Как сделать фильтр для скважины

Фильтры являются одним из важнейших элементов конструкции скважины. От их конструкции и качества во многом зависит, как долго прослужит ваша скважина и насколько чистую воду можно будет из неё получать.

Принимая решение об установке фильтра, необходимо помнить о том, что фильтровальная зона эксплуатационной скважинной трубы практически всегда заменяемым элементом не является. Именно поэтому срок службы фильтра, который установлен для защиты скважины, например, от песка, определяет, в конечном счёте, срок службы самой скважины.

Необходимо при заказе бурения на вашем участке скважины на воду заранее уточнять всю информацию, которая касается конструкции скважины (особенно используемого фильтра). Эта информация позволит понять обоснованность цены.

Скважины достаточно часто выполняются на водоносных горизонтах, в которых содержатся породы сыпучие и/или неустойчивые (галечник, песок, известняк трещиноватый). Поэтому вода, набирающаяся в колонну эксплуатационную, может загрязняться слабо прогнозируемым количеством механических примесей. Если их не отфильтровывать, то скважина просто забьётся и прекратит работать.

Конструкции скважинных фильтров

Выбор конструкции подобного изделия прямо зависит от характеристик геологических, которые присущи тому водоносному горизонту, в котором обустраивается скважина.

image4

В скважинах артезианских, которые изначально рассчитаны на стабильные и твёрдые известняковые породы, фильтры не устанавливаются. Стволы таких скважин остаются открытыми. Объясняется это тем, что высокий напор воды позволяет отнести погружной насос достаточно далеко от собственно водозабора, что практически исключает попадание в него крупных кусков породы. А примеси мелкие в известняке отсутствуют в принципе.

Скважины, пробуренные в водоносных горизонтах из группы нестабильных (известняковые и галечные), имеют гораздо более слабый напор воды, что требует размещать насос достаточно близко к скважине. Поэтому фильтр в данных случаях необходим. Тонкая очистка здесь практически не требуется по причине отсутствия мелкозернистых примесей. Это позволяет использовать в роли фильтра кусок обычной перфорированной трубы. Если в водоносе отсутствует песок, фильтр подобной конструкции служит достаточно долго.

image5

Скважины в песчаных грунтах требуют максимального внимания. А так как такие грунты наиболее близко к поверхности залегают в большинстве регионов, то и число подобных скважин весьма велико. Для них выполняются специальные сетчатые фильтры. Срок службы такой скважины прямо зависит от качества установки такого фильтра и материала, из которого он выполнен.

Скважинный фильтр. Конструкция

Фильтры для защиты скважин от песка состоят из:

  • основы перфорированной;
  • каркаса для размещения слоя фильтрующего;
  • самого слоя фильтрующего;
  • отстойника для сбора шлама.

По типу фильтрующего слоя, который является основным для подобных скважин, указанные изделия подразделяются на:

  • комбинированные (включая фильтры с гравийной набивкой);
  • каркасно-стержневые, выполненные из проволоки;
  • сетчатые, максимально распространённые.

image6

Основу любого скважинного фильтра составляет перфорированная труба (со щелями или с отверстиями). Ширина этих щелей, равно как и диаметр отверстий обычно имеют размеры в 10-20мм. Делаются данные щели (отверстия) так, чтобы их совокупная площадь достигала 20 – 30 процентов общей площади поверхности трубы (фильтра).

Щелевые фильтры считаются более предпочтительными по своей пропускной способности. Однако они имеют определённые недостатки – меньшую устойчивость к внешнему давлению, которое оказывается породой на конструкцию скважины и фильтра. Этим объясняется тот факт, что качественные щелевые фильтры имеют несколько поясов жёсткости (щели сплошными не являются). В тех случаях, когда рассматривается конструкция скважины индивидуальной, обладающей дебитом до 5 м3/час принципиального значения тип перфорации не имеет. Главное – качество и способность противостоять механическим нагрузкам.image7

С точки зрения максимального срока службы и прочности оптимальным материалом для трубы, составляющей основу фильтра, является сталь нержавеющая. Но только тогда, когда сама колонна скважины тоже выполнена из стали нержавеющей. Если эксплуатационная труба изготовлена из пластика, то основа фильтра автоматически выбирается пластиковая. Объясняется это необходимостью соединения трубы и корпуса фильтра. А если они будут изготовлены из разных материалов, то соединить их герметично практически невозможно, особенно на длительный срок. А утрата скважиной герметичности автоматически ведёт к выходу её из строя.

Виды и типы каркасов для фильтрующих поверхностей фильтра

Любая фильтрующая поверхность плотно прилегать к трубе, являющейся основой фильтра, не должна. В противном случае в разы сократится эффективность её работы. Это обеспечивается за счёт размещения между указанным слоем и трубой жёсткого каркаса, роль которого выполняют, либо намотанная с шагом в 1.5-2 миллиметра проволока (обычно для фильтров сетчатых), либо вертикально размещённые пруты (актуально для фильтров, в которых поверхность фильтрующая выполняется из спирали специальной формы, которая изготавливается из проволоки клиновидной).

Не стоит недооценивать роли каркаса, который прямо влияет на срок службы фильтра и его эксплуатационные характеристики.

Объясняется это следующим.

  • Каркас находится в постоянном взаимодействии с поступающей водой, что налагает на материал каркаса требование не добавлять в воду вредные компоненты. Особую актуальность указанное требование приобретает в фильтрах, где каркас из стальной проволоки оцинкованной наматывается под сетку, изготовленную из стали нержавеющей. Объясняется это свойством оцинковки окисляться и выделять в воду оксид цинка, весьма опасный для здоровья.

image8

  • Вода в ствол скважины всегда поступает под избыточным давлением, которое является либо природным, либо создаётся работающими насосами. Каркас, несмотря на это, должен гарантированно обеспечивать целостность, форму и стабильность положения слоя фильтрующего. В противном случае, последний просто разрушится от перепада действующих на него внутренних напряжений. Т.е. конструкция каркаса должна держать максимальные возникающие нагрузки. Поэтому нить капроновую для каркаса можно применять только тогда, когда фильтрующая поверхность обладает аналогичной эластичностью, т.е. выполнена из аналогичных материалов.

image9

Что наиболее предпочтительно для  фильтрующей поверхности — сетка или проволока? Сетка обеспечивает задержание частиц, максимальный размер которых составляет величину ячейки самой сетки. Проволока задерживает частицы, размер которых зависит от формы проволоки и шага её намотки. Каждый из вариантов имеет свои плюсы и минусы.

  1. Фильтр сетчатый демонстрирует меньшую чувствительность к повреждениям локального характера, т.к. частицы большего размера смогут попадать в воду только в месте указанного повреждения. А такое же повреждение обмотки фильтра проволочного приводит к потере его характеристик на всём отрезке между двумя точками, в которых обмотка крепится к каркасу (относительно места повреждения).
  2. Проволока в качественно изготовленном фильтре крепится к каркасу методом пайки во всех точках их соприкосновения. Этот факт, а также то, что проволока имеет большую, чем сетка, толщину, приводит к существенно большему сроку эксплуатации таких фильтров по сравнению с фильтрами сетчатыми.
  3. Изготовить высококачественный фильтр сетчатый существенно проще, чем проволочный. Поэтому стоят они, гораздо меньше проволочных. Качественные фильтры сетчатые, изготовленные из стали нержавеющей, рассчитаны на эксплуатацию в течение 30-50 лет.

image10

Что представляет собой гравийный фильтрimage11

Это эффективный фильтр природного происхождения, который в состоянии задерживать мельчайшие механические частицы и способный самоочищаться. Для фильтрации используется гравий мелких фракций (1 -2,5 миллиметра), из которого в зоне скважины водозаборной формируется фильтрующий слой дополнительный.image12

Эффективность такого фильтра определяется характеристиками гравия и толщиной выложенного из него слоя.

Торговые организации предлагают готовые фильтры скважинные, имеющие гравийный слой, который набивается между фильтрующими поверхностями (сетка или проволока).

Фильтры гравийные устанавливаются специалистами, проводившими буровые работы после того, как будет установлена колонна фильтровальная. Выполняется это путём обсыпки указанным материалом затрубного пространства трубы эксплуатационной.

Несмотря на то, что существует достаточно много разновидностей конструкций фильтров, используемых в скважинах на воду, первостепенную роль играет не их конструкция, а качество изготовления и материалы, из которых фильтр выполнен.

В долгосрочной перспективе лучшими параметрами безопасности, долговечности, прочности обладают фильтры, у которых все составляющие их элементы (труба, составляющая основу фильтра, проволочный каркас и сетка) выполнены из стали нержавеющей.

Принимая решение о выборе фильтрующей поверхности  (её физических параметров и типа) следует, в первую очередь, руководствоваться предварительным анализом структуры пород, из которых состоит водоносный горизонт, что позволяет многократно увеличить сроки его безаварийной и качественной эксплуатации.

Категорически не рекомендуется применять фильтры, в которых любой из элементов изготовлен из оцинкованной стали.

Устанавливая пластиковые фильтры, необходимо понимать, что они менее долговечны, чем металлические.

:
Нет комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.