1、HDPE管材(低壓聚乙烯)

聚乙烯是上世紀初德國化學家發現的。經過有針對性的開發,發明了LDPE(高密度聚乙烯)。但由於其柔軟、強度低,無法用於管道。
1953 年,卡爾·齊格勒發明了一種生產低壓(高密度)聚乙烯的催化劑,這種聚乙烯具有高剛性和高強度的特點。朝著這個有希望的方向繼續發展,20 年後,又發現了幾種催化劑,這使得生產更先進的聚合物成為可能。
現代 HDPE 的密度超過 0.94 g/cm。分子鍵的弱支化提供了這種材料的高拉伸強度。
在俄羅斯,20 多年來,HDPE 管道一直用於鑽取私人水井。以前不熟悉的材料現在用於 95% 的自流井。
高密度聚乙烯的優點
- 不受腐蝕;
- 抗凍性高達-70°С;
- 預計使用壽命至少為 50 年;
- 螺紋連接保證了接頭的密封性;
- 環保材料不污染水和環境。
HDPE的缺點
- 材料有彈性,彈性模量為900 MPa(軋鋼2.06•10 5 );
- 強大的地壓使管道坍塌,因此它們只能使用兩管設計作為內部套管柱。
注意:材料的環保性僅適用於初級原材料管道。再生塑料更便宜,但對水質造成無法彌補的損害
二次原材料是通過回收用過的容器獲得的,包括食品和非食品:瓶子、罐子、盒子、注射器、軟木塞。塑料的種類沒有被分類,粉碎成顆粒,一起去生產二級HDPE。
Systems for Home 公司始終只提供高質量的服務非常重要。我們從不使用回收管道
推薦用於私人供水的井筒設計
- 直徑為 133 mm 的鋼導體,內管由直徑為 117 mm 的 HDPE 製成。
- 外套管由鋼管製成,直徑為 159 毫米,內套管由 HDPE 製成,直徑為 125 毫米。
在使用根據 GOST 製造並用於水鑽的管道的情況下,這種設計的使用壽命超過 50 年。
使用石棉水泥的好處
石棉水泥產品逐漸過時。它們逐漸被擠出市場的原因可以歸結為四個主要原因:
- 脆性和分層傾向。
- 它們不提供抗沙性,因此建議在水中存在沙質雜質的情況下排除它們的使用。
- 相當顯著的重量。
- 不相信石棉是一種環境聲譽不佳的材料。儘管威脅僅來自僅閃石石棉的灰塵。
排井時選擇石棉水泥管有很多好處。這些包括:
- 低成本;
- 耐腐爛和耐腐蝕。無需特殊的地下水保護;
- 力量;
- 低導熱性,這使得拒絕絕緣成為可能;
- 對溫度變化不敏感,抗凍性;
- 體積小,與金屬結構相比,重量輕;
- 操作的耐久性。
井或井的套管也可以用石棉水泥管完成
石棉水泥產品在安裝時只能通過聯軸器連接,而每個鏈接都盡可能地緊固。即使對石棉水泥的環境安全性存有疑慮,將其用於灌溉和改良也是可以接受的。作為最佳選擇,在石灰岩土壤中鑽孔時使用石棉水泥。
井用套管的類型
它們中的每一個都有許多優點和缺點,這決定了預期的目的。如果不清楚哪些管道最適合給定深度的井,請繼續閱讀或聯繫專家。
金屬管
這裡還有另一個分類。產品分為類型,有:
- 鑄鐵或鋼;
- 搪瓷;
- 鍍鋅;
- 從不銹鋼。
不可能明確地說哪種套管更好,因為每種類型的使用取決於氣候、土壤特性、含水層深度和其他因素。
最流行的金屬套管類型是鋼。當深度達到石灰岩含水層出現水平時,鋼可用於自流井裝置。不確定為井選擇哪種管道?鋼是一種多功能材料,適用於任何類型的來源和用途。優點是:
- 運行週期長。
- 高承載能力,小尺寸。
- 不受外部機械影響和變形的影響。
- 耐磨性,從底部沉積物清潔源的能力。
您必須支付所有列出的套管要求。高成本和高重量是井用金屬套管的分鐘。在操作過程中,水中會出現金屬味。由於比重大,很難自行安裝坑。
石棉水泥管
這是一種低成本的材料。它對鹽有抵抗力。石棉水泥多年來一直用於建造水工建築物。主要好處列表如下:
- 腐蝕灶的出現被排除在外。
- 允許的運行期限 - 65 年。
- 價格實惠,隨時可用。
但是也有很多缺點,首先是這樣的套管不能用於佈置自流井。除了:
- 安裝複雜,需要特殊設備。
- 該材料易碎,怕機械衝擊,使運輸複雜化。
- 提供法蘭連接或對接接頭,不保證密封性。
- 需要定期維護。表面出現塗層,必須去除。
井套管直徑和壁厚各不相同,但所呈現的範圍比金屬或塑料的應用範圍更小。
塑料管
聚乙烯 ND、PVC 和聚丙烯繼續將金屬和混凝土競爭對手擠出市場。受歡迎程度是由競爭優勢提供的,其中有很多:
- 延長使用壽命。
- 對鹽和其他化學元素具有絕對惰性。
- 腐蝕、腐爛的出現被排除在外。
- 低比重允許您在沒有建築設備的情況下進行工作。
- 提供螺紋連接以實現絕對密封。
- 由於重量輕,易於運輸、儲存、使用。
如果預算有限,要了解哪種管道更適合用於一口井,請在此列表中添加低成本。缺點是井深有限制,不能超過60米。否則,一切都取決於選定的壁厚和截面幾何形狀。
井套管管徑計算
在計算計劃流量時,我們不能忘記它直接取決於套管的直徑。換句話說,該水源的供水量更大;該項目為該設備的水井提供了更大直徑的管道。
但這並不是影響選擇的唯一因素。考慮到計劃安裝的泵送設備的參數。平均而言,要抽4立方米的水,你需要一個泵體直徑約為8厘米的泵,每邊必須留有5毫米的餘量。
這是從泵到外殼內表面的距離。因此,在這種情況下,必須將 2 乘以 5 mm 添加到 80 mm。事實證明,為了執行該任務,需要一根直徑為 100 毫米的套管。
套管連接方式
通常,套管由以上述三種方式之一相互連接的管段組成。
- 焊接。
- 接頭,螺紋。
- 喇叭。
為了找出哪種連接方法更好,讓我們記住套管的主要功能是什麼。沒錯,就是封印。因此,螺紋是最好的連接方法。焊接時,一切主要取決於焊工的工作,但會出現很多接縫,這意味著很有可能其中至少有一個質量較差。此外,焊縫是生鏽的一種催化劑,因此結構的壽命會降低。當焊縫的密封性被破壞時,管道可能會移動,因此泥土可能會進入柱子並阻塞進入潛水泵的通道。

螺紋連接
插座從物理角度來說是不可靠的,因為在安裝管道時,您將無法控製過程,並且在運行幾年後可能會發生沉降。
井用套管的類型
特定類型的套管通信是單獨選擇的,對於每個特定部分,要考慮以下因素:
- 深度好,
- 地面結構,
- 耗材成本。
並非總是可以將旁通管製成一體 - 通常必須將幾個部分連接在一起。專家建議對螺紋井使用管道。由於螺紋連接,這些部分牢固地相互固定。非常不希望使用對接接頭或連接接頭,因為土壤會通過接頭滲入管道,並且潛水泵可能會發生故障。
井用鋼管
長期以來,鋼管一直用於鑽井。它們以其可靠性和耐用性而聞名。一根壁厚5毫米左右的鋼管可以使用40年以上,毫無怨言。在某些情況下,只能使用鋼材進行鑽井。
還應注意鋼套管的缺點。金屬不斷與水接觸,導致其逐漸腐蝕。由於這種自然過程,流入的水可能含有鐵鏽雜質。雖然,原則上,這個問題是通過安裝濾水器來解決的。另一個缺點是成本高。近年來,由於金屬產品價格上漲,這一點尤其明顯。
石棉水泥套管
石棉水泥管在建井中也很常見。它們的受歡迎程度是由於它們的低成本和可用性。這種管道的使用壽命超過60年。
公平地說,石棉水泥管的缺點也應該列出來。首先,它有很多重量和厚壁。對於此類管道的安裝,需要使用更大直徑的鑽頭和起重設備。這導致井的成本增加。此外,此類產品的安裝應由專門從事此工作的組織進行,因為將管段彼此連接具有許多特徵。
在安裝過程中,必須排除接頭間隙的可能性。並非所有專家都可以高質量地執行此類工作,因為該設計具有對接接頭。一些消息來源包含石棉纖維含有危險元素 - 溫石棉的信息,隨著時間的推移,它會導致使用這種井水的人的健康狀況惡化。然而,石棉水泥產品對人體的影響尚未完全闡明。
塑料外殼產品
最現代的水井材料是塑料。與鋼或石棉水泥管相比,用於井的塑料管重量輕。此外,與金屬相比,它們的價格並不是那麼難以接近。簡單的安裝和高密封性使我們得出結論,塑料管現在是用於鑽井的主要材料。
用於井的聚乙烯管可以使用 50 年以上。塑料耐腐蝕,與腐蝕性化學品相互作用時呈中性。塑料管壁上不會形成沉積物,塑料製品的修復是極為罕見的需求。
用於水井的 PVC 管可以有兩種主要類型:
- 聚氯乙烯,
- 高密度聚乙烯。
HDPE井用塑料管是低壓聚乙烯產品。它們易於安裝且環保。像所有塑料管一樣,它們不怕內部沉積物,它們能夠在必要時彎曲,形成給定的形狀。
因此,施工人員盡量不要在井中安裝HDPE管,建議安裝PVC-U管。雖然HDPE產品相當適合鋪設下水道、燃氣管道和水管。 HDPE管沒有螺紋連接,而是通過法蘭或聯軸器連接在一起。
管道塑料 UPVC 由未增塑的 PVC 製成。該材料非常耐用。就強度而言,PVC-U 管材可與鋼製管材相媲美。
UPVC產品與HDPE相比具有更高的許用應力、屈服強度和密度。
例如,一根直徑為 125 毫米的 PVC-U 管,浸入深度 30 米,可承受 5 噸以上的載荷。此類產品幾乎可以安裝在任何土壤中。 PVC-U 管與 HDPE 管的不同之處在於存在螺紋連接。
只有在仔細研究了套管的類型後,才能決定選擇特定的材料。
考慮你的能力和需求
需要考慮的一般要點
市場提供由三種材料製成的各種管道:
- 變得;
- 石棉水泥;
- 塑料。
但其中很難找到適合任何井的通用選項。
進行鑽孔的條件各不相同,因此對於每種特定情況,您需要尋找最佳選擇。在選擇用於井的管道時,應考慮許多因素:
- 鑽孔深度;
- 鑽井技術;
- 井徑;
- 土壤結構。
事實是土壤是異質的並且具有一定的流動性,因此套管承受來自外部和內部的顯著載荷。
這就是為什麼決定從哪個含水層中提取水非常重要的原因。還應評估污水滲入管道的可能性和上游水載體的水位。
用管道固定井
套管是工業上製造的特殊管道,其使用目的明確,即防止各種井壁中不穩定的岩石坍塌。
因此,為了在柱子的幫助下固定井,將套管浸入井中,然後對環空進行固井。
由於井中存在套管,井完全免受複雜應力的影響,即:
- 由岩石形成的外部壓力;
- 工作介質流經管道產生的內部壓力;
- 縱向拉伸;
- 在自身重量下可能發生的彎曲;
- 熱伸長率,在某些情況下發生的概率非常高。
所有這些都通過管道進行測試,從而保護井並確保其完整性。
在將套管打入井內之前,使用卡尺確定井的內徑,併計算出固井環空所需的水泥漿體積。
這個過程是強制性的,因為水泥漿的質量及其澆注將決定採礦的成功。畢竟,水泥砂漿不僅可以完全密封井,而且還可以很好地保護管道免受侵蝕性環境的影響,例如鹽溶液和地下水。當用管道套管井的過程完全完成時,將井“休息” 16 至 24 小時。這樣做是為了使水泥完全凍結。然而,溶液的凝固速率可以通過應用各種化學品來控制。因此,硬化時間可以增加或減少。
此外,非常重要的一點是,在製備用於固定井的水泥砂漿期間,管道不使用淡水。這是因為淡水上的水泥由於形成了鬆散的邊界層而不能提供適當的油井密封。形成這種層的原因是溶液中過量的淡水與岩石的相互作用。例如,飽和鹽水溶液提供了更高質量的水泥與粘土相互作用。
在用管道套管井筒的過程中,在固井之前以及在水泥置換過程中,使用足夠濃度的氯化鈉溶液沖洗井。在後一種情況下,為了使水泥在環空中正確分佈,供應的飽和鹽溶液的速度必須至少為 1.2 m/s。
手術前就好了。審判
井筒的套管只有在試井之後才被認為是完成的,這包括兩個階段。
第一階段在水泥砂漿硬化後立即進行。如果井不深,則在比工作劑在開發期間直接具有的壓力大 2-3 倍的壓力下測試管柱。深井強度試驗在600-1000 MPa壓力下進行。
水泥鞋鑽出後第二階段在管內和套管柱下測試油井。在這種情況下,用於測試的最佳壓力是等於工作劑壓力的兩倍。
進行所有必要的測試可以讓您及時確定是否存在損壞以及可能損壞井的各種故障,並及時消除它們。
因此,一口井,形成了所有的微妙之處,是一種耐用而強大的石油生產工具。
鋼套管
黑鋼套管經過時間的考驗贏得了良好的聲譽。它們經久耐用,不受腐蝕,因此在任何井深的情況下都表現出色。它們既可用於鑽探深度超過 20 m 的砂井,也可用於鑽自流井。
當然,這樣的管道在整個使用壽命期間都不會生鏽。但它不會立即出現,而是在 20 到 30 年後出現,然後以任何過濾器都可以輕鬆過濾掉的數量出現。
如果您將使用黑鋼套管,建議直徑為 133 或 152 mm(取決於所用泵的直徑和井設計的複雜程度),壁厚為 6 mm。
水井申請
在打水井時,使用三種套管:塑料、鋼和石棉水泥。為了節省資金和簡化安裝,建議使用塑料外殼(PVC 或 PVC-U)。
在將水井佈置到任何深度時,都會安裝套管。在空腔鑽孔完成後進行套管浸入。使用複合管,通過螺紋連接連接。
套管和井本身的直徑是根據油源所需的生產力來選擇的。外殼的橫截面必須能夠容納排水泵。套管柱的下部由穿孔產品製成,其開口由網狀過濾器堵塞。
關於套管水井使用哪種管子更好——鋼、石棉水泥或塑料,存在很多爭議。金屬製品的主要缺點是容易腐蝕,這會導致水中特有的鐵鏽味和沈淀物的存在,為了淨化,您必須購買昂貴的過濾設備,而鐵製品本身就很多比他們的同行貴。
石棉水泥套管是一種預算解決方案,其缺點是壁厚大,這會減少井的有用體積,以及衛生適用性可疑(有研究表明石棉水泥是一種致癌物)。
一般來說,石棉水泥產品在以下條件下可用於套管井:
- 佈置自流井時(這種管子不能打孔,沙井不能裝濾柱);
- 在存在產品的衛生證書的情況下。
在性能方面,塑料外殼最適合水井。此類產品安裝方便、價格便宜、耐腐蝕、經久耐用(使用壽命可達50年)。

水井塑料套管
對於塑料套管的製造,可以使用四種材料:
- PVC——聚氯乙烯;
- nPVC是一種未增塑的聚氯乙烯品種;
- HDPE——低壓聚乙烯;
- PP——聚丙烯。
最受歡迎的是由 PVC-U 製成的產品。與標準 PVC 產品不同,PVC-U 管被歸類為壓力管 - 它們具有更高的機械強度和抗變形能力,這使得它們可以用於深達 300 m 的井中。
水井用 PVC 和 UPVC 塑料套管生產以下尺寸:
- 直徑90毫米,壁厚5毫米;
- DU 110,厚度 6.3 毫米;
- DU 125,厚度 7.6 毫米;
- DN 140,厚度 10 毫米;
- DU 165,厚度 12 毫米。
大多數情況下,使用直徑為 90 和 125 毫米的管道,因為大多數現代鑽孔泵都是針對這種尺寸生產的。
根據設計特點,管段(長度 3-12 米)可以通過兩種方式連接到套管中 - 使用螺紋或套筒。螺紋連接很容易用自己的雙手組裝,提供了最大的外殼可靠性和密封性,但是,螺紋產品比帶插座的類似產品更昂貴。
國內領先的 PVC 和 PVC-U 聚合物套管製造商是 Cormell,它為市場提供所有常見尺寸的產品。除了Cormell公司,SPT、Bix和Omega公司的產品也證明了自己的好。
材料種類及其特性
金屬套管
基於金屬柱的結構是最可靠的,並且已經經過多年的使用證明。直徑為133-159毫米的鋼管安裝在單獨的井中,但壁厚可以不同
在選擇鑽井公司和設計時,密切關注這一點很重要。為了使油井工作超過 50 年,管壁厚度必須至少為 4.5 毫米 - 照片 1

聚合物管
PVC管的缺點:
- 土壤運動和層間壓力導致柱子變平,井失效,無法修復;
- 螺紋不能承受載荷,並且在扭曲時會在螺紋內連接處開裂。這樣的連接變得不是密封的;
- 未增塑的聚氯乙烯隨著時間的推移容易變乾和開裂,因此無需談論可靠性和耐用性;
- 沉箱通過卡套固定在PVC-U套管上,因此沉箱經常跳脫,使安裝工作複雜化。
PVC-U管的優點只有一個——管子不會腐蝕。
HDPE 管 - 低壓聚乙烯。
HDPE 管的耐用性較差,它在兩管設計(金屬 + HDPE 或 PVC-U + HDPE)中安裝了額外的內管。
軋鋼套管
軋製鋼管的優點:
- 結構強度(適用於淺井和深井);
- 彼此之間可靠的組裝;
- 鋼與水接觸時不會釋放有害元素;
- 高可維護性——高強度允許清潔和重新鑽孔。
鍍鋅套管
在與水和土壤接觸時,管壁更耐腐蝕。鍍鋅管可以安裝在井中,用於單獨供水。但由於價格差異,此類管材的使用頻率低於鋼管。
不銹鋼管的優點與軋鋼製成的管相似,但成本非常高。不銹鋼不會腐蝕,因此可以使用很長時間。由於價格高,幾乎沒有需求。
套管的定義和用途
讓我們看看什麼是井套管。這是一條由管道垂直組裝而成的管道,所有元件都是密封連接的,每個元件都有一個加強套管。

套管:
- 確保進水坑的完整性。
- 它們保護源頭免受土壤層變化和落石的影響。
- 不要讓骯髒的地下水滲入內部。
- 提供來自清潔含水層的取水口。
- 保護安裝在內部的泵、電纜和傳輸軟管。
- 它們不允許土壤的自然壓力“密封”井。
井管可以由各種材料製成。在任何情況下,所有元件都必須在安裝過程中連接成一個整體密封結構。
關於該主題的結論和有用的視頻
PVC-U管螺紋連接質量比較:
焊接和螺紋連接的鋼管概述:
檢查金屬和塑料管的強度特性:
綜上所述,結論不言自明:對於一個全年無休的家庭,井是唯一永久的飲用水源,確保供水系統的穩定性和可靠性非常重要。最好的選擇是由鋼和塑料製成的兩管柱
佈置“季節性”井時,該聚合物適用於淺礦
最好的選擇是由鋼和塑料製成的兩管柱。在佈置“季節性”井時,該聚合物適用於淺礦。
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