ขนาดช่องตะแกรงบ่อน้ำกับการวิเคราะห์ทรายในชั้นน้ำ: วิธีจับคู่ขนาดช่องตะแกรงให้สอดคล้องกับขนาดเม็ดทรายของชั้นดิน

ขนาดช่องเปิดของตะแกรงบ่อน้ำคือความกว้างของช่องเปิดระหว่างลวดตะแกรงหรือรูเจาะที่อยู่ติดกัน ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมว่าอนุภาคของชั้นน้ำบาดาลใดที่สามารถเข้าไปในบ่อน้ำได้ โดยทั่วไปจะระบุเป็นนิ้ว (0.006–0.040 in) หรือมิลลิเมตร (0.15–1.0 mm) และถือเป็นการตัดสินใจด้านการออกแบบที่สำคัญที่สุดเพียงอย่างเดียวสำหรับตะแกรงบ่อน้ำ หากเลือกได้อย่างถูกต้อง บ่อน้ำจะผลิตน้ำที่สะอาดและปราศจากทรายได้นานหลายทศวรรษ หากเลือกผิด ทรายจะกัดกร่อนใบพัดของปั๊ม ตกตะกอนในท่อกรุบ่อ และทำให้อายุการใช้งานของบ่อน้ำสั้นลงอย่างเงียบๆ การเลือกขนาดช่องเปิดไม่ใช่การเดา แต่ได้มาโดยตรงจากการวิเคราะห์ด้วยตะแกรงร่อนในห้องปฏิบัติการของชั้นน้ำบาดาล โดยใช้สถิติขนาดเม็ดดิน เช่น D10, D60 และสัมประสิทธิ์ความสม่ำเสมอ Cu = D60/D10 คู่มือนี้จะอธิบายวิธีการอ่านค่าตัวเลขเหล่านั้น วิธีการแปลงค่าเหล่านั้นให้เป็นขนาดช่องเปิดที่ใช้งานได้จริง เมื่อใดที่จำเป็นต้องใช้ชั้นกรวดกรอง และวิธีตรวจสอบว่าตะแกรงที่คุณกำหนดสเปกจะทำงานได้ตามที่ตั้งใจไว้สำหรับ การใช้งานระบบบำบัดน้ำและตะแกรงบ่อน้ำ.

การอ่านผลวิเคราะห์ด้วยตะแกรงร่อน: D10, D60 และสัมประสิทธิ์ความสม่ำเสมอ

ไม่มีชั้นน้ำบาดาลใดที่ประกอบด้วยขนาดเม็ดดินเพียงขนาดเดียว ทุกชั้นดินมีลักษณะการกระจายตัวของขนาดเม็ดดิน และวิธีมาตรฐานในการวัดคือการวิเคราะห์ด้วยตะแกรงร่อนตามวิธีการมาตรฐาน เช่น ASTM D6913 หรือ ISO 17892-4 ตัวอย่างวัสดุชั้นดินที่ผ่านการอบแห้งและชั่งน้ำหนักแล้วจะถูกเขย่าผ่านชุดตะแกรงร่อนที่ซ้อนกันซึ่งมีขนาดช่องเปิดเล็กลงเรื่อยๆ และบันทึกมวลที่ค้างอยู่บนตะแกรงแต่ละชั้น การพล็อตเปอร์เซ็นต์สะสมที่ผ่านตะแกรงเทียบกับขนาดช่องเปิดของตะแกรงจะทำให้ได้เส้นโค้งการกระจายตัวของขนาดเม็ดดิน และจากเส้นโค้งนั้น คุณจะสามารถอ่านค่าต่างๆ ที่ใช้ในการเลือกขนาดช่องเปิดได้:

• D10 — ขนาดเม็ดตะกอนที่ 10% ของมวลตัวอย่างมีขนาดละเอียดกว่า (90% มีขนาดหยาบกว่า) นี่คือส่วนที่ละเอียดของโครงสร้างรับน้ำหนักของชั้นตะกอน และเป็นตัวเลขเดี่ยวที่สำคัญที่สุดสำหรับการกำหนดขนาดช่องตะแกรง
• D50 — ขนาดเม็ดตะกอนมัธยฐาน โดยครึ่งหนึ่งของมวลตัวอย่างมีขนาดละเอียดกว่า และอีกครึ่งหนึ่งมีขนาดหยาบกว่า
• D60 — ขนาดอนุภาคที่ 60% ของตัวอย่างโดยมวลมีขนาดเล็กกว่า โดยใช้ร่วมกับ D10 เพื่อระบุลักษณะการคัดขนาด
• สัมประสิทธิ์ความสม่ำเสมอ, Cu = D60/D10 — ตัวเลขเดี่ยวที่อธิบายว่าชั้นดินและหินมีการคัดขนาดได้ดีเพียงใด

ตัวอย่างดินและหินเองก็มีความสำคัญไม่แพ้การทดสอบ ตัวอย่างที่เป็นตัวแทนที่ดีควรมาจากชั้นน้ำที่จะทำการติดตั้งท่อกรองจริง ๆ เช่น เศษดินเศษหินจากการเจาะในช่วงชั้นที่ให้น้ำ หรือตัวอย่างดินแบบไม่ถูกรบกวนด้วยกระบอกผ่าหากเป็นไปได้ ตัวอย่างที่ผสมกันจากชั้นหินอุ้มน้ำหลายชั้น หรือเก็บมาจากดินชั้นบน จะทำให้ได้เส้นโค้งที่ไม่มีความเกี่ยวข้องใด ๆ กับชั้นดินและหินที่ท่อกรองของคุณต้องใช้งานเลย

วิธีตีความค่า Cu:

• Cu < 3 — ชั้นดินและหินที่สม่ำเสมอและคัดขนาดได้ดี เช่น ทรายสะอาดประเภททรายชายหาด โดยทั่วไปแล้วสามารถใช้วิธีการพัฒนาบ่อน้ำบาดาลตามธรรมชาติได้
• Cu 3–6 — มีการคัดขนาดปานกลาง ควรออกแบบอย่างระมัดระวัง การพัฒนาบ่อน้ำบาดาลตามธรรมชาติอาจยังคงใช้ได้ผล
• Cu > 6 — ชั้นดินและหินที่มีขนาดคละกันดีและไม่สม่ำเสมอ โดยมีเม็ดตะกอนละเอียดและหยาบปะปนกันอย่างกว้างขวาง โดยทั่วไปแนะนำให้ใช้การกรุชั้นกรวด

ทำไม D10 ถึงมีความสำคัญมาก? เพราะเม็ดตะกอนที่มีขนาดเล็กที่สุดจะเป็นตัวกำหนดว่าบ่อน้ำจะทำงานโดยปราศจากทรายปนเปื้อนหรือไม่ หากช่องเปิดของท่อกรองสามารถกักเก็บส่วนที่เป็น D10 ไว้ได้ ก็จะสามารถกักเก็บเม็ดตะกอนที่ช่วยพยุงโครงสร้างของชั้นดินและหินให้เปิดตัวอยู่ได้ ส่วนวัสดุที่ละเอียดกว่าอย่างทรายแป้งและดินเหนียวที่มีแนวโน้มจะเคลื่อนตัวจะถูกระบายออกไประหว่างการพัฒนาบ่อ ในขณะที่โครงสร้างหลักยังคงอยู่กับที่

กฎการกำหนดขนาดช่องเปิดท่อกรอง: 50–60% ของ D10

สำหรับบ่อน้ำบาดาลที่พัฒนาตามธรรมชาติในชั้นดินและหินที่สม่ำเสมอ กฎที่ใช้กันแพร่หลายที่สุดคือการเลือกขนาดช่องเปิดของท่อกรองให้เท่ากับ 50–60% ของ D10 ของชั้นดินอุ้มน้ำ.

ตัวอย่างการคำนวณ: การวิเคราะห์ด้วยตะแกรงร่อนของทรายขนาดกลางที่สะอาดได้ค่า D10 = 0.35 mm ห้าสิบถึงหกสิบเปอร์เซ็นต์ของค่าดังกล่าวคือ 0.175–0.21 mm ช่องสล็อตมาตรฐานที่ใกล้เคียงที่สุด — 0.20 mm (0.008 in) — คือตัวเลือกที่ถูกต้อง หาก D10 = 0.60 mm ผลการคำนวณจะได้ 0.30–0.36 mm ดังนั้นคุณจึงควรเลือกช่องสล็อตขนาด 0.30 mm (0.012 in) หาก D10 อยู่ระหว่างขนาดมาตรฐานสองขนาด ให้ปัดลงเป็นช่องเปิดที่ละเอียดกว่า การกักโครงสร้างทรายส่วนเกินไว้เล็กน้อยจะปลอดภัยกว่าการปล่อยให้บ่อน้ำเริ่มผลิตตะกอนทรายละเอียดออกมา

ทำไมต้องเป็น 50–60% แทนที่จะเป็น 100% ของ D10? ตะแกรงไม่จำเป็นต้องกักเก็บเม็ดทรายทุกเม็ดไว้ การกักเก็บเศษส่วน D10 ไว้ประมาณครึ่งหนึ่ง จะช่วยให้บ่อน้ำสร้างชั้นกรองธรรมชาติขึ้นมาเองได้: ในระหว่างขั้นตอนการพัฒนาบ่อ สารละเอียดที่อยู่ใกล้ตะแกรงจะถูกดึงออกไป เม็ดทรายที่หยาบกว่าจะจับตัวเป็นสะพานข้ามช่องสล็อต และพื้นที่วงแหวนรอบบ่อจะจัดเรียงตัวใหม่กลายเป็นชั้นกรองที่สร้างขึ้นเองซึ่งมีอัตราการไหลผ่านที่ดีกว่า วิธีนี้จะช่วยเพิ่มปริมาณน้ำและลดระดับน้ำลดลง ในขณะที่ยังคงป้องกันไม่ให้ทรายไหลเข้ามาอย่างต่อเนื่อง

กฎนี้มักถูกกล่าวถึงในรูปแบบที่รัดกุมและปลอดภัยเช่นกันว่า: ช่องเปิดสล็อตควรมีขนาดเล็กกว่าอนุภาคของชั้นดินอุ้มน้ำที่เล็กที่สุดที่คุณต้องการกักเก็บไว้ สำหรับบ่อน้ำที่พัฒนาขึ้นตามธรรมชาติ นั่นหมายความว่าช่องสล็อตจะมีขนาดเล็กกว่า D10 เสมอ — โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของค่าดังกล่าว ชั้นหินอุ้มน้ำสองแห่งอาจมีค่า D10 ที่เท่ากัน แต่ยังคงต้องใช้ตะแกรงที่แตกต่างกันเนื่องจากค่า Cu ต่างกัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมผู้ผลิตที่มีความเชี่ยวชาญจะขอข้อมูลกราฟการกระจายขนาดเม็ดดินทั้งหมด แทนที่จะขอเพียงตัวเลขตัวเดียว หากต้องการดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับขนาดช่องสล็อตที่มีจำหน่าย ค่าความคลาดเคลื่อน และความสัมพันธ์ระหว่างความกว้างของช่องเปิดกับอัตราการไหล โปรดดูที่ คู่มือการเลือกขนาดช่องสล็อตของตะแกรงลวดลิ่มของเรา.

บ่อน้ำแบบกรุกรวดกรอง: หลักการกำหนดขนาดที่แตกต่างกัน

เมื่อชั้นดินอุ้มน้ำไม่มีความสม่ำเสมอ (Cu > 6) มีความละเอียดมาก หรือประกอบด้วยชั้นดินบางๆ สลับกัน การพัฒนาตามธรรมชาติจะไม่สามารถสร้างชั้นกรองที่เสถียรได้อย่างน่าเชื่อถือ วิธีแก้ปัญหามาตรฐานคือการกรุกรวดกรอง (gravel pack): ซึ่งเป็นการใส่ชั้นทรายและกรวดที่ผ่านการคัดขนาดอย่างระมัดระวังไว้ระหว่างชั้นดินอุ้มน้ำและตะแกรง เมื่อมีการกรุกรวดกรอง ตะแกรงจะไม่ต้องทำหน้าที่กักเก็บชั้นดินอุ้มน้ำอีกต่อไป — แต่จะทำหน้าที่กักเก็บกรวดกรองเท่านั้น และกรวดกรองจะเป็นตัวทำหน้าที่ควบคุมทรายเอง

การกำหนดขนาดสำหรับบ่อน้ำแบบกรุกรวดกรองมีสองขั้นตอน:

1. กำหนดขนาดของกรวดกรองให้เหมาะสมกับชั้นดินอุ้มน้ำ กฎปฏิบัติทั่วไปในภาคสนามคือการกำหนดให้ค่า D50 ของกรวดกรองมีขนาดเป็น 4–6 เท่าของค่า D50 ของชั้นดินอุ้มน้ำ (บางวิธีการจะกำหนดขนาดจากเศษส่วน D30 ที่ 4–9 เท่า) กรวดกรองจะต้องมีความละเอียดมากพอที่จะกักเก็บตะกอนละเอียดของชั้นดินอุ้มน้ำไว้ได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ต้องมีความหยาบเพียงพอที่จะรักษาความสามารถในการไหลผ่านได้ดี และไม่กลายเป็นจุดคอขวดของการไหลเสียเอง
2. กำหนดขนาดช่องกรองให้เหมาะสมกับกรวด กฎ 50–60% แบบเดียวกันนี้จะนำมาใช้กับชั้นกรวดกรองด้วยเช่นกัน: โดยกำหนดให้ช่องเปิดอยู่ที่ 50–60% ของค่า D10 ของกรวด เพื่อให้เม็ดกรวดที่มีขนาดเล็กที่สุดเกิดการขัดตัวประสานกันอย่างสมบูรณ์เหนือช่องเปิดโดยไม่หลุดรอดผ่านเข้าไป

ชั้นกรวดกรองช่วยเพิ่มระยะเผื่อที่มีประโยชน์อย่างยิ่ง: หากชั้นดินหรือชั้นหินมีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยระหว่างหลุมทดสอบกับบ่อน้ำบาดาลที่ขุดเจาะ ชั้นกรวดนี้จะช่วยรองรับความแตกต่างดังกล่าว ความหนาโดยทั่วไปของชั้นกรวดในช่องว่างระหว่างท่อกับผนังบ่อคือ 75–150 มม. (3–6 นิ้ว) สำหรับบ่อน้ำบาดาลของเทศบาลและภาคอุตสาหกรรมที่มีกำลังการผลิตสูง ตะแกรงกรองที่สร้างขึ้นในรูปแบบ กระบอกตะแกรงกรองลวดลิ่ม ร่วมกับชั้นกรวดกรองโดยรอบ ถือเป็นรูปแบบที่ได้รับการพิสูจน์แล้วและมีการใช้งานอย่างแพร่หลาย

ขนาดช่องกรอง กับ ประเภทของชั้นดินชั้นหิน: ตารางอ้างอิง

ผู้เจาะบ่อและที่ปรึกษามักจะเริ่มต้นจากตารางอ้างอิงด่วน จากนั้นจึงปรับปรุงค่าให้ละเอียดขึ้นด้วยกราฟการวิเคราะห์ขนาดตะแกรงร่อนที่วัดได้ ค่าด้านล่างนี้คือจุดเริ่มต้นทั่วไปในการปฏิบัติงานภาคสนามสำหรับชั้นดินชั้นหินที่สม่ำเสมอและพัฒนาขึ้นตามธรรมชาติ โดยต้องตรวจสอบและยืนยันค่าเหล่านี้กับ 50–60% ของค่า D10 ที่วัดได้เสมอ

โปรดจำไว้ว่าข้อมูลเหล่านี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้น ไม่สามารถใช้แทนการวิเคราะห์ด้วยตะแกรงร่อนได้ ป้ายระบุ "ทรายขนาดปานกลาง" ในบันทึกการเจาะของช่างเจาะรายหนึ่งอาจมีค่า D10 ที่แตกต่างจากป้ายระบุเดียวกันของอีกรายอย่างมาก เส้นโค้งขนาดเม็ดดินคือความจริง ส่วนชื่อการจำแนกประเภทเป็นเพียงทางลัดเท่านั้น

พื้นที่ช่องเปิดและความเร็วทางเข้า: การตรวจสอบประสิทธิภาพ

ความกว้างของช่องสล็อตควบคุมการกักทราย แต่ พื้นที่ช่องเปิด และ ความเร็วทางเข้า ควบคุมปริมาณน้ำที่ได้และอายุการใช้งาน

พื้นที่ช่องเปิดคือเปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวทรงกระบอกของตะแกรงที่เป็นช่องเปิดจริง โดยทั่วไปตะแกรงลวดลิ่มแบบช่องสล็อตต่อเนื่องจะให้พื้นที่ช่องเปิดประมาณ 15–40% ขึ้นอยู่กับความกว้างของช่องสล็อตและโปรไฟล์ของเส้นลวด เมื่อเทียบกับท่อเจาะรูที่มีความแข็งแรงทางโครงสร้างใกล้เคียงกันซึ่งมีเพียงประมาณ 5–15% เท่านั้น พื้นที่ช่องเปิดที่สูงกว่าหมายถึงการสูญเสียแรงดันน้ำผ่านตะแกรงที่น้อยลง และแรงดันตกคร่อมระหว่างชั้นน้ำบาดาลกับปั๊มที่ลดลง

ความเร็วทางเข้าคืออัตราที่น้ำไหลผ่านพื้นผิวตะแกรง: อัตราการสูบหารด้วยพื้นที่ช่องเปิดของส่วนที่เป็นตะแกรง AWWA A100 แนะนำให้รักษาความเร็วทางเข้าของตะแกรงไว้ที่หรือต่ำกว่า 0.1 ft/s (0.03 m/s) สำหรับน้ำที่ไม่มีทรายปนและไม่กัดกร่อน หากเกินขีดจำกัดดังกล่าว ปัญหาหลายประการจะทวีความรุนแรงขึ้นพร้อมๆ กัน:

• ตะกอนละเอียดจะถูกดูดเข้าไปและผ่านช่องตะแกรง ส่งผลให้เกิดการสูบปนทราย
• ตะกรันเหล็กและแคลเซียมคาร์บอเนตจะสะสมตัวเร็วขึ้นในบริเวณที่น้ำมีความเร็วสูงขึ้น ซึ่งช่วยเร่งให้เกิดการพอกตัวของตะกรันเร็วขึ้น
• การไหลปั่นป่วนเฉพาะจุดจะส่งเสริมให้เกิดการกัดกร่อนที่บริเวณขอบช่องตะแกรง

ตัวอย่างการคำนวณแสดงให้เห็นว่าขีดจำกัดนี้ถูกจำกัดอย่างรวดเร็วเพียงใด: ตะแกรงขนาด 6 นิ้ว (152 mm) ยาว 10 ฟุต (3 m) ที่มีพื้นที่เปิด 20% และมีอัตราการสูบ 200 gpm จะทำให้เกิดความเร็วทางเข้าประมาณ 0.14 ft/s ซึ่งสูงกว่าเพดานกำหนดของ AWWA เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนด คุณต้องเพิ่มความยาวของตะแกรง เพิ่มพื้นที่เปิด หรือทั้งสองอย่าง นี่คือเหตุผลว่าทำไมขนาดช่องตะแกรง ความยาวตะแกรง และเส้นผ่านศูนย์กลางตะแกรงจึงต้องได้รับการเลือกควบคู่กัน: การเลือกช่องตะแกรงเพียงเพื่อกั้นทรายอย่างเดียวอาจทำให้ต้องใช้ตะแกรงที่ยาวเกินไปจนใช้งานจริงไม่ได้ และการเลือกช่องตะแกรงเพียงเพื่อเน้นปริมาณน้ำที่ได้อาจทำให้บ่อน้ำเสียหายได้

ประเภทตะแกรงและเกรดสเตนเลส: SS304 เทียบกับ SS316

สำหรับบ่อน้ำบาดาล รูปทรงของตะแกรงที่เป็นที่นิยมใช้มากที่สุดคือ ตะแกรงช่องเปิดต่อเนื่อง ที่สร้างขึ้นจากลวดรูปตัววี (ทรงสี่เหลี่ยมคางหมู) ซึ่งเป็นดีไซน์ที่ได้รับความนิยมในชื่อ Johnson screen หน้าตัดรูปตัววีจะแคบลงไปทางด้านนอกของตะแกรง ดังนั้นอนุภาคที่เล็กพอที่จะผ่านช่องตะแกรงเข้าไปได้จะไหลผ่านไปได้ทันที ในขณะที่เม็ดตะกอนที่ใหญ่กว่าจะเกาะตัวกันที่พื้นผิวด้านนอกและไม่เข้าไปติดค้างอยู่ภายในช่องเปิด คุณสมบัติการทำความสะอาดตัวเองและป้องกันการอุดตันนี้เป็นเหตุผลว่าทำไมตะแกรงช่องเปิดต่อเนื่องจึงมีประสิทธิภาพดีกว่าท่อเจาะรูธรรมดาในชั้นดินทราย คุณสามารถอ่านข้อมูลเกี่ยวกับ หลักการทำงานของ Johnson screen เพื่อทำความเข้าใจกลไก และอ่านเกี่ยวกับ การเปรียบเทียบระหว่างลวดลิ่มกับตาข่ายลวดถักสำหรับบ่อน้ำบาดาล สำหรับท่อผลิตในบ่อลึก โดยทั่วไปตะแกรงจะถูกจัดส่งในรูปแบบ ท่อกรองลวดลิ่ม ส่วนต่าง ๆ ที่มีข้อต่อแบบเรียบเสมอผิว แบบเกลียว หรือแบบเชื่อม

การเลือกวัสดุขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีของน้ำ ไม่ใช่ความพร้อมในการจัดหา:

• SS304 — ตัวเลือกเริ่มต้นที่ประหยัดสำหรับน้ำจืด ชั้นน้ำบาดาลที่ไม่กัดกร่อน และบ่อน้ำบาดาลทั่วไปของเทศบาลหรือเพื่อการชลประทาน สามารถทนทานต่อการกัดกร่อนทั่วไปได้ดีและเหมาะสำหรับน้ำบาดาลในแผ่นดินส่วนใหญ่
• SS316 / SS316L — จำเป็นสำหรับน้ำเค็ม น้ำกร่อย หรือน้ำที่มีคลอไรด์สูง ชั้นน้ำบาดาลชายฝั่ง และสารเคมีที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง ปริมาณโมลิบดีนัมช่วยให้ทนทานต่อการกัดกร่อนแบบรูเข็มและในซอกอับได้ดีกว่าอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับท่อกรองที่คาดว่าจะใช้งานได้ยาวนานหลายทศวรรษ

หากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับคุณสมบัติทางเคมีของน้ำ ให้ทำการวิเคราะห์น้ำตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นของโครงการ การจ่ายเงินเพิ่มขึ้นเล็กน้อยสำหรับเกรด 316 ในบ่อน้ำที่ต้องเผชิญกับคลอไรด์นั้น มีราคาถูกกว่าการดึงและเปลี่ยนท่อกรองที่เกิดรูรั่วจากการกัดกร่อนหลังจากใช้งานไปเพียงไม่กี่ปีอย่างมาก ในน้ำที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงหรือมีค่า pH ต่ำ จะมีตัวเลือกโลหะผสมเกรดที่สูงกว่านี้ แต่สำหรับบ่อน้ำส่วนใหญ่แล้ว การตัดสินใจจะเหลือเพียงการเลือกระหว่าง 304 กับ 316

การพัฒนาบ่อน้ำบาดาล การป้องกันการอุดตัน และข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

การเลือกขนาดเป็นเพียงครึ่งหนึ่งของงานเท่านั้น ท่อกรองที่มีขนาดถูกต้องยังคงต้องการ การพัฒนาบ่อน้ำบาดาล — การกระทุ้งน้ำและการสูบน้ำหลังการติดตั้งเพื่อกำจัดวัสดุเนื้อละเอียดออกจากช่องว่างระหว่างท่อกับผนังบ่อ และปล่อยให้ชั้นกรองธรรมชาติก่อตัวขึ้น การข้ามขั้นตอนการพัฒนาบ่อเป็นหนึ่งในสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดที่ทำให้ "ท่อกรองล้มเหลว" กลายเป็นปัญหาจากการติดตั้งมากกว่าปัญหาจากการออกแบบ

นอกเหนือจากการพัฒนาบ่อน้ำ หลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นซ้ำๆ เหล่านี้:

1. การกำหนดขนาดช่องกรองใหญ่เกินไปเพื่อเพิ่มปริมาณน้ำที่ได้สูงสุด ผลลัพธ์ที่คาดเดาได้คือการสูบปนทรายเรื้อรัง ชิ้นส่วนภายในปั๊มสึกหรอ และท่อกรุชำรุดเสียหาย ซึ่งมักจะส่งผลให้ต้องเปลี่ยนตะแกรงกรองที่มีราคาแพง
2. การกำหนดขนาดช่องกรองเล็กเกินไป "เพื่อความปลอดภัย" ช่องเปิดที่เล็กเกินไปจะเพิ่มความเร็วในการไหลเข้า เร่งการเกิดตะกรันและการกัดกร่อน และอาจทำให้ปั๊มขาดน้ำแม้ว่าชั้นหินอุ้มน้ำจะมีน้ำปริมาณมากก็ตาม
3. การกำหนดขนาดจาก D50 หรือข้อมูลชั้นหิน แทนที่จะใช้ D10 และเส้นโค้งการวิเคราะห์ขนาดตะแกรงร่อนทั้งหมด
4. การละเลยสัมประสิทธิ์ความสม่ำเสมอ ชั้นหินที่มีความสม่ำเสมอและไม่สม่ำเสมอที่มีค่า D10 เท่ากัน จำเป็นต้องใช้วิธีการที่แตกต่างกัน (การพัฒนาบ่อน้ำตามธรรมชาติ เทียบกับการใส่กรวดกรอง)
5. การทึกทักเอาเองถึงค่าความคลาดเคลื่อนของช่องกรองที่ผู้ผลิตไม่สามารถควบคุมได้จริง ช่องเปิดของช่องกรองถูกผลิตขึ้นด้วยค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดและได้รับการตรวจสอบตามข้อกำหนดเฉพาะ — สำหรับตะแกรง V-wire ความกว้างของช่องกรองจริงจะถูกตรวจสอบในหลายจุดรอบเส้นรอบวงและตามความยาว โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนทั่วไปอยู่ที่ ±0.001–0.002 in ที่ช่องเปิดตามการออกแบบ ตรวจสอบยืนยันข้อความระบุค่าความคลาดเคลื่อนในใบเสนอราคาก่อนที่คุณจะยอมรับตะแกรงกรอง

หากมีข้อสงสัย ให้ขอให้ผู้ผลิตตะแกรงกรองตรวจสอบเส้นโค้งการวิเคราะห์ขนาดตะแกรงร่อนและบันทึกข้อมูลบ่อน้ำของคุณก่อนที่จะทำการตัดเหล็ก ซัพพลายเออร์ที่ดีจะทักท้วงเกี่ยวกับขนาดช่องกรองที่ใหญ่เกินไปหรือเล็กเกินไป แทนที่จะผลิตตามที่คุณเขียนลงไปเฉยๆ

คำถามที่พบบ่อย

ขนาดช่องกรองที่เหมาะสมสำหรับท่อกรองบ่อน้ำบาดาลคือเท่าใด? ไม่มีค่าตายตัวที่เป็นสากล ท่อกรองบ่อน้ำบาดาลส่วนใหญ่ใช้ขนาดช่องกรองระหว่าง 0.006 นิ้ว (0.15 มม.) ถึง 0.040 นิ้ว (1.0 มม.) และการเลือกขนาดที่เฉพาะเจาะจงจะอ้างอิงจากการวิเคราะห์ขนาดตะกอนด้วยตะแกรงร่อน (sieve analysis) — โดยทั่วไปคือ 50–60% ของค่า D10 ของชั้นดินอุ้มน้ำ หรือ 50–60% ของค่า D10 ของชั้นกรวดกรองในบ่อน้ำบาดาลที่มีการใส่กรวดกรอง

จะเลือกขนาดช่องกรองจากการวิเคราะห์ขนาดตะกอนด้วยตะแกรงร่อนได้อย่างไร? ทำการวิเคราะห์ขนาดตะกอนด้วยตะแกรงร่อน (ASTM D6913 / ISO 17892-4) อ่านค่า D10 จากเส้นโค้งการกระจายตัวสะสม แล้วคูณด้วย 0.5–0.6 ปัดเศษลงให้เป็นขนาดช่องกรองมาตรฐานที่ใกล้เคียงที่สุด หากชั้นดินอุ้มน้ำไม่มีความสม่ำเสมอ (Cu = D60/D10 สูงกว่า 6) หรือมีเนื้อละเอียดมาก ให้วางแผนใส่ชั้นกรวดกรองและกำหนดขนาดช่องกรองตามขนาดของกรวดแทนที่จะเป็นชั้นดินอุ้มน้ำ

ค่า D10 ในการกำหนดขนาดท่อกรองบ่อน้ำบาดาลคืออะไร? D10 คือขนาดเม็ดตะกอนที่ตัวอย่างชั้นน้ำบาดาล 10% โดยมวลมีขนาดละเอียดกว่า ซึ่งเป็นตัวแทนของส่วนที่ละเอียดที่สุดของโครงสร้างรับน้ำหนักของชั้นดินอุ้มน้ำ และเป็นเกณฑ์อ้างอิงมาตรฐานสำหรับการกำหนดขนาดช่องกรอง เนื่องจากฝุ่นตะกอนขนาด D10 ที่ถูกกักไว้จะช่วยให้บ่อน้ำบาดาลที่พัฒนาตามธรรมชาติไม่มีทรายปนเปื้อน

จะเกิดอะไรขึ้นหากช่องกรองของท่อกรองมีขนาดใหญ่เกินไปหรือเล็กเกินไป? หากใหญ่เกินไป ทรายและฝุ่นตะกอนจะไหลเข้ามาอย่างต่อเนื่อง ทำให้ปั๊มและท่อกรุสึกหรอจนกระทั่งต้องดึงท่อขึ้นมาซ่อมแซม หากเล็กเกินไป ความเร็วในการไหลเข้าจะสูงขึ้น ท่อกรองจะเกิดตะกรันและอุดตันเร็วขึ้น และปริมาณน้ำที่ได้จะลดลงต่ำกว่าความสามารถในการจ่ายน้ำของชั้นน้ำบาดาล ความล้มเหลวทั้งสองแบบนี้ล้วนมีสาเหตุมาจากขนาดช่องกรองที่ไม่สอดคล้องกับเส้นโค้งขนาดเม็ดตะกอน

จำเป็นต้องใส่ชั้นกรวดกรอง (gravel pack) เสมอไปหรือไม่? ไม่จำเป็น ในชั้นดินอุ้มน้ำที่มีความสม่ำเสมอ (Cu < 3) การพัฒนาบ่อตามธรรมชาติมักจะเพียงพอแล้ว แนะนำให้ใช้ชั้นกรวดกรองสำหรับชั้นดินอุ้มน้ำที่ไม่มีความสม่ำเสมอ (Cu > 6) มีเนื้อละเอียดมาก หรือเป็นชั้นๆ หรือเมื่อต้องการความยืดหยุ่นเป็นพิเศษเพื่อรองรับความผันแปรระหว่างหลุมเจาะทดสอบกับบ่อน้ำบาดาลที่เสร็จสมบูรณ์

รับคำแนะนำขนาดช่องกรองที่เหมาะสมสำหรับชั้นดินอุ้มน้ำของคุณ

การเลือกขนาดช่องกรองเป็นปัญหาทางอุทกวิทยา ไม่ใช่แค่การเลือกจากแคตตาล็อกทั่วไป และวิธีที่เร็วที่สุดในการเลือกให้ถูกต้องคือการให้วิศวกรวิเคราะห์ข้อมูลจริงของคุณ ส่งข้อมูลบันทึกบ่อน้ำ (well log) ผลวิเคราะห์การร่อนตะแกรง (sieve analysis) และอัตราการผลิตเป้าหมายของคุณมาให้ KAIFIL แล้วเราจะแนะนำขนาดช่องกรอง พื้นที่เปิด และรูปทรงของตะแกรงกรองที่เหมาะสมกับชั้นหินอุ้มน้ำของคุณ จากนั้นจึงผลิตตะแกรงกรองที่ตรงตามความต้องการด้วยวัสดุ SS304 หรือ SS316 พร้อมความยาว เส้นผ่านศูนย์กลาง และการเชื่อมต่อแบบสั่งทำพิเศษ ตั้งแต่ท่อผลิตที่สร้างขึ้นเป็นท่อตะแกรงลวดลิ่ม (wedge wire screen pipe) ไปจนถึง ชิ้นส่วนตะแกรงลวดลิ่มแบบสั่งทำพิเศษ สำหรับการปรับปรุงระบบและการซ่อมบำรุง เราผลิตตะแกรงกรองแบบช่องเปิดต่อเนื่องให้เหมาะสมกับชั้นดินชั้นหินของคุณ ไม่ใช่ในทางกลับกัน ติดต่อเราพร้อมข้อมูลชั้นดินชั้นหินของคุณ เพื่อให้เราช่วยกำหนดขนาดตะแกรงกรองของคุณอย่างถูกต้องตั้งแต่ครั้งแรก