ダクタイル鋳鉄管（DIP）は、比類のない耐久性とコスト効率を兼ね備え、現代のインフラの基幹となっている。その用途は 世界の水道管市場の68% (世界のパイプ市場レポート2024)によると、DIPは高応力環境においてPVC、鋼鉄、従来の鋳鉄のような代替品よりも優れている。
1.市営給水システム
主な用途
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送電本管:
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高圧用（PN10-PN40あたり）。 ISO 2531) 飲料水の配給。
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例ロサンゼルス水道電力局は、老朽化した90%の鋼管をDIPに交換し、漏水を15%から2%に削減した。
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消火栓ネットワーク:
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350psiのサージ圧力に耐えるAWWA C151)、緊急消火活動には欠かせない。
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なぜDIPなのか？
| パラメータ | ダクタイル鉄管 | PVCパイプ | 鋼管 |
|---|---|---|---|
| 寿命 | 100年以上 | 50～75年 | 50～100年（コーティングあり） |
| ブレーク率 | 2回/100 km/年 | 5回/100 km/年 | 4回/100 km/年 |
| マイルあたりのコスト（50年） | $1.2M | $1.8M（交換用を含む） | $1.5M（メンテナンスヘビー） |
ケーススタディ:
シンガポールのPUBが達成 99.9% 水道ネットワークの信頼性 ジンク・エポキシ・コーティングを施したDIPを使用。 WHO GWD 2025 の基準を満たす。
2.廃水・汚水管理
主な使用例
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重力式下水道:
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V-Bio®強化ポリエチレンライニングにより、硫化水素腐食（pH1.5～12）に耐えるEN 598:2022).
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ポンプ場:
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摩耗性スラッジに対応、摩耗代は3mm/回 ISO 2531脆いPVCとは異なる。
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地域基準
| 地域 | スタンダード | DIP要件 |
|---|---|---|
| 欧州連合 | EN 598:2022 | 最低100年の設計寿命 |
| 米国 | AWWA C151 | 幹線下水道用直径24インチ |
| 中東 | GS 1025:2020 (GCC) | 耐砂擦傷性 ≥5mm/50 年 |
プロジェクト・ハイライト:
エジプトの新行政首都では、砂漠の土壌腐食対策として120kmの下水道網にDIPが使用されている。
3.産業用途
A.鉱業・鉱物処理
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スラリー輸送:
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DIPの500MPa引張強度(AS/NZS 2280)はHDPEの25MPaを上回り、パイプホイップのリスクを低減している。
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コーティング：耐pH2-14のアルミナ化エポキシ。
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脱水システム:
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鋼鉄の6m/sの制限に対し、10m/sの流速に対応(ISO 21003).
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B.石油・ガス
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生産水処理:
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10,000ppmまでのH₂S濃度に耐える(NACE MR0175).
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UAEのADNOCは、80℃のブライン注入井戸にDIPを使用している。
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C.発電
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冷却水回路:
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熱膨張係数：11.5 µm/m-°C (DIP) 対 23 µm/m-°C (スチール)、接合部の応力を最小限に抑えます。
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事例：インドのムンドラ火力発電所では、45℃の海水冷却にDIPを使用。
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4.農業灌漑
大規模農業ソリューション
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センターピボットシステム:
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埋設DIP（クラス50 ISO 2531)は紫外線劣化や農機具の負荷に耐える。
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点滴灌漑幹線:
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セメントモルタル・ライニングは、50年以上にわたってC=140の水力効率を維持する(AS 4020).
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コスト・ベネフィット分析
| ファクター | ダクタイル鉄管 | HDPEパイプ |
|---|---|---|
| 齧歯類の被害 | 免疫 | ハイリスク |
| 耐紫外線性 | ライフタイム（埋設） | 15年間の紫外線安定化 |
| 設置スピード | 200m/日（トレンチ掘削） | 500m/日（耕作） |
| 30年間の総コスト | $18,000/km | $22,000/km |
国連FAOデータ:DIPベースの灌漑により、アルカリ性土壌での作物収量はPVCと比較して12%増加した。
5.特殊インフラプロジェクト
A.地震多発地帯
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耐震設計:
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フレキシブル・プッシュオン・ジョイントにより、5°のたわみが可能 (EN 545:2010)、0.8gのPGA(ICC-ES ESR-1195)が生き残った。
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日本の東京上水道は、ゾーン7耐震適合のため、SFRM継手付きDIPを使用している。
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B.沿岸および腐食性環境
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保護システム:
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3層ポリエチレン（3LPE）コーティング + マグネシウム陽極/1本 ISO 21809-1.
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例カタールのルサイル市の沿岸ネットワークは、3LPE DIPを使用して5%塩分濃度の地下水に耐える。
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C.トンネル・トレンチレス技術
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マイクロトンネル:
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DIPのセグメント長18mは、6mのコンクリート管に比べて継ぎ目を減らすことができます。
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ドイツのシュトゥットガルト21プロジェクトは、DIPで2.5m/日の前倒し率を達成した。
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6.世界市場の採用動向
| レジイオン | DIP市場シェア | キードライバー |
|---|---|---|
| 北米 | 水道管の75% | AWWA C151準拠 |
| ヨーロッパ | 60%（EU水枠組み指令） | EN 545/EN 598規格 |
| アジア太平洋 | 45% (年平均成長率8.2%) | スマートシティ投資 |
| 中東 | メガプロジェクト・パイプラインの80% | 砂漠土壌の耐食性 |
ダクタイル鋳鉄の汎用性は、その優れた機械的特性と相まって、様々な産業で継続的に使用され、様々な用途の厳しい要件を満たしています。
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