Rapporto di ricerca sullo screening dei pozzi in filo di acciaio inossidabile

introduzione

Bene schermi sono un componente cruciale nei pozzi d'acqua utilizzati per estrarre l'acqua sotterranea impedendo al contempo il passaggio dei sedimenti di formazione nel pozzo. Nel corso di decenni, gli schermi a cuneo in acciaio inossidabile si sono dimostrati altamente efficaci e durevoli per questo scopo. In questo rapporto, Fornirò una panoramica completa della progettazione degli schermi a cuneo, discussione analitica di 304 acciaio inossidabile come materiale da costruzione preferito, confronti con tipi di schermo alternativi, e considerazioni sulle specifiche e sull'installazione corrette. L'obiettivo è quello di impartire agli ingegneri una conoscenza tecnica approfondita di questi componenti vitali dei pozzi, idrogeologi e appaltatori.

Gli schermi a cuneo prendono il nome dai fili a forma di cuneo avvolti elicoidalmente attorno a un tubo a base cilindrica o a un pezzo grezzo ( solitamente Pianificazione 80 PVC o acciaio al carbonio) per formare fessure continue ( ASTM D5978, 2014). Le dimensioni degli slot variano da 20 A 200 micron a seconda della distribuzione granulometrica degli acquiferi target. Ciò consente di ottenere un elevato rapporto di area aperta intorno 60-70%, massimizzando l'afflusso escludendo le particelle più fini. È importante sottolineare che, la configurazione a cuneo consente l'autopulizia poiché gli spazi si adattano durante lo sviluppo/pompaggio prevenendo l'intasamento. Gli schermi sono disponibili preassemblati o per il confezionamento in campo in vari diametri fino a 24 pollici e lunghezze. Il controllo di qualità garantisce un dimensionamento uniforme delle fessure e un'efficienza idraulica.

Acciaio inossidabile, tipo specifico 304, è emerso come il materiale principale per gli schermi a filo cuneiforme grazie alla resistenza meccanica equilibrata e corrosione proprietà di resistenza vitali per una buona longevità (Società americana degli ingegneri meccanici, 2019). Suo 18% il contenuto di cromo forma uno strato protettivo di ossido passivo resistente ai prodotti chimici delle acque sotterranee e alla corrosione microbiologicamente influenzata che affligge nel tempo l'acciaio al carbonio e le alternative rivestite. Anche la corrosione galvanica è inesistente se accoppiato con i comuni involucri in PVC o FRP. inoltre, L'acciaio inossidabile conferisce una duttilità superiore consentendo una facile formazione di fessure durante la produzione, pur mantenendo la resistenza allo snervamento attraverso l'intervallo schermato. Recenti studi sul campo confermano tassi minimi di degrado dopo 30+ anni nel terreno (fabbro, 2018).

Gli schermi a fessura continua offrono un'elevata aspirazione ma tendono a intasarsi senza capacità di autopulizia. Gli schermi in plastica soffrono di degrado UV se esposti. I pacchi di ghiaia preconfezionati richiedono fasi e costi di installazione aggiuntivi. Gli schermi avvolti in filo inossidabile forniscono aperture paragonabili alle dimensioni delle fessure ma non alla robustezza del design del filo a cuneo. allo stesso modo, Gli schermi avvolti in fibra di vetro non hanno la conduttività del metallo e la resistenza meccanica. Così, Il filo a cuneo in acciaio inossidabile è emerso come la prima scelta a lungo termine, apporto affidabile di acque sotterranee (Bradley, 2016). I criteri tecnici e le condizioni del sito continueranno a dettare la selezione ottimale dello schermo in determinate applicazioni.

I fattori chiave per gli ingegneri che specificano gli schermi a cuneo includono: esigenze di capacità di aspirazione, distribuzione granulometrica dell’acquifero, conformità agli standard ASTM/NSF, dimensionamento della lunghezza e del diametro, collegamento al mantello/tubo montante, metodi di gradazione/spessore del pacco filtrante e di tenuta anulare. I test di conduttività idraulica aiutano a garantire che le dimensioni delle fessure specificate raggiungano la resa di progetto. Materiale inossidabile, rivestimento/involucri di qualità, e la certificazione di produttori rinomati influisce anche sulle prestazioni a lungo termine e sulla conformità al codice. L’ingegneria del valore è prudente per bilanciare il capitale con i costi di funzionamento/manutenzione durante la vita di progettazione di un pozzo.

Per garantire l'intera durata utile degli schermi a cuneo sono necessari un posizionamento e uno sviluppo adeguati. Dovrebbero essere posizionati a intervalli target di accumulo d'acqua per evitare di incorrere in multe indesiderate. Un pacchetto di filtri graduati integrato con a 2-5% La guarnizione in bentonite sopra/sotto protegge il pozzo e isola le zone. I metodi di sviluppo attivano la proprietà autopulente sollevando/rilasciando il mezzo filtrante. I test post-installazione garantiscono che gli obiettivi di progettazione relativi alla capacità di aspirazione e alla qualità dell'acqua siano raggiunti prima di essere messi in funzione a lungo termine. Seguire le migliori pratiche durante la costruzione previene i guasti precoci.

Studi di casi approfonditi provenienti da servizi idrici e programmi di monitoraggio statali/provinciali mostrano l'eccellenza, servizio di lunga durata fornito dagli schermi a cuneo in acciaio inossidabile decenni dopo l'installazione (Fondazione per la ricerca sull'acqua, 2020). Per esempio, video di riabilitazione di a 70 sezione dello schermo per i piedi installata in 1963 ha mostrato poca o nessuna corrosione o intasamento dopo 57 anni di pompaggio costante in una falda acquifera costiera salmastra. Queste prestazioni forniscono prove convincenti della longevità e dell'affidabilità intrinseche di questi progetti se adeguatamente specificati e collocati in condizioni adeguate.