Informe de investigación de filtros de pozo de alambre de cuña de acero inoxidable

Introducción

Pantallas de pozo Son un componente crucial en los pozos de agua que se utilizan para extraer agua subterránea y al mismo tiempo previenen el paso de sedimentos de formación al pozo.. Por decadas, Las cribas de alambre tipo cuña de acero inoxidable han demostrado ser muy efectivas y duraderas para este propósito.. En este informe, Proporcionaré una descripción general completa del diseño de pantallas de alambre tipo cuña., discusión analítica de 304 El acero inoxidable como material de construcción preferido., comparaciones con tipos de pantalla alternativos, y consideraciones para una especificación e instalación adecuadas. El objetivo es impartir una comprensión técnica profunda de estos componentes vitales del pozo a los ingenieros., hidrogeólogos y contratistas.

Las pantallas de alambre en forma de cuña derivan su nombre de los alambres en forma de cuña enrollados helicoidalmente alrededor de un tubo base cilíndrico o en blanco. ( normalmente horario 80 PVC o acero al carbono) para formar ranuras continuas ( Norma ASTM D5978, 2014). Los tamaños de ranura varían desde 20 a 200 micrones dependiendo de la distribución del tamaño de grano de los acuíferos objetivo. Esto logra una alta proporción de área abierta alrededor 60-70%, maximizar el flujo de entrada y excluir las partículas más finas. En tono rimbombante, la configuración en cuña permite la autolimpieza a medida que los espacios se ajustan durante el desarrollo/bombeo evitando obstrucciones. Las mallas están disponibles preensambladas o para envolver en el campo en varios diámetros hasta 24 pulgadas y longitudes. El control de calidad garantiza un tamaño uniforme de las ranuras y una eficiencia hidráulica.

Acero inoxidable, específicamente tipo 304, ha surgido como el principal material para pantallas de alambre tipo cuña debido a su resistencia mecánica equilibrada y corrosión Propiedades de resistencia vitales para la longevidad del pozo. (Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos, 2019). Es 18% El contenido de cromo forma una capa protectora pasiva de óxido resistente a la química del agua subterránea y a la corrosión influenciada microbiológicamente que afecta al acero al carbono y a las alternativas recubiertas con el tiempo.. La corrosión galvánica tampoco existe cuando se combina con una carcasa común de PVC o FRP.. es más, El acero inoxidable aporta una ductilidad superior que permite la fácil formación de ranuras durante la fabricación y, al mismo tiempo, conserva el límite elástico a lo largo del intervalo apantallado.. Estudios de campo recientes confirman tasas mínimas de degradación después 30+ años enterrado (Herrero, 2018).

Las cribas de ranura continua ofrecen un alto consumo pero son propensas a obstruirse sin capacidades de autolimpieza.. Las pantallas de plástico sufren degradación por rayos UV si se exponen. Los paquetes de grava preenvasados ​​requieren pasos y costos de instalación adicionales. Las mallas envueltas en alambre de acero inoxidable proporcionan aberturas comparables a los tamaños de las ranuras, pero no la robustez del diseño de alambre en forma de cuña.. similar, Las pantallas envueltas en fibra de vidrio carecen de la conductividad del metal y de la resistencia mecánica.. De este modo, El alambre en forma de cuña de acero inoxidable se ha convertido en la primera opción a largo plazo., toma de agua subterránea confiable (bradley, 2016). Los criterios de ingeniería y las condiciones del sitio seguirán dictando la selección de pantalla óptima en determinadas aplicaciones..

Los factores clave para los ingenieros que especifican pantallas de alambre tipo cuña incluyen: necesidades de capacidad de admisión, distribución del tamaño de grano del acuífero, conformidad con las normas ASTM/NSF, dimensionamiento de longitud y diámetro, conexión a la carcasa/tubo ascendente, Métodos de gradación/espesor del paquete de filtro y sellado anular. Las pruebas de conductividad hidráulica ayudan a garantizar que los tamaños de ranura especificados alcancen el rendimiento de diseño. Material inoxidable, revestimiento/envolturas de calidad, y la certificación de fabricantes acreditados también afecta el rendimiento a largo plazo y el cumplimiento del código.. La ingeniería de valor es prudente para equilibrar el capital con los costos de operación/mantenimiento durante la vida útil de diseño de un pozo..

Se necesita una colocación y un desarrollo adecuados para lograr la vida útil completa de las cribas de alambre tipo cuña.. Deben colocarse en los intervalos objetivo de carga de agua para evitar la extracción de finos no deseados.. Un paquete de filtro graduado complementado con un 2-5% El sello de bentonita hinchable arriba/abajo protege el pozo y aísla las zonas. Los métodos de desarrollo activan la propiedad de autolimpieza al aumentar o achicar para asentar el medio filtrante.. Las pruebas posteriores a la instalación garantizan que se alcancen los objetivos de diseño para la capacidad de entrada y la calidad del agua antes de su puesta en funcionamiento a largo plazo.. Seguir las mejores prácticas durante la construcción previene fallas tempranas.

Amplios estudios de casos de empresas de servicios de agua y programas de monitoreo estatales/provinciales muestran la excelente, Servicio duradero proporcionado por las cribas de alambre tipo cuña de acero inoxidable décadas después de la instalación. (Fundación de investigación del agua, 2020). Por ejemplo, vídeo de rehabilitación de un 70 sección de la pantalla para los pies instalada en 1963 mostró poca o ninguna corrosión o obstrucción después 57 Años de bombeo constante en un acuífero costero salobre.. Este rendimiento proporciona evidencia convincente de la longevidad y confiabilidad inherentes a estos diseños cuando se especifican adecuadamente y se colocan en condiciones adecuadas..