رد کردن لینک ها

لوله فولادی مشبک جدار چاه آب غربال( اسکرین ) V-wire well screen

لوله فولادی مشبک جدار چاه آب وی – وایر :

( V-wire wellscreen )

لوله مشبک جدار چاه مهمترین قسمت ساختمان یک چاه آب یا نفت می باشد وکلیه عوارض چاه ، ناشی از عدم انتخاب فنی و علمی لوله مشبک می باشد .

ما افتخار میکنیم بمنظور حذف یا کاهش عوارض چاه و کاهش هزینه های استحصال آب و افزایش عمر مفید چاه بعد از سال ها تولید لوله مشبک با شیار عمودی موفق به تولید آخرین ورژن لوله های فولادی مشبک جدار چاه بنام اسکرین وی – وایر غربال (طرح جانسون ) در ایران شدیم .

 ( لازم به توضیح است از این نوع لوله فولادی مشبک در چاههای نفت استفاده میگردد و تنها لوله فولادی مشبک جدارچاه منطبق بر استاندارد جهانی می باشد که در داخل کشور و در کارخانه شرکت صنایع غربال فیلتر تولید میگردد. 

لوله فولادی مشبک جدار چاه آب

برای آشنایی بیشتر مهندسین و کارشناسان محترم حفر و تجهیز چاه که بعلت گرفتاری یا نبودن منابع فارسی اطلاعات آنها در مورد لوله مشبک یعنی مهمترین قسمت ساختمان چاه بروز نیست و کماکان از لوله های مشبک یکصد سال قبل استفاده می نمایند و همچنین حفاران عزیز و زحمتکش و مالکان و صاحبان چاه که حفظ سرمایه و بهره برداری مطلوب از چاه مهمترین دغدغه آنها میباشد بطور اختصار به بعضی از مشخصات ویژه لوله های فولادی مشبک جدار چاه آب  وی – وایر غربال طرح جانسون اشاره مینماییم و امیدواریم روزی اطلاعات کارشناسان فنی ما به سطح دانش فنی جهانی برسد که برای حفظ سرمایه های شخصی و ملی استفاده از لوله های مشبک دست ساز  (( هوا برشی  و فرزی )) که تابع استاندارد خاصی نمی باشد و استفاده از آنها در دنیا منسوخ شده است را بصورت آگاهانه کنار گذاشته شود.

.

لوله فولادی مشبک جدار چاه آب وی وایر غربال طرح جانسون (اسکرین غربال)

منطبق بر استانداردهای شماره) ( DIN 4935-1,2,3در کارخانه صنایع غربال فیلتر تولید میگردد و در سیستم کد گذاری ملی کالای کشور ( ایران کد ) طی شماره های زیرثبت گردیده است :

لوله فولادی……….

لوله فولادی……….

لوله فولادی……….

لوله فولادی……….

۲٫ مقاومت لوله های فولادی مشبک وی – وایر غربال طرح جانسون در برابر رانش زمين و زلزله:

با توجه به اينکه کشور ما در منطقه زلزله خيز واقع گرديده است مقاومت جانبی و عمــودی لوله های مشبک جدار چاه از اهميت ويژه ای بر خوردار می باشد در پروسه توليد اسکرین غربال طرح جانسون  علاوه بر شکل خاص  وایر و رادها که باعث افزایش مقاومت اسکرین میگردد ، انجام عملیات کشش و نورد که بر روی دو عنصر اصلی این  نوع لوله یعنی واير و رادها صورت میگیرد باعث افزایش سختی مفتول وایر و راد  از ۱۱  راکفل به۲۲ تا ۲۴ راکفل می شود

لوله های فولادی اسکرین غربال طرح جانسون در برابر رانش زمين و زلزله از مقاومت جانبی بيشتری نسبت به ساير لوله ها مشبک مشابه برخوردار می باشد.

۳٫ تعداد یا مساحت سطح باز شیارها در انواع لوله های مشبک جدار چاه:

مساحت سطح باز منافذ يا شيارها در انواع لوله هاي مشبک جدار چاه از میانگین ۲/۵ تا  ۳۷ درصد در یک متر مربع سطح لوله متغییر است که کمترین درصد یا مساحت سطح  باز شیار مربوط به لوله هاي شياردار شده دستی ( هوابرشی –  فرزی ) با ۲/۵ درصد و بیشترین مربوط به لوله های فولادی مشبک  وی – وایر غربال طرح جانسون با میانگین  ۳۷  درصد یعنی ۱۴ برابر لوله های هوا برشی و فرزی می باشد در نتیجه آبدهی این نوع لوله مشبک  ۱۴  برابر آنها می باشد.

طبيعي است كه هرچه تعداد شیار و مساحت سطح باز شيارهای لوله مشبک زیادتر باشد مقدار و یا حجم آب ورودی لایه های زمین به داخل لوله جدار چاه  بيشتر میگردد و چاه دارای آبدهی بیشتری خواهد بود در نتیجه انتخاب لوله جدار مشبک مناسب با بیشتر درصد شیار

شرکت غربال لوله مشبک با  شیارهایی به اندازه درخواست خریداران محترم تولید می نماید

در صد شیار در انواع اسکرین

 مشبک غربال                                      مشبک فرزی

 

  • اندازه دهانه شیار با توجه به دانه بندی خاک محل حفاری از ۲۵/۰ میلیمتر به بالا هنگام تولید ایجاد میگردد لذا برای انباداری وشیار زدن وجهی پرداخت نمیگردد .
  • برای چاه آب شیارها معمولاً به اندازهای  ۱– ۲ – ۳ میلیمتر می باشد.

چگونگی محاسبه در صد فضای باز لوله مشبک جدار چاه :

  • درصد فضای باز شیارها = (مساحت سطح بازشیارها × ۱۰۰ ) ÷ مساحت کل سطح لوله مشبک
  • مساحت کل سطح لوله = قطر لوله × طول لوله × ۱۴/۳
  • مساحت شیارها = تعداد شیار × ( عرض × طول ) دهانه هر شیار
  • برای مثال درصد شیار لوله فولادی ۱۴ اینچ با گوشت (ضخامت) ۶ میلیمتر و ۱۴ ردیف شیار عمودی را محاسبه می کنیم ؛ طول هرشیار ۲۰ سانتیمتر

قطر لوله ۱۴ اینچ معادل ۳۵۰ میلیمتر می باشد

مساحت شیارها  =   ۱۴ * ۱۴ * ۳ mm  * ۳ * ۲۰۰ mm = 352800 میلیمتر مربع

کل مساحت لوله  =  ۳۵۰ * ۳٫۱۴ * ۱۲ متر (طول لوله) =۱۳/۱۸۸/۰۰۰  میلیمتر مربع

(۳۵۲۸۰۰)  ÷ ۱۳/۱۸۸/۰۰۰ = ۲٫۶۷%

برطبق استاندارد جهت حفظ مقاومت لوله حداکثر میزان مجاز شیار دهی و برداشت سطح لوله معادل ۳ % میباشد

۴٫شکل شیار در انواع لوله های مشبک جدار و اثر آن در آبدهی چاه:

ضخامت یا كلفتي و گوشت ديواره لوله های فولادی دست ساز و پلیمری بین  ۶  تا  ۲۲ میلیمتر است و ذرات شن و ماسه همراه آب هنگام عبور از دالان شیار (تونل مستطیل شکل به ضخامت دیوار لوله) به دیواره آن گیرکرده و باعث انسداد شیار و کاهش آبدهی چاه می گردد برای جلوگیری از این انسداد در لوله های مشبک وی – وایر غربال طرح جانسون شکل شیارها به شکل حرف V انگلیسی طراحی شده که باعث عدم انسداد و تسهیل روش های شست و شوی لوله می شود.

                                                 شیار فرزی                                          شیار   وی – وایر

 

۵٫ علت پایین رفتن سطح آب داخل لوله جدار هنگام آبکشی از چاه:

سی دقیقه پس از روشن شدن پمپ چاه ، جهش آب و همچنین  دبی خروجی آب سرچاه رفته رفته کاهش می یابد تا جاییکه دبی خروجی در وضعیت ثابتی قرار می گردد. ( سطح دینامیک )پیش از راه اندازی پمپ ،سطح آب در داخل لوله جدار چاه و سفره آبی ( استاتیک= A ) به یک میزان می باشد(کمی بالاتر از سفره).

بعد از روشن شدن پمپ ، اگر دبی خروجی آب از سرچاه بیشتر از دبی ورودی آب سفره آبی از طریق شیارها به داخل لوله مشبک  باشد عمق سطح آب داخل لوله جدار ( سطح دینامیک = شکل B ) آن قدر پایین میرود تا ورودی آب از طریق شیارها مساوی و برابر آب خروجی از طریق پمپ گردد ، به مقدار پایین رفتن سطح آب داخل لوله جدار  افت چاه  گفته می شود .

قابل ذکر است تمام عوارض چاه ناشی از میزان افت چاه می باشد.

هر چه تعداد یا درصد مساحت باز شیارها کمتر باشد افت چاه بیشتر می گردد یعنی پایین رفتن عمق سطح آب داخل لوله جدار بیشتر از ورودی آب می باشد

پس هرچه تعداد شیار یا درصد مساحت باز شیارها بیشتر باشد افت چاه کمتر خواهد بود

عوارض افت چاه یا همان پایین رفتن سطح آب داخل لوله جدار چاه :

  • ماسه دهی چاه
  • لایروبی مستمر چاه
  • تغییر محل دوره ای چاه
  • کاهش دبی خروجی سر چاه
  • افزایش سطح پمپاژ در نتیجه افزایش مصرف انرژی ( برق )
  • انسداد شیارها و افزایش بیشتر افت چاه
  • افزایش تعمیرات پمپ چاه بر اثر سایش
  • کاهش عمر مفید و اقتصادی چاه

 

۶-۱ – رابطه شیارها با  کاهش – دبی – خروجی آب سر چاه :

دو عامل بسیار مهم باعث کاهش دبی خروجی آب سر چاه می گردد:

الف-  افزایش ارتفاع پمپاژ : وقتی از مشبک های ( هوا برشی  یا فرزی ) استفاده می شود که تعداد یا مساحت سطح باز شیارهای اسکرین نقش مهمی در افزایش یا کاهش ارتفاع پمپاژ دارد  به نحوی که اگر شیارهای ورودی آب کمتر از میزان برداشت پمپ باشد اختلاف ارتفاع سطح دینامیک و استاتیک چاه افزایش می یابد و در نتیجه براثر
افزایش ارتفاع پمپاژ دبی خروجی سر چاه کاهش می یابد.

سطح آب در مشبک فرزی                   سطح آب در مشبک وی – وایر غربال

 

لوله های مشبک وی – وایر غربال  (طرح جانسون ) بعلت داشتن ۱۴ برابر شیار بیشتر مانع کاهش اختلاف سطح دینامیک و استاتیک چاه شده لذا سطح آب داخل لوله جدار افت اندکی داشته و ارتفاع پمپاژ زیاد نمی شود و در نتیجه دبی آب سر چاه کاهش نمی یابد .

ب : بسته شدن شیارها :

با توجه به توضیحات داده شده وجود شیارهای متعدد باعث افزایش عمر و عملکرد چاه می گردد و گرفتگی شیارها راندمان چاه را پایین می آورد.

در مشبک های هوا برشی و فرزی بر اثر انتقال ذرات شن و ماسه دهانه شیارها بسته می شود و باعث کاهش آبدهی سر چاه کاهش می گردد ولی در مشبک های وی – وایر غربال طرح جانسون چون شیارهای V  شکل می باشد ذرات در مجرای ورودی شیار گیر نکرده و شیارها  بسته و مسدود نمی شود در نتیجه دبی خروجی سر چاه کاهش نمی یابد.

در لوله های مشبک وی – وایر غربال طرح جانسون چون تعداد شیار و مساحت سطح باز شیارها زیاد است ( ۳۷ درصد) در نتیجه ورودی آب به داخل لوله مشبک زیادتر بوده و عمق سطح آب داخل لوله جدار افت خیلی اندکی دارد و چاه دارای کمترین افت و کاهش دبی خروجی سر چاه می گردد.

۶-۲- رابطه لوله مشبک جدار چاه با مصرف انرژی ( برق )

یکی از ویژگیهای مهم و اساسی استفاده از لوله های نسل چهارم اسکرین عدم افزایش مصرف برق چاه ها بر اثر جلوگیری از افزایش یافتن ارتفاع پمپاژ می باشد.

پایین رفتن عمق سطح آب در لوله جدار چاه باعث افزایش ارتفاع پمپاژ میگردد و افزایش ارتفاع پمپاژ  با توجه به فرمول     مصرف انرژی  ، باعث افزایش مصرف برق می گردد.

Q =     تخلیه دِبی   —     H =

ارتفاع     –   و ۱۰۲ هر دو فاکتورهایی ثابت هستند

مصرف نیرو  =   µQ ×H

 

در لوله های اسکرین وی – وایر غربال  (طرح جانسون) چون تعداد و مساحت سطح باز شیارها زیاد است در نتیجه ورودی آب از لایه های زمین به داخل لوله مشبک زیادتر بوده و عمق سطح آب داخل لوله جدار افت بسیار کمی
داشته و ارتفاع پمپاژ زیاد نمی گردد در نتیجه مصرف برق افزایش نمی یابد.

                                                   آب ورودی لوله مشبک وی – وایر                  آب ورودی لوله مشبک پلیمری

۶-۳-رابطه لوله مشبک جدارچاه و ماسه دهی چاه آب :

اگر تعداد و مساحت سطح باز شیارهای لوله مشبک کم باشد  عمق سطح آب داخل لوله جدار پائین رفته و با سطح آب سفره اختلاف ارتفاع  شدید ایجاد می کند.

  • این اختلاف ارتفاع سطح آب در داخل و خارج لوله جدار باعث ایجاد هد (اختلاف فشار) می شود.
  • هد آب باعث افزایش سرعت جریان آب لایه زمین بداخل لوله مشبک می شود.
  • ا فزایش سرعت آب باعث تخریب لایه زمین مجاور لوله مشبک و انتقال مواد ( شن و ماسه ) بطرف و بداخل شیارهای لوله مشبک چاه می شود.
  • ذرات کوچکتر از دهانه شیارها عبور میکند و چاه دچار ماسه دهی میگردد
  • ولی ذرات هم اندازه شیارها ( در لوله های هوا برشی و فرزی ) هنگام  عبور از تونل شیار که به اندازه ضخامت دیواره است به بدنه گیر کرده باعث بسته شدن شیارها و کاهش آبدهی چاه می شود.

خیلی مهم :

در لوله های اسکرین طرح جانسون چون تعداد شیارها زیاد است هنگام پمپاژ ( آبکشی ) اختلاف ارتفاع سطح آب در دو طرف لوله مشبک جدار صفر یا نزدیک به صفر می باشد درنتیجه هد در حداقل ممکن بوده و سرعت جریان آب از  ا۰/۰  فوت برثانیه عبور نکرده و انتقال مواد به داخل چاه صفر خواهد بود و چاه ماسه دهی نخواهد داشت.

*سرعت آب بر اساس متون زمین شناسی و از کتاب های مرجع حفاری نوشته

۷٫ علت شکستگی لوله جدار چاه و مدفون شدن پمپ وتغییر محل چاه:

اگرتعداد یا مساحت سطح باز شیارهای لوله مشبک کم باشد. مانند مشبک های ( هوا  برشی –  فرزی ) ورودی کمتر آب از سفره آبی زیر زمینی بداخل لوله مشبک باعث میشود سطح آب داخل لوله جدار پایین رود.

  • اختلاف ارتفاع سطح آب دردو طرف لوله مشبک ( فشار) ، باعث افزایش سرعت جریان آب بداخل لوله مشبک جدار میگردد.
  • افزایش سرعت باعث انتقال مواد مجاور لوله بداخل چاه میشود. ( لایروبی مستمر)
  • انتقال مواد باعث ایجاد حفره درمجاورت لوله مشبک جدار چاه میشود .
  • ریزش حفره بزرگ شده باعث شکستگی لوله جدار و مدفون شدن پمپ و تغییر محل چاه می شود.
  • برای جلوگیری ازشکســتگی لوله جدار باید از انتقال مواد بداخل لوله مشبک جلوگیری کنیم .
  • برای جلوگیری از انتقال مواد باید سرعت جریان آب و افت چاه و فشارجریان آب را کاهش دهیم.
  • برای کاهش سرعت جریان آب و افت چاه و فشارجریان آب، باید از لوله های مشبک که دارای بیشترین شیار و درصد فضای باز می باشد استفاده کرد. ( وی – وایر غربال طرح جانسون )

 شرکت صنایع غربال فیلتر آمادگی خود را برای مشورت در مورد رفع ماسه دهی و سایر عوارض چاه اعلام میدارد.

۸٫ مشخصات فنی لوله های مشبک وی– وایر غربال طرح جانسون:

وایر و رادها اجزای اصلی تشکیل دهنده لوله های غربال می باشد.

  • در تکنولوژی برتر (screen v wire well ) یک وایر مثلثی شکل متساوی الساقین با یکسری میله ها نگهدارنده طولی اشکی شکل  قلب  بنام راد جوش امتزاجی می شود.
  • حد فاصل بین هردو وایر یک شکاف V شکل برای عبور جریان آب ایجاد می گردد؛
  • شکل خاص وایر ( مثلثی شکل ) و راد ( اشکی شکل ) باعث افزایش مقاومت لوله مشبک در برابر فشارهای جانبی زمین می شود
  • با توجه به عمق مصرف لوله مشبک وایر و راد با ابعاد مختلف برای مقاومت های عمودی و جانبی متفاوت تولید می گردد. جداول زیر شکل و اندازه های وایرها و رادها را نمایش می دهد. ( اعداد اسمی می باشد )
  • طول هر شاخه لوله های مشبک وی – وایر غربال طرح جانسون حداکثر ۴  متر بوده و حسب سفارش با طول کمتر هم تولید میگردد.
  • اندازه دهانه شیار با توجه به دانه بندی خاک محل حفاری از ۲۵/۰ میلیمتر به بالا هنگام تولید ایجاد می گردد لذا برای انباداری و شیازدن وجهی دریافت نمی شود .

اندازه شیار مصرفی برای چاه آب معمولاً  ۱ ، ۲ و یا ۳  ) میلیمترمی باشد.

برای رهایی از عوارض معمول چاه و رسیدن به ایده آل ترین چاه مدرن ، فاقد ماسه دهی ، شکست دیواره جدار می توان از نمودار زیر استفاده نمود.

  • ۹٫ جنس لوله های فولادی مشبک وی – وایر غربال طرح جانسون:

جنس لوله با توجه به ترکیبات شیمیایی آب و زمین محل حفاری و همچنین املاح و باکتریهای موجود درآب بشرح زیر انتخاب می گردد.

نوع معمولی: برای آبهای شیرین از آهن کم کربن با پوششی ضد زنگ اپوکسی زینک ریچ

نوع آلیاژی :  برای محیط های نمکی و اسیدی و غیره…. می تواند از جنس  استنلس استیل گروه  ۳۰۰  ( ۳۰۴ – ۳۰۸ – ۳۱۶ – ۳۱۸ – …. ) ، تیتانیوم و…….. باشد

پیشینه مصرف لوله مشبک جدارچاه آب جانسون درایران

استفاده از لوله اسکرین در ایران از سابقه طولانی برخوردار است ، بین سالهای ۱۳۴۵ تا  ۱۳۵۵ سازمان آب منطقه ای تهران برای تامین آب شرب شهر تهران و تامین آب کشاورزی دشت قزوین اقدام به احداث چاه هایی مدرن بشرح زیر نمود اسکرین این چاه ها از خارج کشور خریداری شده و سپس توسط پیمانکار خارجی در پروژه های زیر مورد استفاده قرار گرفته است.

الف – برای تامین آب شرب شهر تهران با آبدهی بالا در چاههای:

  • چاههای گروه یک شامل هشت حلقه      (۸)    درمنطقه صادقیه
  • چاههای گروه دو شامل ده حلقه           (۱۰)    درمنطقه کن
  • چاههای گروه سه شامل  شش حلقه    (۶ )    در یافت آباد
  • چاههای گروه چهار شامل هیجده حلقه  (۱۸)    درمنطقه سلیمانیه
  • چاههای گروه پنج شامل شش حلقه       (۶)    درمنطقه یافت آباد

این چاهها تاکنون عوارضی نداشته و فقط پائین رفتن سطح آبهای زیرزمینی باعث خارج شدن بعضی ازاین چاهها از رده خدمتی شده است. لازم به ذکر است هنوز نمونه هایی از این اسکرین ها در انبارهای شرکت های آب و فاضلاب موجود می باشد.

ب –   برای تامین آب کشاورزی دشت قزوین  :

حفاری و تجهیز چهل وپنج (۴۵) حلقه چاه آب با لوله های مشبک جدار چاه جانسون  در دشت قزوین، که این چاه ها پس از پنجاه سال کماکان با آبدهی بالا مورد و بهره برداری کشاورزان منطقه می باشد.

چکیده مطالب در مورد لوله مشبک جدار چاه آب

الف – اگر تعداد شیارهای لوله مشبک کم باشد:

  • چون خروجی آب از طریق پمپ بیشتر از ورودی آب از طریق شیارها بداخل لوله جدار می باشد پس سطح آب داخل لوله جدار پائین تر از سطح آب لایه های زمین اطراف لوله جدار می شود.
  • پائین رفتن سطح آب داخل لوله جدار باعث افزایش ارتفاع پمپاژ و کاهش دبی خروجی آب وفزایش مصرف برق میشود.
  • اختلاف سطح آب در خارج و داخل لوله مشبک باعث اختلاف فشار آب در دو طرف جدار لوله گردیده و ایجاد هــــد ( فشار ) می نماید.
  • هــــد ( فشار ) باعث ایجاد سرعت جریان حرکت آب لایه های زمین بطرف شیارها می شود.
  • سرعت زیاد آب، باعث انتقال مواد (شن وماسه) لایه های زمین بطرف شیارها و در انتها به داخل لوله مشبک جدارمی گردد.
  • انتقال مواد کانی باعث ایجاد سه مشکل اساسی بشرح زیر می گردد:
  • باعث شن دهی و ماسه دهی چاه شده و تعمیرات مستمر پمپ را در پی دارد.
  • ورود شن و ماسه باعث پرشدن چاه شده و نیاز به لایروبی در این گونه چاه ها بصورت مستمر و در فواصل زمانی کم احساس می شود.
  • شن دهی و ماسه دهی چاه باعث ایجاد حفره در آبخوان مجاور لوله مشبک جدار میگردد و با بزرگ شدن این حفره ها و تبدیل این فضای خالی به غار باعث ریزش باعث شکستگی لوله جدار و محبوس شدن پمپ و تجهیزات گرانقیمت چاه شده و منتج به تغییر محل چاه میگردد.( اصطلاح غلط که میگویند زمین رانش داشته )

ب-  با افزایش مساحت سطح باز شیارهای لوله مشبک جدار چاه چه اتفاقی می افتد

  • اختلاف سطح آب در دو طرف لوله مشبک جدار کم می شود.
  • کاهش اختلاف سطح آب داخل و خارج جدار چاه باعث کاهش هــــد می شود.
  • کاهش هــد باعث کاهش سرعت جریان آب بطرف شیارهای لوله جدار می گردد.
  • کاهش سرعت جریان آب بطرف شیارها باعث کاهش انتقال مواد ( شن وماسه ) بطرف شیارها و داخل لوله مشبک جدارمی شود.
  • کاهش انتقال مواد بداخل لوله مشبک جدار باعث کاهش یا حذف ماسه دهی چاه می گردد.
  • کاهش ماسه دهی باعث عدم ایجاد حفره در مجاورت لوله جدار و عدم ماسه دهی چاه وعدم لایروبی ، وکاهش تعمیرات پمپ و عدم شکستگی لوله جدار و تغییر محل چاه میگردد و عمر چاه افزایش می یابد.

با انتخاب لوله مشبک جدار چاه با بیشترین شیار ( لوله های مشبک  وی وایر غربال طرح جانسون ) عوارض چاه آب را حذف یا به حداقل ممکن کاهش دهید.

شرکت صنایع غربال فیلتر

به قلم عباسعلی مددی پور

گالری تصاویر محصول

برای مشاوره رایگان و انتخاب لولهٔ جدار مناسب چاه خود با ما تماس بگیرید.

کلیه حقوق مادی و معنوی این سایت نزد شرکت غربال فیلتر محفوظ می باشد ، استفاده از بخشی از مطالب یا محتوا فقط با ذکر منبع و لینک مستقیم به مطلب اصلی وب سایت غربال فیلتر امکان‌پذیر است.