متى تم استخدام أنابيب حديد الدكتايل لأول مرة؟

ترجع أصول أنابيب حديد الدكتايل إلى منتصف القرن العشرين، بعد اكتشاف حديد الدكتايل في عام 1943 على يد كيث ميليس. بعد عمليات الصب التجريبية في 1948، تم منح براءة اختراع أمريكية في 1949والأول المنشآت التجارية ظهرت في 1955 في أمريكا الشمالية. وفي موازاة ذلك، قامت شركة كوبوتا اليابانية بتسويق عمليتها الخاصة في 1954، وبدأت كبرى الشركات المصنعة مثل ACIPCO في شحن أنابيب حديد الدكتايل في 1955. أدى الاستخدام المتقطع منذ منتصف الخمسينيات إلى انتشاره على نطاق واسع بحلول أواخر السبعينيات، ليحل محل الحديد الزهر الرمادي في أنظمة المياه والصرف الصحي.

مقدمة

أنابيب حديد الدكتايل - شكل من أشكال حديد الزهر الجرافيت العقدي-يقدم قوة الفولاذ مع ليونة محسّنة، مما يجعله مثاليًا ل مياه الشرب, المجاريو السوائل الصناعية النقل. يساعد فهم متى تم استخدامه لأول مرة المهندسين على تقدير الصعود السريع لهيمنته على أنابيب الحديد الرمادي التقليدية.

الاختراع والتجارب المبكرة

اكتشاف حديد الدكتايل

عالم المعادن الأمريكي كيث دوايت ميليس لوحظ لأول مرة تكوين الجرافيت الكروي في الحديد المنصهر في 1943بهدف استبدال الكروم النادر في السبائك الحربية بالكروم.

إنتاج الأنابيب التجريبية الأولى

إن أنابيب حديد الدكتايل الأولية تم إنتاج المسبوكات على أساس تجريبي في 1948مما يدل على قدرة المادة على الانحناء دون تكسير.

براءات الاختراع والتطوير التجاري

براءة اختراع أمريكية (1949)

على 25 أكتوبر 1949، حصل ميليس وزملاؤه على براءة الاختراع الأمريكية 2,485,760 عن سبيكة حديدية معالجة بالمغنيسيوم التي شكلت الجرافيت العقدي، مما يمثل الاعتراف الرسمي بتكنولوجيا حديد الدكتايل.

أول طرح تجاري في أمريكا الشمالية (1955)

كانت أنابيب حديد الدكتايل طُرحت في السوق التجاري في عام 1955وسرعان ما اكتسبت سمعة القوة, المتانةو عمر خدمة طويل في أنظمة المياه ومياه الصرف الصحي.

• أسيبكو قامت الشركة الأمريكية لأنابيب الحديد الزهر (American Cast Iron Pipe Company) بشحن أول طلبيات كبيرة من أنابيب حديد الدكتايل في 1955الاستفادة من عمليات الصهر والصب الجديدة لتوسيع نطاق الإنتاج.

• ديبرا تعترف بـ 1955 في العام الذي وضعت فيه أنابيب حديد الدكتايل معيار الصناعة للبنية التحتية الحديثة.

التسويق التجاري العالمي

الجدول الزمني للتبني

تطور الانتشار الميداني لأنابيب حديد الدكتايل عبر مراحل:

• منتصف الخمسينيات: تم إدخال تركيبات متفرقة و"تجريبية" كتركيبات "تجريبية" مثل الوصلات ذات الحشية المطاطية وفئات الرتب الجديدة.

• أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات: الإنتاج المشترك للحديد الرمادي وحديد الدكتايل في المسابك؛ تتعلم الصناعة التمييز بين المادتين.

• أواخر السبعينيات: تحل أنابيب حديد الدكتايل محل الحديد الزهر الرمادي في صناعة أنابيب الحديد الزهر الرمادي المادة المفضلةمدفوعًا بالخصائص الميكانيكية الفائقة وفئات الضغط القياسية.

الأسئلة الشائعة

س1: لماذا لم يتم استخدام أنابيب حديد الدكتايل قبل خمسينيات القرن الماضي؟
ج 1: قبل اكتشاف ميليس للجرافيت الكروي في عام 1943، كانت البنى المجهرية لأنابيب الحديد تحتوي على قشور الجرافيت، مما جعلها هش وغير مناسبة لتطبيقات الضغط الشاق.

س2: كيف أثرت براءة الاختراع رقم 2,485,760 على إنتاج الأنابيب؟
ج2: قنّنت براءة الاختراع لعام 1949 عملية معالجة المغنيسيومتمكين المسابك من إنتاج الجرافيت العقدي المتسق وبالتالي درجات أنابيب حديد الدكتايل الموثوق بها.

س3: ما المزايا التي أدت إلى سرعة اعتماد حديد الدكتايل بعد عام 1955؟
ج3: بالمقارنة مع الحديد الرمادي، يقدم حديد الدكتايل مرتين إلى أربع مرات قوة الشد، أعلى الاستطالةوتحسينها مقاومة الصدماتإطالة عمر البنية التحتية إلى ما بعد 100 عام.

س4: هل كانت هناك اختلافات إقليمية في التبني؟
ج4: نعم - في حين شهدت أمريكا الشمالية الشحنات التجارية الأولى في 1955كانت شركة كوبوتا اليابانية قد قامت شركة كوبوتا اليابانية تجاريًا أنابيب حديد الدكتايل المصبوب بحلول عام 1954وقامت أوروبا بتوحيد درجاتها الخاصة في الستينيات.

س5: هل يمكن استبدال أنابيب الحديد الرمادي الحالية بأنابيب حديد الدكتايل؟
ج5: تقنيات الخنادق الحديثة تمامًا و وصلات الجرس والحنفية المتوافقة السماح للمرافق بالترقية دون إجراء حفريات كبيرة، والاستفادة من الأداء المتفوق لحديد الدكتايل.

المراجع:

• حديد الدكتايل - ويكيبيديا (التاريخ والخصائص)
• براءة اختراع أمريكية رقم 2,485,760 - معالجة المغنيسيوم لحديد الجرافيت العقدي (1949)
• DIPRA - جمعية أبحاث أنابيب حديد الدكتايل: تاريخ الصناعة ومعاييرها
• مؤسسة كوبوتا - تاريخ إنتاج أنابيب حديد الدكتايل
• أسيبكو - تاريخ وابتكارات الشركة الأمريكية لأنابيب الحديد الزهر ACIPCO