà della ghisa:
Fragilità: la ghisa è dura ma fragile. È soggetto a screpolature e rotture sotto tensione o impatto.
Resistenza: i tubi in ghisa sono forti in compressione, ma più deboli in tensione e flessione.
Resistenza alla corrosione: la ghisa ha una buona resistenza alla corrosione, sebbene possa deteriorarsi nel tempo, soprattutto in ambienti acidi o umidi.
Produzione: il processo di fusione conferisce ai tubi in ghisa una superficie interna liscia, che aiuta il flusso dei liquidi.
Uso storico: i tubi in ghisa erano ampiamente utilizzati per le condutture dell'acqua, delle fognature e del gas dal XIX secolo fino alla metà del XX secolo.
Cos'è la ferro duttile?
La ghisa duttile, nota anche come ghisa nodulare o ghisa a grafite sferoidale, è una forma migliorata di ghisa. La sua differenza principale sta nella sua composizione: la ghisa duttile contiene piccole quantità di elementi leganti, come il magnesio, che alterano la struttura della grafite nel materiale. Questa modifica si traduce in un materiale più duttile o flessibile rispetto alla normale ghisa.
Proprietà della ghisa sferoidale:
Duttilità: la ghisa duttile è molto più flessibile della ghisa, il che significa che può piegarsi o allungarsi senza rompersi. Questa flessibilità rende meno probabile la rottura sotto stress.
Forza: la ghisa duttile ha una resistenza alla trazione e agli urti superiore rispetto alla ghisa, rendendola più durevole in ambienti difficili.
Resistenza alla corrosione: simile alla ghisa, la ghisa duttile è resistente alla corrosione ma in genere è più resistente se esposta a condizioni corrosive, grazie ai miglioramenti nella sua composizione e produzione.
Produzione: come la ghisa, i tubi in ghisa sferoidale vengono creati utilizzando un processo di fusione, ma l'aggiunta di magnesio consente di ottenere un materiale più malleabile.
Uso moderno: i tubi in ghisa duttile hanno ampiamente sostituito la ghisa nella maggior parte dei moderni sistemi di tubazioni per acqua, acque reflue e industriali grazie alle loro proprietà e durata migliorate.
Differenze chiave tra tubi in ghisa duttile e ghisa
Sebbene entrambi i materiali siano leghe di ferro, le differenze tra i tubi in ghisa duttile e quelli in ghisa possono influire notevolmente sulle loro prestazioni e sull'idoneità a diverse applicazioni.
Vantaggi della ghisa sferoidale rispetto alla ghisa
Maggiore durata:
I tubi in ghisa duttile hanno una durata maggiore e hanno meno probabilità di rompersi, rompersi o degradarsi in condizioni difficili. Ciò li rende ideali per sistemi ad alta pressione e aree soggette ad attività sismica.
Flessibilità migliorata:
La flessibilità della ghisa duttile le consente di assorbire gli urti e resistere alle fratture, un grande vantaggio rispetto alla natura fragile della ghisa. Ciò è particolarmente utile nelle applicazioni in cui potrebbero verificarsi movimenti o spostamenti del terreno, come le regioni soggette a terremoti.
Resistenza alla corrosione superiore:
Sebbene entrambi i materiali offrano una buona resistenza alla corrosione, la ghisa duttile tende a durare più a lungo in ambienti aggressivi come il terreno umido, dove la ghisa può corrodersi più rapidamente. La maggiore resistenza e la superficie più resistente consentono inoltre ai tubi in ghisa sferoidale di resistere meglio ai prodotti chimici per il trattamento dell'acqua.
Facilità di installazione:
Grazie alla loro duttilità, i tubi in ghisa sferoidale possono essere installati con minori rischi di rottura durante il trasporto o l'installazione. Ciò riduce i costi di manodopera e il rischio di danni sul campo.
Versatilità:
La ghisa sferoidale è adatta per una più ampia varietà di applicazioni, dai sistemi di acqua potabile ai sistemi di acque reflue industriali e persino ai gasdotti, mentre la ghisa viene utilizzata principalmente nei sistemi a bassa pressione e nelle infrastrutture più vecchie.
Applicazioni di tubi in ghisa sferoidale e in ghisa
I tubi in ghisa sferoidale vengono utilizzati per una varietà di applicazioni, tra cui:
Distribuzione dell'acqua: la ghisa sferoidale è la scelta preferita per i moderni sistemi di acqua potabile e fognature grazie alla sua robustezza, flessibilità e resistenza alla corrosione.
Sistemi fognari: sono comunemente utilizzati per la gestione delle acque reflue, soprattutto in aree con attività sismica o condizioni del suolo instabili.
Gasdotti: la ghisa sferoidale può gestire sistemi di gas ad alta pressione in modo sicuro e affidabile.
Applicazioni industriali: spesso utilizzato per sistemi di acque reflue industriali e oleodotti, dove durata e resistenza alla corrosione sono requisiti fondamentali.
I tubi in ghisa, invece, si trovano più comunemente nelle infrastrutture più vecchie, come:
Sistemi fognari: la ghisa è stata ampiamente utilizzata nei sistemi fognari fino a quando non è stata in gran parte sostituita dalla ghisa duttile.
Sistemi idrici storici: molti edifici storici e città hanno ancora condutture idriche in ghisa, anche se queste vengono sempre più aggiornate o sostituite a causa della loro vulnerabilità alla corrosione e alla rottura.
Conclusione: quale è meglio? Tubi duttili o in ghisa?
Sebbene sia la ghisa sferoidale che la ghisa abbiano i loro usi, la ghisa sferoidale è generalmente la scelta superiore per le applicazioni moderne grazie alla sua maggiore flessibilità, resistenza e durata. Man mano che le esigenze infrastrutturali si evolvono e i sistemi richiedono maggiore affidabilità e durata di vita più lunga, i tubi in ghisa duttile continuano a guadagnare popolarità in tutto il mondo. I tubi in ghisa, pur essendo ancora funzionali ed economici in determinate situazioni, vengono gradualmente eliminati a favore della loro controparte più avanzata.
In definitiva, la scelta tra tubi in ghisa sferoidale e ghisa dipende dalle esigenze specifiche dell'applicazione, dal budget e dalla durata prevista dell'installazione. Tuttavia, per la maggior parte delle installazioni moderne e delle infrastrutture critiche, la ghisa sferoidale è il materiale preferito.
