báo cáo nghiên cứu màn hình giếng dây nêm thép không gỉ

Giới thiệu

Màn hình giếng là thành phần quan trọng trong các giếng nước dùng để khai thác nước ngầm đồng thời ngăn chặn sự di chuyển của trầm tích hình thành vào giếng. Thập kỷ qua, màn hình dây nêm bằng thép không gỉ đã được chứng minh là có hiệu quả cao và bền cho mục đích này. Trong báo cáo này, Tôi sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện về thiết kế màn hình dây nêm, thảo luận phân tích 304 thép không gỉ làm vật liệu xây dựng ưa thích, so sánh với các loại màn hình thay thế, và cân nhắc để có thông số kỹ thuật và lắp đặt phù hợp. Mục đích là truyền đạt sự hiểu biết kỹ thuật kỹ lưỡng về các thành phần giếng quan trọng này cho các kỹ sư., nhà địa chất thủy văn và nhà thầu.

Màn hình dây nêm lấy tên của chúng từ các dây hình nêm được quấn xoắn quanh một ống đế hình trụ hoặc trống ( thường lên lịch 80 PVC hoặc thép carbon) tạo thành các khe liên tục ( ASTM D5978, 2014). Kích thước khe dao động từ 20 đến 200 micron tùy thuộc vào sự phân bố kích thước hạt của tầng ngậm nước mục tiêu. Điều này đạt được tỷ lệ diện tích mở cao xung quanh 60-70%, tối đa hóa dòng vào trong khi loại trừ các hạt mịn hơn. Điều quan trọng, cấu hình nêm cho phép tự làm sạch khi các khoảng trống điều chỉnh trong quá trình phát triển/bơm ngăn ngừa tắc nghẽn. Màn hình có sẵn được lắp ráp sẵn hoặc để bọc hiện trường với nhiều đường kính khác nhau lên đến 24 inch và chiều dài. Kiểm soát chất lượng đảm bảo kích thước khe thống nhất và hiệu quả thủy lực.

Thép không gỉ, cụ thể là gõ 304, đã nổi lên như là vật liệu hàng đầu cho màn hình dây nêm do độ bền cơ học cân bằng và sự ăn mòn đặc tính kháng chiến quan trọng cho tuổi thọ tốt (Hội Kỹ sư cơ khí Mỹ, 2019). Của nó 18% Hàm lượng crom tạo thành một lớp oxit thụ động bảo vệ có khả năng chống lại các chất hóa học trong nước ngầm và sự ăn mòn do ảnh hưởng của vi sinh vật gây ra cho thép carbon và các chất thay thế được phủ theo thời gian. Ăn mòn điện cũng không tồn tại khi kết hợp với vỏ PVC hoặc FRP thông thường. hơn nữa, không gỉ mang lại độ dẻo vượt trội cho phép tạo khe dễ dàng trong quá trình sản xuất trong khi vẫn duy trì cường độ năng suất trong suốt khoảng thời gian được sàng lọc. Các nghiên cứu thực địa gần đây xác nhận tỷ lệ phân hủy tối thiểu sau 30+ năm trong lòng đất (thợ rèn, 2018).

Màn hình khe liên tục cung cấp lượng hút cao nhưng dễ bị cắm mà không có khả năng tự làm sạch. Màn hình nhựa bị suy giảm tia cực tím nếu tiếp xúc. Gói sỏi đóng gói sẵn yêu cầu các bước lắp đặt bổ sung và chi phí. Màn chắn bọc dây không gỉ cung cấp các lỗ mở tương đương với kích thước khe nhưng không chắc chắn như thiết kế dây nêm. tương tự như vậy, màn hình bọc sợi thủy tinh thiếu độ dẫn điện của kim loại và độ bền cơ học. Như vậy, dây nêm thép không gỉ đã nổi lên như là sự lựa chọn hàng đầu cho lâu dài, lượng nước ngầm đáng tin cậy (Bradley, 2016). Tiêu chí kỹ thuật và điều kiện địa điểm vẫn sẽ quyết định lựa chọn màn hình tối ưu trong một số ứng dụng nhất định.

Các yếu tố chính để các kỹ sư chỉ định màn hình dây nêm bao gồm: nhu cầu về khả năng tiếp nhận, phân bố kích thước hạt tầng ngậm nước, phù hợp với tiêu chuẩn ASTM/NSF, kích thước chiều dài và đường kính, kết nối với vỏ/ống nâng, phân cấp/độ dày của gói bộ lọc và phương pháp bịt kín hình khuyên. Kiểm tra độ dẫn thủy lực giúp đảm bảo kích thước khe được chỉ định đạt được năng suất thiết kế. Chất liệu không gỉ, lớp phủ/bọc chất lượng, và chứng nhận từ các nhà sản xuất có uy tín cũng ảnh hưởng đến hiệu suất lâu dài và việc tuân thủ quy tắc. Kỹ thuật giá trị cần thận trọng để cân bằng vốn với chi phí vận hành/bảo trì trong suốt vòng đời thiết kế của giếng.

Cần có vị trí và phát triển thích hợp để nhận ra toàn bộ tuổi thọ của màn hình dây nêm. Chúng nên được đặt ở các khoảng cách chịu nước mục tiêu để tránh tạo ra các vết phạt không mong muốn. Một gói bộ lọc được phân loại được bổ sung một 2-5% Chất bịt bentonite trương nở bên trên/bên dưới bảo vệ giếng và cách ly các khu vực. Các phương pháp phát triển kích hoạt đặc tính tự làm sạch bằng cách tăng/đặt vào phương tiện lọc ổn định. Thử nghiệm sau lắp đặt đảm bảo đạt được mục tiêu thiết kế về công suất lấy nước và chất lượng nước trước khi đưa vào vận hành lâu dài. Tuân theo các biện pháp thực hành tốt nhất trong quá trình xây dựng sẽ ngăn ngừa những hư hỏng sớm.

Các nghiên cứu trường hợp mở rộng từ các công ty cấp nước và các chương trình giám sát cấp bang/tỉnh cho thấy hiệu quả tuyệt vời, dịch vụ lâu dài được cung cấp bởi màn hình dây nêm bằng thép không gỉ hàng thập kỷ sau khi lắp đặt (Quỹ nghiên cứu nước, 2020). Ví dụ, video phục hồi chức năng của một 70 phần màn hình chân được cài đặt trong 1963 cho thấy ít hoặc không bị ăn mòn hoặc bị cắm sau khi 57 nhiều năm bơm liên tục trong tầng chứa nước lợ ven biển. Hiệu suất này cung cấp bằng chứng thuyết phục về tuổi thọ và độ tin cậy vốn có của các thiết kế này khi được chỉ định đúng và đặt trong điều kiện phù hợp..