- Пристрій і призначення свердловинного фільтра
- Матеріали для фільтраційного обладнання
- Конструкційні різновиди фільтрів
- Висновки і корисне відео по темі
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Облаштування свердловини на заміській ділянці забезпечить його власників водою. Але без належної підготовки її не можна буде використовувати для приготування їжі і питних цілей. Для виконання попереднього очищення можна зробити фільтр для свердловини своїми руками. Практична саморобка коштувати буде набагато менше торгового пропозиції. А це немало, згодні?
Ознайомитися з гідною уваги інформацією, що спирається на вимоги нормативів, ви зможете, читаючи представлену статтю. Викладені в ній відомості знадобляться як самостійним майстрам, так і замовникам послуг буровиків. Знання конструкції фільтруючого пристрою і специфіки догляду за ним стане у пригоді і в ході експлуатації.
У статті наведені різновиди свердловинних фільтрів, що допоможе визначитися з найкращим варіантом. Скрупульозно розібрана технологія споруди, перераховані технічні тонкощі процесу виготовлення і установки. Для кращого сприйняття значного інформаційного матеріалу наведені фото, схеми і відео.
Пристрій і призначення свердловинного фільтра
Всі фільтри для свердловини мають схожу будову. Вони працюють в одне і багаторівневих системах очищення води. Відповідають за механічну очистку, не даючи частинок грунту, піщинок і іншим відносно великим забрудненням потрапляти всередину обсад.
Фільтри складаються з трьох основних елементів, розташованих зверху вниз:
- Надфільтрової ділянку. Деталь, що виконує роль своєрідного фитинга при закріпленні пристрою на обсадних труб.
- Фільтруючий елемент. Перегородка з отворами, що перешкоджає часткам забруднень проникати всередину фільтра.
- Відстійник. Ємність для збору великих частинок, які зуміли проникнути всередину обсадної труби.
Для поліпшення очищення може використовуватися багаторівнева система, що припускає наявність додаткових проточних фільтрів, які встановлюються вже перед краном.
Фільтр для свердловини перешкоджає попаданню великих мінеральних частинок всередину колони. Завдяки цьому на поверхню подається чиста вода, а свердловинне обладнання захищене від перевантажень
Використовувані для первинного очищення пристрою ділять на дві групи:
- З попередньої фільтрацією. Між зовнішньою стінкою свердловини і поверхнею обсадної труби укладається шар мармурової крихти або гравію, який «збирає» забруднення і запобігає швидкому замулювання фільтра.
- Без попередньої фільтрації.
Фільтруючий елемент варіанту без попередньої фільтрації контактує безпосередньо з водоносним шаром.
Фільтруюча частина свердловинного фільтра "охоплює" тільки водоносний горизонт, плюс по півметра вище нього і нижче. По всій залишилася висоті обсадки труби не проникні, з'єднання ланок герметичні
Основне призначення свердловинного фільтра полягає в очищенні води від непотрібних домішок. Однак пристрій прибирає тільки великі забруднення, доочищення після нього обов'язкове. Тільки так можна знизити мінералізацію і рівень жорсткості, зменшити концентрацію фтору, марганцю і заліза.
Вибір типу системи додаткової фільтрації залежить від хімічного складу води, що надходить зі свердловини. Крім основного завдання фільтр для свердловини виконує другорядні функції.
З аргументами на користь застосування свердловинних фільтрів ознайомить добірка фото:
Фільтри встановлюються в стовбур свердловин на пісок, тому що в процесі відкачування в воду потрапляє багато піщаної суспензії 
При перекачуванні води з піщаної свердловини, які не обладнаної фільтром, в десятки разів частіше доводиться чистити насос, він менше служить через збільшену навантаження на двигун 
Зі свердловини на пісок, в стовбур якої не встановлено фільтр, тече вода вкрай низької якості 
Чи не пройшла фільтрацію вода засмічує труби, раніше обіцяного виробником терміну виводить з ладу нагрівальне обладнання
Він забезпечує тривалий термін служби свердловини і зануреного в неї обладнання, оскільки захищає їх від домішок, які можуть дуже швидко заповнити стовбур. В цьому випадку свердловина замулився, стане непрацездатною і потрібно чистка.
Важливо розуміти, що насосне обладнання не призначене для тривалої роботи з підвищеним навантаженням, що неминуче при підйомі води з розчиненими в ній твердими частинками забруднень.
В таких умовах насос відчуває перевантаження і дуже швидко виходить з ладу. Крім того, фільтр підтримує стінки свердловини, захищаючи їх від обвалу і осипання породи.
Матеріали для фільтраційного обладнання
Як матеріали застосовують нержавіючу сталь, пластмасу і чорні метали. Розглянемо докладніше особливості і характеристики кожного з них.
Нюанси використання нержавійки
Кращим матеріалом для виготовлення свердловинних фільтрів є нержавіюча сталь. Вона здатна витримувати високі мнеться і згинальні впливу, а легування робить її несприйнятливою до окислення.
Труби з нержавіючої сталі відрізняються тривалим терміном служби, проте вартість їх досить висока.
Всі експлуатаційні характеристики нержавіючої сталі характерні і для виготовлених з неї фільтрової сітки і дроту, що використовується для навивки на деталь.
Для виготовлення свердловинного фільтра використовується спеціальна сітка з металу або з синтетичних ниток
Особливості застосування пластика
Пластмаса - ще один матеріал, який широко використовується для виробництва фільтрів. Пластик абсолютно інертний, тому не схильний до процесів окислення. Він дуже простий в обробці і має тривалий термін експлуатації.
Вартість деталей з пластмаси невелика, що дуже приваблює власників свердловин.
Хімічні фільтри з пластикових труб дуже прості в обробці і коштують недорого. Однак їх можна використовувати тільки на невеликих глибинах, що обумовлено невеликим запасом міцності
Основним недоліком пластика є низька міцність. Внаслідок цього він не здатний витримувати серйозні здавлюють навантаження, які характерні для великих глибин.
Тонкощі використання чорних металів
Чорні метали в якості фільтрів можна використовувати тільки для свердловин, що дають воду для технічних цілей. Це обумовлено тим, що вони окислюються водою, в результаті чого в ній з'являється оксид заліза. Медики не довели, що він шкідливий для організму.
Однак при концентрації цієї речовини більше, ніж 0, 3 мг / л вода буде залишати неприємні жовті плями на сантехніці, посуді і білизна. Оцинковані чорні метали теж схильні до окислення.
Візуально вода з невеликою кількістю домішок виглядає практично прозорою. Але наліт, що утворюється на сантехніці, змушує задуматися про шкоду для здоров'я при використанні такої води в якості питної
В результаті чого в воді з'являється не тільки оксид заліза, а й оксид цинку. Останній подразнює слизові оболонки і призводить до розладу травлення.
Таким чином, фахівці настійно не рекомендують використовувати для виготовлення фільтрів для свердловини чорні метали, в тому числі і оцинковані.
Це стосується не тільки основи, але і фільтрової сітки, нижніх секцій обсадних труб, а так само дроту, яка використовується при кріпленні і виготовленні конструкції. В іншому випадку воду, отриману зі свердловини з таким фільтром, можна буде використовувати тільки для технічних цілей.
Таким чином, для глибоких свердловин слід найкраще використовувати деталі з нержавіючої сталі, а для невеликих глибин або в разі використання додаткової обсадної труби оптимально монтувати пластикові комплектуючі.
Конструкційні різновиди фільтрів
Існує кілька видів свердловинних фільтрів, кожен з яких призначений для експлуатації в певних умовах. Вибір конструкції визначається геологічними характеристиками водоноса.
Артезіанські свердловини буряться в стабільних і твердих вапняних породах, що дає можливість експлуатувати їх без фільтра. Стовбур просто залишають відкритим.
Хороший натиск води, який властивий для таких свердловин, дозволяє встановлювати погружной насос на значній відстані від дна, тому що подається вода не потребує грубої очистки.
Дрібнозернистих домішок у вапняку майже немає, а потрапляння в неї великих часток породи практично виключено. Якщо свердловина виконується в нестабільних гравійних, дресвяних або галькових породах від великих і дрібнодисперсних включень обов'язково потрібен фільтр.
Відповідно і насос повинен бути встановлений досить близько до водозабору, що робить обов'язковим наявність фільтра. Найчастіше це дірчастий або щілинний фільтр, який розрахований тільки на грубу очистку. За умови відсутності піску в водоносному шарі пристрій буде ефективно працювати і прослужить дуже довго.
Найбільш «примхливими» вважаються свердловини, виконані в піщаних грунтах. Саме вони доставляють максимум турбот своїм власникам і бурильникам. Практика показує, що вони найбільш поширені, оскільки піщані водоноси найчастіше розташовуються ближче всього до поверхні.
Свердловини на пісок не можуть експлуатуватися без фільтра сітчастого типу. Причому від якості його виготовлення і матеріалу, з якого він виконаний, багато в чому залежить термін експлуатації свердловини. Розглянемо докладніше кожен з типів свердловинних фільтрів.
Існують різні види свердловинних фільтрів. На малюнку представлені кілька з них, що застосовуються в конструкції свердловини-голки
Варіант # 1 - перфорований фільтр
Конструкції з перфорацією ще називають дірчастими, тому що вони являють собою трубу з отворами, розташованими в певному порядку. Такі фільтри здатні витримувати досить високі навантаження, оскільки кільцева жорсткість труби не знижується.
Саме тому їх дозволено використовувати на великих глибинах, навіть при високій ймовірності грунтових зрушень. Фахівці рекомендують встановлювати дірчасті фільтри на свердловинах з невеликим напором.
Згодом продуктивність такого фільтру неминуче знижується, оскільки отвори в трубі замулюються.
Діаметр отворів дірчастого фільтра повинен бути менше середнього розміру часток породи, в якій буриться свердловина
Пристрій можна виготовити самостійно. Для цього знадобиться: дриль, шліфувальний матеріал, заглушка з вологостійкої деревини і труба потрібного діаметру. Краще, якщо вона буде з нафтового або геологорозвідувального сортаменту.
Якщо вибирається пластик, прослідкуйте, щоб він був безпечний для людини. Розмір отворів залежить від виду породи, тому діаметр свердла підбираємо виходячи з її гранулометричних показників. Отвори на тілі труби можуть розташовуватися в лінійному або в шаховому порядку.
Їх кількість підбирається в співвідношенні 1: 4, тобто четверта частина всієї труби повинна мати перфорацію. Отвори розміщуються з мінімальним кроком в 2-3 см.
Операції з виготовлення дірчастого фільтра виконуються в наступній послідовності:
- Укладаємо трубу на горизонтальну поверхню і приступаємо до розмітки. З одного кінця відзначаємо довжину відстійника, приблизно 50 см. Безпосередньо за ним йде фільтрувальна частина, на якій намічаємо отвори. Не забуваємо, що вона займає ¼ частина всієї труби.
- Свердлимо перший отвір. Володіємо ріжучий інструмент щодо поверхні труби під кутом від 30 до 60 °. Свердлимо в напрямку знизу вгору щодо передбачуваного вертикального розміщення. В результаті виходять овальні отвори більшої площі.
- Аналогічно виконуємо всі необхідні отвори відповідно до розмітки.
- За допомогою шліфувального матеріалу акуратно зачищаємо всі отримані отвори.
- Піднімаємо трубу, встановлюємо її вертикально. Ретельно звільняємо внутрішню порожнину фільтра від стружок, які могли в ній залишитися і закрити отвори.
- Беремо дерев'яну заглушку і закриваємо нею нижню частину труби.
Саморобний дірчатий фільтр для свердловини готовий.
Варіант # 2 - щілинні моделі
Щілинні дуже схожі на дірчасті фільтри, але замість отворів оснащуються прорізами.
Які можуть розташовуватися в такий спосіб:
- Горизонтально в шаховому порядку. Виконується сегмент з прорізами, наступний за ним блок прорізається з поворотом на 45 °. Це дає можливість забезпечення необхідної міцності конструкції без виконання спеціальних поясів жорсткості.
- Вертикально. Відстань між прорізами має бути не менше 10 мм. Такі системи аналогічні дротовим фільтрам для свердловини на пісок.
- Горизонтально з декількома сегментами з прорізів. Відстань між ділянками з перфорацією, яке називається пояс жорсткості, не повинно бути менше 20 мм, інакше труба втратить необхідну міцність. Крок прорізів - не менше 10 мм.
Щілинні фільтри використовуються в нестійкому ґрунті, де високий відсоток вмісту гальки, щебеню або гравію. Їх можна застосовувати і в разі підвищеної небезпеки обвалення породи. Відмітна особливість щілинного фільтра - більш високий дебет свердловини.
Це обумовлено тим, що площа прорізу, розташованої на стержневом каркасі, перевищує площу отвору дірчастого фільтра приблизно в сто разів. Основний недолік конструкції - висока ймовірність закупорювання щілин тонкозернистим піском.
Хімічні фільтри щілинного типу відрізняються високою продуктивністю. Їх використання практично не позначається на дебеті свердловини
Для самостійно виготовлення фільтра щілинного типу знадобиться: труба, металева або пластикова, дерев'яна заглушка і інструмент для фрезерування або газовий різак (пальник). Все залежить від того, яким способом будуть виконуватися прорізи.
Операції виконуються в наступній послідовності:
- Укладаємо трубу на горизонтальну поверхню і розмічаємо. Відступаємо від одного краю близько 50 см, це буде відстійник. Потім намічаємо місце розташування прорізів, не забуваючи про пояс жорсткості, якщо щілини будуть розташовані горизонтально.
- На підставі розмітки будь-яким підходящим способом виконуємо прорізи.
- Піднімаємо трубу і звільняємо її внутрішню частину від стружки і забруднень, які могли потрапити туди в процесі роботи.
- Встановлюємо заглушку.
Фільтр готовий до експлуатації.
З порядком виконання робіт зі спорудження свердловинного фільтра представить фото-галерея:
Насамперед проводиться перфорація труби. Діаметр отворів 10 - 12 мм, відстань між ними приблизно 10 - 15 см 
На попередньо перфоровану трубу намотують алюмінієвий дріт. Між сусідніми витками 5 см 
До витків алюмінієвого дроту кріпимо синтетичну сітку, якою раніше очищали молоко на фермах 
Сіткою щільно обертаємо трубу майбутнього фільтра, кріпимо до дроту волосінню 
Міцно закріплену і з'єднану по шву сітку ще раз міцно обмотуємо дротом 
Краї дроту наметовому на вкручені в трубу з обох сторін саморізи 
Для того щоб встановити фільтр в свердловину і наростити стовбур внутрішньої труби до вимагається довжини потрібен хомут, стопорить колону в стовбурі, або, наприклад, мішки з грунтом 
Набагато простіше, але дорожче використовувати вироби для облаштування свердловини, виготовлені на виробництві. Їх також випускають з геотекстильного обмоткою, яку в прикладі замінила сітка
Варіант # 3 - сітчасті фільтри
Такі системи призначені для установки на глинисто-піщаних водоносом.
Сітчастий фільтр являє собою підставу у вигляді дірчастій або щілинної конструкції, на яку для здійснення більш тонкої фільтрації закріплюється мелкоячеистая сітка. Розмір і форма її осередків можуть варіюватися.
Сітчасті фільтри для свердловин призначені для використання в піщаних породах. Дрібні осередку затримують піщинки
Така система вважається досить довговічною і міцної. Основним її недоліком вважається знижена продуктивність, оскільки маленькі отвори в сітці створюють досить сильний опір потоку.
У жорсткій воді такі фільтри швидко засмічуються частинками залізистих сполук.
Сітка, якої накривається конструкція, може бути:
- стандартної з осередками квадратної форми;
- кіперною, що складається з декількох шарів;
- галуном з осередками складної форми.
Тип грунту визначає вибір сітки. Для гравійного та крупнозернистого піску підбирають кіперному або стандартну сітку, для дрібно і среднезернистой породи - галун. Розміри осередку можуть варіюватися від 0, 12 до 3 кв. мм. Щоб правильно визначити розмір використовують метод проби.
Набирають грунт зі свердловини, потім просівають його крізь різні зразки сітки. Той, що затримає щонайменше половину частинок грунту, можна визнати відповідним для роботи. Щоб визначити розмір осередків і, відповідно, частинок грунту, на міліметровий папір насипають жменю грунту зі свердловини.
Сітки для фільтрів можуть бути виконані з різних матеріалів:
- Метал - латунь або нержавіюча сталь. Такі вироби довговічні, їх осередки при необхідності можна легко очистити. Головний недолік латунних виробів - висока ймовірність того, що при монтажі осередки сітки можуть бути деформовані, що утруднить потрапляння води всередину фільтрувальної колони.
- Склотканина або карбонові нитки. Чи не деформуються при монтажі, відрізняються тривалим терміном служби. Основні труднощі при експлуатації полягає в очищенні сітки.
Звичайною промивання буде мало, доведеться використовувати більш складні методи: хімічні реактиви, електричні розряди або гідродинамічний удар.
Сітка з нержавіючої сталі галуном плетіння. Підходить для роботи на середньо і дрібнозернистих грунтах
Для самостійного виготовлення сітчастого фільтра знадобиться: труба з пластика або металу, дерев'яна заглушка, сітка, дріт перетином як мінімум 3 мм, паяльник і дриль або фрезерувальний інструмент в залежності від обраного способу перфорації.
Приступаємо до роботи:
- Кладемо трубу на рівну горизонтальну поверхню і наносимо на неї розмітку під перфорацію.
- Відповідно до розміткою виконуємо отвори або прорізи.
- Поверх виконаної перфорації накладаємо дріт. Навивати її під нахилом 30-45 °, при цьому відстань між сусідніми витками має становити 2 ± 0, 5 см. Через кожні 5-10 см виконуємо точкову пайку, що закріплює дріт на підставу.
- Перевіряємо якість виконаної навивки, при необхідності повторюємо пайку.
- Накладаємо на дріт сітку і обертаємо нею тіло труби і закріплюємо.
У випадку з металевою сіткою використовуємо пайку, припаивая полотно до дроту, пластикові деталі кріпимо металевим дротом.
Діаметр фільтра для свердловини підбирається так, щоб його максимальні розміри разом з виступаючими елементами були менше діаметра обсадки. Повинна залишитися можливість витягти фільтр для очищення 
Довжина свердловинного фільтра розраховується, виходячи з геологічних умов конкретного майданчика. Верх його повинен бути вище дзеркала грунтових вод на 0, 5 - 1 м і на таку ж відстань нижче підошви водоноса 
Перед установкою фільтра в свердловину проводиться промивка вироблення до повного освітлення витягується води 
Для облаштування неглибоких піщаних свердловин може використовуватися пластиковий фільтр, який встановлюється в сталеву обсадних колон
Варіант # 4 - дротяний фільтр
Такий пристрій можна вважати різновидом сітчастого фільтра з тією відмінністю, що замість сітки на підставу спіраллю намотується особлива клиноподібна дріт. Розмір затримуваних таким фільтром частинок визначається формою дроту і кроком обмотки.
Фільтри такого типу вигідно відрізняються від сітчастих аналогів високою міцністю і тривалим терміном експлуатації, що обумовлено більшою товщиною дроту в порівнянні з сіткою. Зрозуміло, що мова йде про якісні каркасно-стрижневих виробах, які виконати самостійно практично неможливо.
Дротяний свердловинний фільтр - найбільш міцна і довговічна конструкція. Схема пристрою представлена на малюнку
При цьому сітчасті фільтри легше переносять локальні пошкодження. У разі руйнування однієї або відразу декількох осередків сітки, на цій ділянці вона буде пропускати всередину колони більші частки забруднень. Однак увесь інший фільтр повністю збереже свої властивості.
Для дротяних фільтрів властиво інше. При пошкодженні обмотки виріб втрачає фільтруючі властивості на відрізку між двома сусідніми точками закріплення обмотки на каркас на ділянці пориву. Крім того, вартість сітчастих фільтрів набагато нижче. Це пов'язано з тим, що вони більш прості у виготовленні.
Якісні дротові фільтри практично неможливо виготовити самостійно. Якщо все ж дуже хочеться спробувати, знадобиться металева труба потрібного діаметру, заглушка, фрезерувальний інструмент або газовий різак, металеві прутки, паяльник і клиноподібна дріт.
Спочатку виконується підстава у вигляді щілинного фільтра, ширина прорізів якого повинна відповідати середньому діаметру частинок породи. На підготовлений каркас укладаємо 10 або 12 металевих прутів діаметром як мінімум 5 мм.
Вони не дозволять дроті лягти безпосередньо на каркас і закрити його отвори. Підстава готове, можна приступати до намотування дроту. Особливість виготовлення дротяного фільтру в тому, що вона намотується на каркас під натягом. Простіше буде виконати навивку, використовуючи токарний верстат.
Якщо це неможливо, операція виконується вручну, що дуже занадто багато роботи і вимагає особливої акуратності і терпіння. У процесі намотування укладені з необхідним кроком витки дроту обов'язково закріплюються до основи за допомогою пайки.
Гравійний фільтр каркасного типу. Така конструкція вимагає, щоб діаметр свердловини був більше, ніж необхідно тільки для труби
Варіант № 5 - гравійна засипка
Невеликі за розміром гладкі фрагменти каменю твердих порід або гравій можна вважати природним фільтром з досить високим ефектом очищення.
Він здатний затримувати навіть дуже дрібні елементи забруднень і має здатність до самоочищення. Виходячи з цього, дрібний гравій можна використовувати як додатковий фільтр.
З цією метою його поміщають в зону водозабору свердловини. Ефективність такого фільтра залежить від характеристик гравію і висоти його шару. Чим більше частинок забруднень осядуть на гравії, тим менше їх потрапить в основний фільтр, що істотно продовжить роботу свердловини.
Існує два типи гравійних фільтрів:
- Засипний. Являє собою шар матеріалу, засипаного безпосередньо в свердловину через отвори міжтрубному простору. Може використовуватися тільки для конструкцій, чий діаметр не перевищує 10 см на ділянці фільтрувальної частини.
- Зібраний на поверхні. Набивка гравійної суміші проводиться в порожнину між двома шарами фільтруючого матеріалу з дроту або з сітки. Такий контур після набивання опускається в свердловину. Ширина його стінок не перевищує 3 см.
Самостійно виготовити можна тільки фільтр першого типу. Перш за все, потрібно приготувати гравій. До роботи слід поставитися з великою відповідальністю, оскільки від якості матеріалу залежить якість роботи фільтра.
Спочатку вибираємо діаметр гравію. Він повинен бути в середньому в 5-10 разів менше діаметра свердловини труби.
Всі елементи підбираємо за розміром, калібруємо. Бажано, щоб вони були однакового розміру. Якщо матеріал сильно забруднений, можливо, доведеться його промити. При облаштуванні фільтра з гравію підготовчі роботи починаються на етапі буріння свердловини.
Вам також може бути цікава інформація про способи буріння свердловини і про те, як розгойдати її після буріння.
Отвір для неї виконується з урахуванням майбутньої обсипання, тобто трохи більшого, ніж потрібно, діаметра. Після того, як свердловина буде готова, з гирла засипається підготовлений гравій. Товщина обсипання - не менш 50 мм.
Ретельно підібраний за розміром гравій засипається в гирлі свердловини. Мінімальна ширина обсипання становить 5 см
Практика показує, що самостійно виготовити фільтр для свердловини зможе навіть початківець домашній майстер. Такі конструкції прості у виготовленні і монтажі. Важливо тільки правильно визначити тип фільтруючого пристрою і грамотно підібрати матеріал, з якого воно буде виготовлено.
Висновки і корисне відео по темі
Покроковий інструктаж по виготовленню сітчастого фільтра:
А цей ролик ознайомить з послідовністю робіт з виготовлення свердловинного фільтра з пластикової труби:
Якщо все зроблено за правилами, фільтр прослужить дуже довго, очищаючи що подається в будинок воду від забруднень і захищаючи свердловинне обладнання від перевантажень і передчасного виходу з ладу.
У вас в свердловині стоїть саморобний фільтр, виготовлений по одній з інструкцій, розглянутих в статті? Розкажіть, чи складно вам було збирати його і з якими нюансами ви зіткнулися.
Або в процесі спорудження фільтруючого пристосування у вас виникли питання? Не соромтеся, запитуйте рада, залишивши своє питання в блоці коментарів - ми постараємося допомогти вам.