ダクタイル鋳鉄管のご解説

ダクタイル鋳鉄は、鋳鉄に含まれる黒鉛を球状化させたもので、従前から使用されていた鋳鉄に比べ強度や粘り強さがあります。このため、このダクタイル鋳鉄を用いたダクタイル鋳鉄管は、現在、水道管として広く使用されています。

「鋳鉄」と「鋼」の相違点
「鋳鉄」とは鉄（Fe）を主成分とし、炭素（C）を2％以上含有する鋳物の製造に用いるFe-C系合金である。厳密には、炭素(C)をオ―ステナイト(γ鉄)の最高固溶炭素量(C2.0％)まで含むものを「鋼」と呼び、炭素(C)量が2.0％を超えるものを「鋳鉄」と定義される。「鋳鉄」ではこのように比較的多くの炭素(C)が含まれているので一般的には基地に黒鉛として晶出します。
「鋳鉄」のうち、基地組織中の黒鉛が球状化しているものは「ダクタイル鋳鉄」と呼ばれ、黒鉛部にかかる応力集中が小さいため機械的性質が優れています。

ダクタイル鋳鉄を水道設備に使用する際の要点
ダクタイル鋳鉄（ダクタイル鋳鉄管、球状黒鉛鋳鉄とも呼ばれる）は、水道設備や配管システムにおいて広く使用されている材料です。その優れた物理的特性と耐久性により多くのインフラプロジェクトで採用されています。以下では、ダクタイル鋳鉄を水道設備に使用する際の要点を解説します。
1. 材質の特徴と利点
ダクタイル鋳鉄は、従来の灰色鋳鉄と比較して強度が高く柔軟性があるため外部からの衝撃や地震による動きに耐えられる特性があります。また、内外面に施された防食コーティング（セメントモルタルライニングやエポキシ塗装）により、腐食に対する耐性が向上しており、適切に管理すれば50年以上の寿命が期待できるため、経済的な選択肢といえます。
2. 設置環境への適応性
ダクタイル鋳鉄は高い強度を持ちながら柔軟性があるため埋設条件が厳しい場合や地盤沈下、地震動が懸念される地域でも使用可能です。特に地震に対する耐性が評価されており水道インフラの安全性を確保する上で重要な役割を果たしています。
3. 継手・接続方式
ダクタイル鋳鉄管は、様々な継手方式に対応しています。たとえば、ゴムリングを使用したジョイント方式（プッシュオン接合）や、フランジ接合方式などがあり施工の簡便さや耐久性の面で適切な方式を選ぶことができます。また、耐震性を高めた継手も開発されており、地震リスクのある地域ではこれらの採用が推奨されています。
4. 防食対策
水道設備における腐食防止は重要な課題でダクタイル鋳鉄管は、内部にセメントモルタルライニングを施すことで水質汚染を防止し外部にはポリエチレン被覆やエポキシ塗装を施すことで土壌中の腐食因子から保護します。特に、腐食性の高い土壌や地下水環境では、これらの防食対策が欠かせません。
5. メンテナンスとコスト
ダクタイル鋳鉄管は耐久性が高く長期間の使用が可能であるためメンテナンスの頻度を抑えることができます。初期コストは他の材質と比べて高い場合がありますが長期的な運用コストを考慮すると経済的な選択となることが多いです。
6. 適用分野と規格
ダクタイル鋳鉄は、主に以下のような用途で使用されます：
・水道本管や送水管
・下水道の圧力管
・工業用水の配管
日本国内では、JIS（日本工業規格）やISO（国際標準化機構）の規格に準拠した製品が提供されており、品質と性能が保証されています。
7. 施工時の注意点
ダクタイル鋳鉄管は高い強度を持っていますが施工時には以下の点に注意が必要です。
・搬送時の取り扱いに注意し衝撃を避ける
・継手部のゴムリングの正しい設置と清掃を徹底する
・適切な埋設深さと覆土を確保し管の保護を行う
これらの注意点を守ることで長期間にわたり安定した使用が可能となります。
8. まとめ
ダクタイル鋳鉄は、その強度、耐久性、耐腐食性、適応性の高さから水道設備の材料として最適な選択肢のひとつです。適切な防食処理と設計・施工を行うことでインフラの長寿命化と維持管理コストの削減が期待できます。また、地震やその他の環境条件への対応力が高いため安全性と信頼性を重視する水道設備プロジェクトにおいて広く採用されています。

ＧＭ型ダクタイル鋳鉄管

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