臺灣博碩士論文加值系統

最早鑄鐵管規範首推1965年第一版美國ANSI/AWWA C151/A21.51水或其他液體鑄鐵管標準，歷經四十幾年變革，目前鑄鐵管規範大致區分為歐洲、美洲與亞洲三大部分，雖然鑄鐵管規範經多處修正，至今仍然無法統一，近年來因國際化因素，各國在鑄鐵管標準規範修正，已逐漸以國際標準協會標準規範做為參考版本。
本研究依據CNS 10808、ISO2531、BS EN545、ANSI/AWWA C151/21.51-02及JIS G525鑄鐵管規格、機械性能與靜水壓力做比較探討。
研究結果顯示給水鑄鐵管種類甚多，CNS、JIS有九種，ISO、BS EN以K9為主，AWWA有七種之多，管徑由40mm～2600mm。直管長度 因各國技術不同，製造長度亦不同，CNS、JIS為4M～6M，ISO、BS EN為3M～9M，AWWA以英制為單位分為18呎與20呎二種。
直管承口部份CNS、JIS、AWWA均有詳細尺寸可遵行，而ISO、BS EN未定，由製造商自定，但須做「型式測試」確保品質。
在外部塗裝與內部襯裡方面，外部塗裝一般粉刷柏油，而內部襯裡以水泥沙漿為主。
給水鑄鐵管目前國外逐漸採用T型管活套接頭(PUSH ON)，施工方便、安全、迅速，國內尚在採用K型管機械接頭。
機械性能測試項目有抗拉強度、伸長率與硬度試驗，各國所訂標準相同，惟AWWA規範無硬度試驗而以「衝擊試驗」代替，主要測試鑄鐵管韌性。
中國國家標準(CNS)尚有石墨球化率試驗，必須超過70％以上，世界各國已經無此試驗項目。
靜水壓力試驗各國均依管徑大小有不同測試壓力，測試時間在10s~15s之間，每隻管均需經過靜水壓力測試後，才能進行最後塗裝。

ANSI/AWWA C151/A21.51 was first international recognized drinking water ductile iron pipe standard since 1965. Since then, North America, European, and Asia regions developed their own standards for ductile iron pipes. Even these regional standards consist some similarity; however, unified ductile iron pipe standard is still unavailable up to now. The objective of this study is to investigate the difference between CNS and these international recognized standards for drinking water ductile iron pipes. The revised comments for the existing CNS standard are also provided.
Dimensions, mechanical and hydraulic properties of CNS 10808, ISO 2531, BS EN545, ANSI/AWWA C151/21.51-02, and JIS G525 standards were investigated in the study. CNS and JIS are quite similar to each other. Each standard specifies its own pipe dimension and length based its needs. CNS, JIS, and AWWA standards provide detail dimensions for their joints and fittings. However, ISO, BS, and EN standards only require quality assurance test for each specified joint type. Asphalt exterior coating and cement mortar inner coating are required for all standards. T-type flexible joint is commonly accepted to be used in earthquake zone. The requirements for tensile strength and elongation at break, and hardness are similar for all standards. Pipe ductility should be evaluated by an impact test specified in AWWA standard. Graphite content exceeded 70% is only required by CNS standard. Static pressure test is required for each pipe for all standards.

摘要 I
Abstract Ⅲ
誌謝 Ⅴ
目錄 Ⅵ
表目錄 Ⅸ
圖目錄 XII
第1章 前言 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 1
1.3 研究目標、範圍 2
1.4 研究方法 2
1.5 論文架構 2
第2章 文獻回顧 3
2.1 給水工程管線要求及種類 3
2.2 鑄鐵管簡介 8
第3章 鑄鐵管主要標準 14
3.1 中國國家標準(CNS)延性鑄鐵管標準 14
3.2 國際標準協會標準(ISO) 19
3.3 英國國家標準(BS EN) 23
3.4 美國國家標準(AWWA) 29
3.5 日本國家標準(JISG﹕5526) 31
第4章 鑄鐵管標準要項與測試 35
4.1 物理性 35
4.2 力學性 35
4.3 水力性 36
4.4 化學性 37
4.5 鑄鐵管一般標準要項與測試 37
第5章 各國標準比較與探討 60
5.1 規格比較與差異性 60
5.2 機械性能比較與差異性 66
5.3 靜水壓力比較與差異性 71
5.4 討論與分析 73
5.5 本國規範國際化修正建議 75
第6章 結論與建議 77
6.1 結論 77
6.2 建議 77
參考文獻 79
作者簡介 81

表目錄
表2-1 鋼襯預力混凝土管依設計壓力分為內壓管及外壓管 6
表2-2 聚乙烯塑膠管原料級數 7
表3-1 CNS 10808種類及符號 14
表3-2 CNS 10808接頭型式 15
表3-3 CNS 10808標稱管徑、外徑、管厚 16
表3-4 CNS 10808抗拉強度、伸長率及硬度 16
表3-5 CNS 10808試驗水壓 19
表3-6 ISO 2531鑄鐵管規格 20
表3-7 ISO 2531抗拉強度、伸長率及勃氏硬度 21
表3-8 ISO 2531靜水壓力標準 21
表3-9 EN 545﹕2002(E)鑄鐵管規格 25
表3-10 EN 545﹕2002(E)抗拉強度、伸長率及勃氏硬度 25
表3-11 EN 545﹕2002(E)靜水壓力標準 26
表3-12 AWWA 50/51鑄鐵管規格 30
表3-13 AWWA C151抗拉強度、降服強度、伸長率、硬度 30
表3-14 JIS G﹕5526種類及符號 31
表3-15 JIS G﹕5526接頭型式 32
表3-16 JIS G﹕5526標稱管徑、外徑、管厚 33
表3-17 JIS G﹕5526抗拉強度、伸長率及硬度 34
表3-18 JIS G﹕5526試驗水壓 34
表4-1 CNS 10808 G 3219試片尺度 39
表4-2 試驗記錄表 46
表4-3 CNS 10808試驗水壓 56
表4-4 個別取樣試棒機械性能 57
表4-5 鑄鐵一般性能比較 58
表5-1 ISO 2531插口直管有效長度 60
表5-2 ISO 2531突緣直管有效長度 61
表5-3 BS EN插口直管有效長度突 61
表5-4 BS EN突緣直管有效長度 62
表5-5 各國有效長度比較 62
表5-6 厚度計算公式 63
表5-7 ISO 2531厚度許可差 63
表5-8 AWWA C151厚度許可誤差 64
表5-9 各國厚度比較 64
表5-10 CNS 2313水泥砂漿厚度 65
表5-11 CNS 10808試片尺度 67
表5-12 ISO 2531試片尺度 68
表5-13 BS EN 545試片尺度 68
表5-14 AWWA C151試片尺度 69
表5-15 機械性質 70
表5-16 CNS 10808 JIS G 5526試驗水壓 71
表5-17 ISO 2531試驗水壓 72
表5-18 BS EN 545試驗水壓 72

圖目錄
圖2-1 石墨顆粒之形態分類 10
圖3-1 CNS直管示意圖 15
圖3-2 石墨顆粒 17
圖3-3 石墨顆粒分類圖 18
圖3-4 鑄鐵管示意圖 20
圖3-5 ISO 2531型式內壓測試 22
圖3-6 ISO 2531型式外壓測試 23
圖3-7 BS EN鑄鐵管示意圖 24
圖3-8 BS EN 545﹕2002(E)型式內壓測試 26
圖3-9 BS EN 545﹕2002(E)型式外壓測試 27
圖3-10 BS EN 545﹕2002(E)突緣接頭測試 28
圖3-11 AWWA鑄鐵管示意圖 29
圖3-12 JIS直管示意圖 33
圖4-1 鑄鐵管內襯 37
圖4-2 CNS 2112 G 201 4號試片 40
圖4-3 加工完成試片 40
圖4-4 萬能試驗機 41
圖4-5 拉伸試驗 44
圖4-6 拉伸試驗電腦 45
圖4-7 勃氏硬度試驗機 49
圖4-8 勃氏硬度試驗 51
圖4-9 金相顯微鏡 52
圖4-10 顯微鏡分析 53
圖4-11 石墨顆粒 53
圖4-12 石墨顆粒分類圖 54
圖4-13 石墨顯微組織照片 55
圖4-14 CNS 2869石墨顆粒之形態分類 56
圖5-1 試片形狀 67
圖5-2 AWWA C 151試片形狀 69

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6. 國統國際公司，美國PCCP歷年使用狀況紀錄。
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