รายงานการวิจัยหน้าจอลวดลิ่มสแตนเลสอย่างดี

บทนำ

ดีหน้าจอ เป็นองค์ประกอบสำคัญในบ่อน้ำที่ใช้สกัดน้ำบาดาลพร้อมทั้งป้องกันการผ่านของตะกอนเข้าสู่หลุมเจาะ. กว่าทศวรรษ, หน้าจอลวดลิ่มสแตนเลสได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพและความทนทานสูงสำหรับจุดประสงค์นี้. ในรายงานฉบับนี้, ฉันจะให้ภาพรวมที่ครอบคลุมของการออกแบบหน้าจอลวดลิ่ม, การอภิปรายเชิงวิเคราะห์ของ 304 สแตนเลสเป็นวัสดุก่อสร้างที่ต้องการ, การเปรียบเทียบกับประเภทหน้าจอทางเลือก, และการพิจารณาข้อกำหนดและการติดตั้งที่เหมาะสม. จุดมุ่งหมายคือการถ่ายทอดความเข้าใจทางเทคนิคอย่างละเอียดเกี่ยวกับส่วนประกอบที่สำคัญของหลุมเหล่านี้แก่วิศวกร, นักอุทกธรณีวิทยาและผู้รับเหมา.

หน้าจอลวดลิ่มได้ชื่อมาจากลวดรูปลิ่มที่พันเป็นเกลียวรอบท่อฐานทรงกระบอกหรือว่างเปล่า ( โดยปกติแล้วกำหนดการ 80 พีวีซีหรือเหล็กกล้าคาร์บอน) เพื่อสร้างช่องต่อเนื่อง ( มาตรฐาน ASTM D5978, 2014). ขนาดสล็อตมีตั้งแต่ 20 ถึง 200 ไมครอน ขึ้นอยู่กับการกระจายขนาดเกรนของชั้นหินอุ้มน้ำเป้าหมาย. ทำให้ได้อัตราส่วนพื้นที่เปิดโล่งโดยรอบสูง 60-70%, เพิ่มการไหลเข้าสูงสุดโดยไม่รวมอนุภาคปลีกย่อย. ที่สำคัญ., โครงสร้างแบบลิ่มทำให้สามารถทำความสะอาดตัวเองได้เนื่องจากช่องว่างจะปรับระหว่างการพัฒนา/การสูบน้ำเพื่อป้องกันการอุดตัน. ตะแกรงมีให้เลือกแบบประกอบไว้ล่วงหน้าหรือสำหรับห่อสนามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางต่างๆ จนถึง 24 นิ้วและความยาว. การควบคุมคุณภาพช่วยให้มั่นใจได้ถึงขนาดช่องที่สม่ำเสมอและประสิทธิภาพไฮดรอลิก.

สแตนเลส, ประเภทเฉพาะ 304, ได้กลายเป็นวัสดุชั้นนำสำหรับตะแกรงลวดลิ่มเนื่องจากมีความแข็งแรงเชิงกลที่สมดุลและ การกร่อน คุณสมบัติต้านทานมีความสำคัญต่อการมีอายุยืนยาว (สมาคมวิศวกรเครื่องกลแห่งอเมริกา, 2019). ของมัน 18% ปริมาณโครเมียมจะสร้างชั้นพาสซีฟออกไซด์ที่ป้องกันได้ ซึ่งทนทานต่อเคมีของน้ำใต้ดินและการกัดกร่อนที่ได้รับอิทธิพลจากจุลชีววิทยา ซึ่งรบกวนเหล็กกล้าคาร์บอนและสารทดแทนอื่นที่เคลือบอยู่ตลอดเวลา. การกัดกร่อนแบบกัลวานิกก็ไม่เกิดขึ้นเช่นกันเมื่อจับคู่กับปลอก PVC หรือ FRP ทั่วไป. ในขณะเดียวกัน, สแตนเลสนำความเหนียวที่เหนือกว่าช่วยให้สามารถขึ้นรูปช่องได้ง่ายในระหว่างการผลิตในขณะที่ยังคงรักษาความแข็งแรงของผลผลิตผ่านช่วงเวลาที่คัดกรอง. การศึกษาภาคสนามล่าสุดยืนยันอัตราการย่อยสลายขั้นต่ำหลังจากนั้น 30+ ปีบนพื้น (ช่างเหล็ก, 2018).

ตะแกรงช่องต่อเนื่องให้ทางเข้าสูง แต่มีแนวโน้มที่จะเสียบปลั๊กโดยไม่มีความสามารถในการทำความสะอาดตัวเอง. หน้าจอพลาสติกประสบปัญหาการเสื่อมสภาพของรังสียูวีหากสัมผัส. ก้อนกรวดที่บรรจุไว้ล่วงหน้าต้องมีขั้นตอนการติดตั้งและค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม. ตะแกรงที่พันด้วยลวดสเตนเลสมีช่องเปิดที่เทียบได้กับขนาดช่อง แต่ไม่แข็งแรงเท่ากับการออกแบบลวดลิ่ม. ในทำนองเดียวกัน, หน้าจอที่ห่อด้วยไฟเบอร์กลาสขาดการนำไฟฟ้าของโลหะและความแข็งแรงทางกล. ดังนั้น, ลวดลิ่มสแตนเลสกลายเป็นตัวเลือกแรกในระยะยาว, ปริมาณน้ำบาดาลที่เชื่อถือได้ (แบรดลีย์, 2016). เกณฑ์ทางวิศวกรรมและสภาพของไซต์จะยังคงกำหนดการเลือกหน้าจอที่เหมาะสมที่สุดในการใช้งานบางอย่าง.

ปัจจัยสำคัญสำหรับวิศวกรที่ระบุหน้าจอลวดลิ่ม ได้แก่: ความต้องการความจุไอดี, การกระจายขนาดเม็ดน้ำแข็ง, สอดคล้องกับมาตรฐาน ASTM/NSF, ขนาดความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลาง, การเชื่อมต่อกับท่อปลอก/ท่อไรเซอร์, การไล่ระดับ/ความหนาของชุดกรอง และวิธีการซีลวงแหวน. การทดสอบการนำไฟฟ้าแบบไฮดรอลิกช่วยให้แน่ใจว่าขนาดช่องที่ระบุบรรลุผลการออกแบบ. วัสดุสแตนเลส, การเคลือบ/การห่อที่มีคุณภาพ, และการรับรองจากผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงยังส่งผลต่อประสิทธิภาพในระยะยาวและการปฏิบัติตามรหัสอีกด้วย. วิศวกรรมคุณค่ามีความรอบคอบในการสร้างสมดุลระหว่างทุนกับต้นทุนการดำเนินงาน/บำรุงรักษาตลอดอายุการออกแบบของหลุม.

จำเป็นต้องมีการจัดวางและการพัฒนาที่เหมาะสมเพื่อให้มีอายุการใช้งานเต็มรูปแบบของตะแกรงลวดลิ่ม. ควรวางตำแหน่งไว้ตามช่วงรับน้ำเป้าหมายเพื่อหลีกเลี่ยงการดึงค่าปรับที่ไม่ต้องการ. ชุดกรองเกรดที่เสริมด้วยก 2-5% ซีลเบนโทไนต์บวมด้านบน/ด้านล่างช่วยปกป้องบ่อน้ำและแยกโซน. วิธีการพัฒนาจะกระตุ้นคุณสมบัติการทำความสะอาดตัวเองโดยการเพิ่มขึ้น/การกักตัวลงในตัวกลางตัวกรอง. การทดสอบหลังการติดตั้งทำให้มั่นใจได้ว่าจะบรรลุเป้าหมายการออกแบบสำหรับความจุไอดีและคุณภาพน้ำก่อนที่จะนำไปใช้งานในระยะยาว. การปฏิบัติตามแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในระหว่างการก่อสร้างจะช่วยป้องกันความล้มเหลวตั้งแต่เนิ่นๆ.

กรณีศึกษาที่ครอบคลุมจากระบบสาธารณูปโภคด้านน้ำและโครงการติดตามตรวจสอบของรัฐ/จังหวัดแสดงให้เห็นถึงความเป็นเลิศ, การบริการที่ยาวนานจากตะแกรงลวดลิ่มสแตนเลสหลังการติดตั้งนานหลายทศวรรษ (มูลนิธิวิจัยน้ำ, 2020). ตัวอย่างเช่น, วิดีโอการฟื้นฟูสมรรถภาพของ 70 ติดตั้งส่วนหน้าจอเท้าแล้ว 1963 พบว่ามีการกัดกร่อนหรือเสียบปลั๊กเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย 57 หลายปีของการสูบน้ำอย่างต่อเนื่องในชั้นหินอุ้มน้ำชายฝั่งกร่อย. ประสิทธิภาพนี้เป็นหลักฐานที่น่าสนใจสำหรับอายุการใช้งานที่ยาวนานและความน่าเชื่อถือของการออกแบบเหล่านี้ เมื่อมีการระบุอย่างเหมาะสมและวางไว้ในสภาวะที่เหมาะสม.