1、HDPE管材(低压聚乙烯)

聚乙烯是上世纪初德国化学家发现的。经过有针对性的开发,发明了LDPE(高密度聚乙烯)。但由于其柔软、强度低,无法用于管道。
1953 年,卡尔·齐格勒发明了一种生产低压(高密度)聚乙烯的催化剂,这种聚乙烯具有高刚性和高强度的特点。朝着这个有希望的方向继续发展,20 年后,又发现了几种催化剂,这使得生产更先进的聚合物成为可能。
现代 HDPE 的密度超过 0.94 g/cm。分子键的弱支化提供了这种材料的高拉伸强度。
在俄罗斯,20 多年来,HDPE 管道一直用于钻取私人水井。以前不熟悉的材料现在用于 95% 的自流井。
高密度聚乙烯的优点
- 不受腐蚀;
- 抗冻性高达-70°С;
- 预计使用寿命至少为 50 年;
- 螺纹连接保证了接头的密封性;
- 环保材料不污染水和环境。
HDPE的缺点
- 材料有弹性,弹性模量为900 MPa(轧钢2.06•10 5 );
- 强大的地压使管道坍塌,因此它们只能使用两管设计作为内部套管柱。
注意:材料的环保性仅适用于初级原材料管道。再生塑料更便宜,但对水质造成无法弥补的损害
二次原材料是通过回收用过的容器获得的,包括食品和非食品:瓶子、罐子、盒子、注射器、软木塞。塑料的种类没有被分类,粉碎成颗粒,一起去生产二级HDPE。
Systems for Home 公司始终只提供高质量的服务非常重要。我们从不使用回收管道
推荐用于私人供水的井筒设计
- 直径为 133 mm 的钢导体,内管由直径为 117 mm 的 HDPE 制成。
- 外套管由钢管制成,直径为 159 毫米,内套管由 HDPE 制成,直径为 125 毫米。
在使用根据 GOST 制造并用于水钻的管道的情况下,这种设计的使用寿命超过 50 年。
使用石棉水泥的好处
石棉水泥产品逐渐过时。它们逐渐被挤出市场的原因可以归结为四个主要原因:
- 脆性和分层倾向。
- 它们不提供抗沙性,因此建议在水中存在沙质杂质的情况下排除它们的使用。
- 相当显着的重量。
- 不相信石棉是一种环境声誉不佳的材料。尽管威胁仅来自仅闪石石棉的灰尘。
排井时选择石棉水泥管有很多好处。这些包括:
- 低成本;
- 耐腐烂和耐腐蚀。无需特殊的地下水保护;
- 力量;
- 低导热性,这使得拒绝绝缘成为可能;
- 对温度变化不敏感,抗冻性;
- 体积小,与金属结构相比,重量轻;
- 操作的耐久性。
井或井的套管也可以用石棉水泥管完成
石棉水泥产品在安装时只能通过联轴器连接,而每个链接都尽可能地紧固。即使对石棉水泥的环境安全性存有疑虑,将其用于灌溉和改良也是可以接受的。作为最佳选择,在石灰石土壤中钻孔时使用石棉水泥。
井用套管的类型
它们中的每一个都有许多优点和缺点,这决定了预期的目的。如果不清楚哪些管道最适合给定深度的井,请继续阅读或联系专家。
金属管
这里还有另一个分类。产品分为类型,有:
- 铸铁或钢;
- 搪瓷;
- 镀锌;
- 从不锈钢。
不可能明确地说哪种套管更好,因为每种类型的使用取决于气候、土壤特性、含水层深度和其他因素。
最流行的金属套管类型是钢。当深度达到石灰岩含水层出现水平时,钢可用于自流井装置。不确定为井选择哪种管道?钢是一种多功能材料,适用于任何类型的来源和用途。优点是:
- 运行周期长。
- 高承载能力,小尺寸。
- 不受外部机械影响和变形的影响。
- 耐磨性,从底部沉积物清洁源的能力。
您将必须支付所有列出的套管要求。高成本和高重量是井用金属套管的分钟。在操作过程中,水中会出现金属味。由于比重大,很难自行安装坑。
石棉水泥管
这是一种低成本的材料。它对盐有抵抗力。石棉水泥多年来一直用于建造水工建筑物。主要好处列表如下:
- 腐蚀灶的出现被排除在外。
- 允许使用期限 - 65 年。
- 价格实惠,随时可用。
但是也有很多缺点,首先是这样的套管不能用于布置自流井。除了:
- 安装复杂,需要特殊设备。
- 该材料易碎,怕机械冲击,使运输复杂化。
- 提供法兰连接或对接接头,不保证密封性。
- 需要定期维护。表面出现涂层,必须去除。
井套管直径和壁厚各不相同,但所呈现的范围比金属或塑料的应用范围更小。
塑料管
聚乙烯 ND、PVC 和聚丙烯继续将金属和混凝土竞争对手挤出市场。受欢迎程度是由竞争优势提供的,其中有很多:
- 延长使用寿命。
- 对盐和其他化学元素具有绝对惰性。
- 腐蚀、腐烂的出现被排除在外。
- 低比重允许您在没有建筑设备的情况下进行工作。
- 提供螺纹连接以实现绝对密封。
- 由于重量轻,易于运输、储存、使用。
如果预算有限,要了解哪种管道更适合用于一口井,请在此列表中添加低成本。缺点是井深有限制,不能超过60米。否则,一切都取决于选定的壁厚和截面几何形状。
井套管管径计算
在计算计划流量时,我们不能忘记它直接取决于套管的直径。换句话说,该水源的供水量更大;该项目为该设备的水井提供了更大直径的管道。
但这并不是影响选择的唯一因素。考虑到计划安装的泵送设备的参数。平均而言,要抽4立方米的水,你需要一个泵体直径约为8厘米的泵,每边必须留有5毫米的余量。
这是从泵到外壳内表面的距离。因此,在这种情况下,必须将 2 乘以 5 mm 添加到 80 mm。事实证明,为了执行该任务,需要一根直径为 100 毫米的套管。
套管连接方式
通常,套管由以上述三种方式之一相互连接的管段组成。
- 焊接。
- 接头,螺纹。
- 喇叭。
为了找出哪种连接方法更好,让我们记住套管的主要功能是什么。没错,就是封印。因此,螺纹是最好的连接方法。焊接时,一切主要取决于焊工的工作,但会出现很多接缝,这意味着很有可能其中至少有一个质量较差。此外,焊缝是生锈的一种催化剂,因此结构的寿命会降低。当焊缝的密封性被破坏时,管道可能会移动,因此泥土可能会进入柱子并阻塞进入潜水泵的通道。

螺纹连接
插座从物理角度来说是不可靠的,因为在安装管道时,您将无法控制过程,并且在运行几年后可能会发生沉降。
井用套管的类型
特定类型的套管通信是单独选择的,对于每个特定部分,要考虑以下因素:
- 深度好,
- 地面结构,
- 耗材成本。
并非总是可以将旁通管制成一体——通常需要将几个部分连接在一起。专家建议对螺纹井使用管道。由于螺纹连接,这些部分牢固地相互固定。非常不希望使用对接接头或连接接头,因为土壤会通过接头渗入管道,并且潜水泵可能会发生故障。
井用钢管
长期以来,钢管一直用于钻井。它们以其可靠性和耐用性而闻名。一根壁厚5毫米左右的钢管可以使用40年以上,没有任何抱怨。在某些情况下,只能使用钢材进行钻井。
还应注意钢套管的缺点。金属不断与水接触,导致其逐渐腐蚀。由于这种自然过程,流入的水可能含有铁锈杂质。虽然,原则上,这个问题是通过安装滤水器来解决的。另一个缺点是成本高。近年来,由于金属产品价格上涨,这一点尤其明显。
石棉水泥套管
石棉水泥管在建井中也很常见。它们的受欢迎程度是由于它们的低成本和可用性。这种管道的使用寿命超过60年。
平心而论,石棉水泥管的缺点也应该列出来。首先,它有很多重量和厚壁。对于此类管道的安装,需要使用更大直径的钻头和起重设备。这导致井的成本增加。此外,此类产品的安装应由专门从事此工作的组织进行,因为将管段彼此连接具有许多特征。
在安装过程中,必须排除接头间隙的可能性。并非所有专家都可以高质量地执行此类工作,因为该设计具有对接接头。一些消息来源包含石棉纤维含有危险元素 - 温石棉的信息,随着时间的推移,这会导致使用这种井水的人的健康状况恶化。然而,石棉水泥产品对人体的影响尚未完全阐明。
塑料外壳产品
最现代的水井材料是塑料。与钢或石棉水泥管相比,用于井的塑料管重量轻。此外,与金属相比,它们的价格并不是那么难以接近。简单的安装和高密封性使我们得出结论,塑料管现在是用于钻井的主要材料。
用于井的聚乙烯管可以使用 50 年以上。塑料耐腐蚀,与腐蚀性化学品相互作用时呈中性。塑料管壁上不会形成沉积物,塑料制品的修复是极为罕见的需求。
用于水井的 PVC 管可以有两种主要类型:
- 聚氯乙烯,
- 高密度聚乙烯。
HDPE井用塑料管是低压聚乙烯产品。它们易于安装且环保。像所有塑料管一样,它们不怕内部沉积物,它们能够在必要时弯曲,形成给定的形状。
因此,施工人员尽量不要在井中安装HDPE管,建议安装PVC-U管。虽然HDPE产品相当适合铺设下水道、燃气管道和水管。 HDPE管没有螺纹连接,而是通过法兰或联轴器连接在一起。
管道塑料 UPVC 由未增塑的 PVC 制成。该材料非常耐用。在强度方面,PVC-U 管材可以与钢制管材相媲美。
UPVC产品与HDPE相比具有更高的许用应力、屈服强度和密度。
例如,一根直径为125毫米的PVC-U管,浸入30米深,可承受5吨以上的载荷。此类产品几乎可以安装在任何土壤中。 PVC-U 管与 HDPE 管的不同之处在于存在螺纹连接。
只有在仔细研究了套管的类型后,才能决定选择特定的材料。
考虑你的能力和需求
需要考虑的一般要点
市场提供由三种材料制成的各种管道:
- 变得;
- 石棉水泥;
- 塑料。
但其中很难找到适合任何井的通用选项。
进行钻孔的条件各不相同,因此对于每种特定情况,您需要寻找最佳选择。在选择用于井的管道时,应考虑许多因素:
- 钻孔深度;
- 钻井技术;
- 井径;
- 土壤结构。
事实是土壤是异质的并且具有一定的流动性,因此套管承受来自外部和内部的显着载荷。
这就是为什么决定从哪个含水层中提取水非常重要的原因。还应评估污水渗入管道的可能性和上游水载体的水位。
用管道固定井
套管是工业上制造的特殊管道,其使用目的明确,即防止各种井壁中不稳定的岩石坍塌。
因此,为了在柱子的帮助下固定井,将套管浸入井中,然后对环空进行固井。
由于井中存在套管,井完全免受复杂应力的影响,即:
- 由岩石形成的外部压力;
- 工作介质流过管道产生的内部压力;
- 纵向拉伸;
- 在自身重量下可能发生的弯曲;
- 热伸长率,在某些情况下发生的概率非常高。
所有这些都通过管道进行测试,从而保护井并确保其完整性。
在将套管打入井内之前,使用卡尺确定井的内径,并计算出固井环空所需的水泥浆体积。
这个过程是强制性的,因为水泥浆的质量及其浇注将决定采矿的成功。毕竟,水泥砂浆不仅可以完全密封井,而且还可以很好地保护管道免受侵蚀性环境的影响,例如盐溶液和地下水。当用管道套管井的过程完全完成时,将井“休息” 16 至 24 小时。这样做是为了使水泥完全冻结。然而,可以通过应用各种化学品来控制溶液的凝固速度。因此,硬化时间可以增加或减少。
此外,非常重要的一点是,在制备用于固定井的水泥砂浆期间,管道不使用淡水。这是因为淡水上的水泥由于形成了松散的边界层而不能提供适当的油井密封。形成这种层的原因是溶液中过量的淡水与岩石的相互作用。例如,饱和盐水溶液提供了更高质量的水泥与粘土相互作用。
在用管道套管井筒的过程中,在固井之前以及在水泥置换过程中,使用足够浓度的氯化钠溶液冲洗井。在后一种情况下,为了使水泥在环空中正确分布,供应的饱和盐溶液的速度必须至少为 1.2 m/s。
手术前就好了。审判
井筒的套管只有在试井之后才被认为是完成的,这包括两个阶段。
第一阶段在水泥砂浆硬化后立即进行。如果井不深,则在比工作剂在开发期间直接具有的压力大 2-3 倍的压力下测试管柱。深井强度试验在600-1000 MPa压力下进行。
水泥鞋钻出后第二阶段在管内和套管柱下测试油井。在这种情况下,用于测试的最佳压力是等于工作剂压力的两倍。
进行所有必要的测试可以让您及时确定是否存在损坏以及可能损坏井的各种故障,并及时消除它们。
因此,一口井,形成了所有的微妙之处,是一种耐用而强大的石油生产工具。
钢套管
黑钢套管经过时间的考验赢得了良好的声誉。它们经久耐用,不受腐蚀,因此在任何井深的情况下都表现出色。它们既可用于钻探深度超过 20 m 的砂井,也可用于钻自流井。
当然,这样的管道在整个使用寿命期间都不会生锈。但它不会立即出现,而是在 20 到 30 年后出现,然后以任何过滤器都可以轻松过滤掉的数量出现。
如果您将使用黑钢套管,建议直径为 133 或 152 mm(取决于所用泵的直径和井设计的复杂程度),壁厚为 6 mm。
水井申请
在打水井时,使用三种套管:塑料、钢和石棉水泥。为了节省资金和简化安装,建议使用塑料外壳(PVC 或 PVC-U)。
在将水井布置到任何深度时,都会安装套管。在空腔钻孔完成后进行套管浸入。使用复合管,通过螺纹连接连接。
套管和井本身的直径是根据油源所需的生产力来选择的。外壳的横截面必须能够容纳排水泵。套管柱的下部由穿孔产品制成,其开口由网状过滤器堵塞。
关于套管水井使用哪种管子更好——钢、石棉水泥或塑料,存在很多争议。金属制品的主要缺点是容易腐蚀,这会导致水中特有的铁锈味和沉淀物的存在,为了净化,您必须购买昂贵的过滤设备,而铁制品本身就很多比他们的同行贵。
石棉水泥套管是一种预算解决方案,其缺点是壁厚大,这会减少井的有用体积,以及卫生适用性可疑(有研究表明石棉水泥是一种致癌物)。
一般来说,石棉水泥产品在以下条件下可用于套管井:
- 布置自流井时(这种管子不能打孔,沙井不能装滤柱);
- 在存在产品的卫生证书的情况下。
在性能方面,塑料外壳最适合水井。此类产品安装方便、价格便宜、耐腐蚀、经久耐用(使用寿命可达50年)。

水井塑料套管
对于塑料套管的制造,可以使用四种材料:
- PVC——聚氯乙烯;
- nPVC是一种未增塑的聚氯乙烯品种;
- HDPE——低压聚乙烯;
- PP——聚丙烯。
最受欢迎的是由 PVC-U 制成的产品。与标准 PVC 产品不同,PVC-U 管被归类为压力管 - 它们具有更高的机械强度和抗变形能力,这使得它们可以用于深达 300 m 的井中。
水井用 PVC 和 UPVC 塑料套管生产以下尺寸:
- 直径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。
大多数情况下,使用直径为 90 和 125 毫米的管道,因为大多数现代钻孔泵都是针对这种尺寸生产的。
根据设计特点,管段(长度 3-12 米)可以通过两种方式连接到套管中 - 使用螺纹或套筒。螺纹连接很容易用自己的双手组装,提供了最大的外壳可靠性和密封性,但是,螺纹产品比带插座的类似产品更昂贵。
国内领先的 PVC 和 PVC-U 聚合物套管制造商是 Cormell,它为市场提供所有常见尺寸的产品。除了Cormell公司,SPT、Bix和Omega公司的产品也证明了自己的好。
材料种类及其特性
金属套管
基于金属柱的结构是最可靠的,并且已经经过多年的使用证明。直径为133-159毫米的钢管安装在单独的井中,但壁厚可以不同
在选择钻井公司和设计时,密切关注这一点很重要。为了使油井工作超过 50 年,管壁厚度必须至少为 4.5 毫米 - 照片 1

聚合物管
PVC管的缺点:
- 土壤运动和层间压力导致柱子变平,井失效,无法修复;
- 螺纹不能承受载荷,并且当扭曲时,螺纹内连接会破裂。这样的连接变得不是密封的;
- 未增塑的聚氯乙烯随着时间的推移容易变干和开裂,因此无需谈论可靠性和耐用性;
- 沉箱通过卡套固定在PVC-U套管上,因此沉箱经常跳脱,使安装工作复杂化。
PVC-U管的优点只有一个——管子不会腐蚀。
HDPE 管 - 低压聚乙烯。
HDPE 管的耐用性较差,它在两管设计(金属 + HDPE 或 PVC-U + HDPE)中安装了额外的内管。
轧钢套管
轧制钢管的优点:
- 结构强度(适用于浅井和深井);
- 彼此之间可靠的组装;
- 钢与水接触时不会释放有害元素;
- 高可维护性——高强度允许清洁和重新钻孔。
镀锌套管
在与水和土壤接触时,管壁更耐腐蚀。镀锌管可以安装在井中,用于单独供水。但由于价格差异,此类管材的使用频率低于钢管。
不锈钢管的优点与轧钢制成的管相似,但成本非常高。不锈钢不会腐蚀,因此可以使用很长时间。由于价格高,几乎没有需求。
套管的定义和用途
让我们看看什么是井套管。这是一条由管道垂直组装而成的管道,所有元件都是密封连接的,每个元件都有一个加强套管。

套管:
- 确保进水坑的完整性。
- 它们保护源头免受土壤层变化和落石的影响。
- 不要让肮脏的地下水渗入内部。
- 提供来自清洁含水层的取水口。
- 保护安装在内部的泵、电缆和传输软管。
- 它们不允许土壤的自然压力“密封”井。
井管可以由各种材料制成。在任何情况下,所有元件都必须在安装过程中连接成一个整体密封结构。
关于该主题的结论和有用的视频
PVC-U管螺纹连接质量比较:
焊接和螺纹连接的钢管概述:
检查金属和塑料管的强度特性:
综上所述,结论不言自明:对于一个全年无休的家庭,井是唯一永久的饮用水源,确保供水系统的稳定性和可靠性非常重要。最好的选择是由钢和塑料制成的两管柱
布置“季节性”井时,该聚合物适用于浅矿
最好的选择是由钢和塑料制成的两管柱。当布置“季节性”井时,该聚合物适用于浅矿。
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