zostały wymyślone w USA już około 90 lat temu. Dzięki tej konstrukcji istnieje możliwość dopasowania szerokości szczelin przy najniższych tolerancjach do charakterystycznej linii uziarnienia danej warstwy wodonośnej oraz takiego ukształtowania szczelin, aby możliwe było optymalne odpiaszczanie podłoża skalnego. Zalety Własna produkcja Krótkie terminy dostaw Technologia Johnson Produkcja zgodnie z DIN 4935 Filtr stalowy ze stwarza optymalne warunki do rozwoju studni (gagaty, kolby, pompy). Energia kinetyczna wypływającej wody jest jeszcze zwiększana poprzez dyszowe działanie stożkowej szczeliny. Filtr stalowy typu Johnson ze swoimi rozszerzonymi do wewnątrz szczelinami nadaje się szczególnie do otworów wlotowych wody zawierającej drobne cząsteczki. W ten sposób można uniknąć zapchania.
MATERIAŁY 1 1 Materiał wyjściowy Stal szlachetna, różnej jakości w zależności od jakości wody gruntowej i temperatury. Własności i przydatność Numer materiałowy 1.4301 (X5CrNi18-10), AISI 304 (V2A) Stal jest odporna na wodę i lekko zanieczyszczone ścieki oraz kwasy słabo organiczne i nieorganiczne. Ogólnie odporna do wartości ph 4,5 w środkach szkodliwych o niskiej zawartości chlorków. Numer materiałowy 1.4306 (X2CrNi19-11), AISI 304L Podobne własności jak 1.4301, jednak mniejsza zawartość węgla, dzięki czemu istnieje zwiększona odporność na korozję międzykrystaliczną, która może powstać na przykład w czasie procesu spawania. Numer materiałowy 1.4307 (X2CrNi18-9), AISI 304L Podobne własności jak 1.4306, jednak z nieznacznie mniejszą zawartością Ni. Numer materiałowy 1.4404 (X2CrNiMo17-13-2), AISI 316L, (V4A) Ogólna wytrzymałość wyższa niż stali V2A, przede wszystkim również w przypadku wyższej zawartości chlorków. Odporność na korozję międzykrystaliczną jest zagwarantowana dzięki limitowanej zawartości węgla. Numer materiałowy 1.4541 (X6CrNiTi18-10) Ta stal C2A posiada dodatkowo wspaniałą wytrzymałość na różnorodne agresywne środowiska. Poza tym materiał odznacza się dobrą ciągliwością. Numer materiałowy 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2), AISI 316Ti, (V4A) Podobne własności jak 1.4404, jednak rękojmia wytrzymałości na korozję międzykrystaliczną dzięki zwiększonej zawartości tytanu. Numer materiałowy 1.4462 (X2CrNiMoN22-5-3) Ta stal typu duplex odznacza się przede wszystkim wysoką odpornością na korozję wżerową i korozję naprężeniową w środowiskach neutralnych i zawierających chlor; a zatem dobrą odpornością na wodę morską. Więcej informacji na temat jakości materiału po złożeniu zapytania.
ŁĄCZNIKI 1 2 Wybór właściwego łącznika Przegląd typów łączników Wybór łączników zależy w dużej części od wymagań technicznych takich jak obciążenie rozciągające, wytrzymałość na ściskanie i wytyczne dla budów dotyczące instalacji. Dlatego radzimy indywidualne zaprojektowanie tego wspólnie z nami. Poza tym należy pamiętać o średnicy zewnętrznej danego łącznika. Jest ona większa niż średnica rury. Wszystkie łączniki oczywiście dostarczamy pojedynczo. 1 2 3 4 5 1 Szybkozłącze ZSM 2 Połączenie na gwint okrągły 3 Połączenie typu API 4 Połączenie kołnierzowe 5 Połączenie z gwintem trapezowym i uszczelnieniem kształtowym PCV (możliwość dostawy również w stali szlachetnej) Łączniki Średnica zewnętrzna d3 zgodnie z DIN 4935 Średnica znamionowa DN 100 125 150 200 250 300 350 400 500 600 800 1.000 Gwint okrągły [mm] 138 164 190 245 295 345 380 435 550 ZSM [mm] 140 170 190 251 304 352 401 443 543 643 - Połączenie z gwintem trapezowym i uszczelnieniem [mm] 125 152 180 247 304 359 433 490 kształtowym PCV Kołnierze DIN [mm] 606 706 920 1.120 Łączniki Średnica zewnętrzna d3 zgodnie z API Średnica znamionowa DN 100 125 150 200 250 300 350 400 500 600 800 1.000 Gwint API [mm] 127 154 188 245 298 355 -
S 1 d 3 STÜWA Sp. z o.o. ŁĄCZNIKI 2 2 ZSM DIN 4922-4 Gwint okrągły DIN 4922-2 Połączenie gwintowe PCV* Gwint API ø d3 S1 Pręt ścinany Uszczelki Pierścień uszczelniający S1 ø d6 S1 ø d3 * alternatywnie gwint trapezowy w stali szlachetnej 1. Gwint okrągły - DIN 4922-2 Ta forma gwintu została wymyślona w Niemczech. W stosunku do innych form gwintów (gwint trójkątny i gwint drobny) ma kilka znacznych zalet: dobra nośność dobre łączenie, również w przypadku stali szlachetnej Możliwe powleczenie powierzchni epoksydem lub poliamidem, również cynkowanie - gwinty drobne się w takim przypadku zatykają 2. Gwint okrągły - norma zakładowa Korzystny rodzaj połączenia 3. Gwint API (AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE) Te gwinty są wymagane przy budowie studni, wtedy, gdy na zagranicznych budowach stosuje się rury na polach naftowych o typowych wymiarach w calach a filtry studzienne należy zaopatrzyć w odpowiednie gwinty. Zwyczajowo stosowaną formą gwintu jest tak zwany gwint Casing dla rur zgodnie ze specyfikacją 5A, tabela 1.1. - specyfikacją dla tego gwintu jest STD 5B. Tutaj rozróżniamy: Tabella2.2 - CASING SHORT THREAD (gwint krótki, najczęściej stosowana forma gwintu). Tabela 2.3 - CASING LONG THREAD (gwint długi). Jest kilka wymiarów, których nie zawarto w specyfikacji 5A. Dotyczy to w szczególności wymiaru DN 300, zgodnie z API 5L wymiar 12.3/4" średnica zewnętrzna 323,85 mm. Przy produkcji gwintów do filtrów studziennych należy zatem zwracać uwagę na to, aby gwinty były wykonywane zgodnie z tabelą 2.1. LINE PIPE". W niektórych krajach wymagana jest forma gwintu BUTTRESS". 4. Szybkozłącze ZSM (DIN 4922-4) Jest to bardzo często stosowany rodzaj połączenia. Jego zaleta polega na łatwym i szybkim montażu na budowie. W zależności od przypadku obciążenia pręt ścinany, który przyjmuje siły rozciągające, może być wykonany jako pręt ścinany (jakość materiałowa poliamid) lub sprężyna ścinana (jakość materiałowa stal szlachetna 1.4571). W przypadku bardzo dużych obciążeń rozciągających można również zastosować linę ścinaną. 5. Połączenie gwintowe PCV Możliwe jest łączenie z PCV. Dzięki temu wariantowi budowa z rur pełnych jest tańsza. Kolejną zaletą jest redukcja wagi. 6. Połączenie kołnierzowe (DIN 4922-3) Złącza kołnierzowe stosuje się w szczególności do łączenia rur o większych średnicach.
rury nasadowe DANE TECHNICZNE 1 4 Wymiary filtra zgodnie z normą zakładową Średnica znamionowa Ø trzpienia kontrolnego Ø prętów podporowych Ø wewn. Ø zewn. Wytrzymałość na ciśnienie zewnętrzne* Waga DN [cal] [mm] [mm] [mm] [mm] [bar] [kg/m] 50 2 45 3,25 50 60,3 97,2 3,4 80 3 72 3,25 78 88,9 29,9 4,2 4 88 101,6 66,6 5,7 100 4 ½ 91 3,65 101 114,3 46,5 6,7 5 114 127 33,8 7,4 125 5 ½ 118 3,65 127 139,7 64,3 9,5 150 6 ⁵ ₈ 140 3,65 150 168,3 77 15 7 164 177,8 65,1 16 175 7 ⁵ ₈ 168 3,65 177 193,7 50,2 17,6 200 8 ⁵ ₈ 191 3,65 202 219,1 48,7 18,7 9 ⁵ ₈ 230 244,5 39,2 26,2 250 10 ¾ 240 3,65 254 273,1 42,6 27,8 300 12 ¾ 283 3,9 300 323,9 33,2 34,6 350 14 325 3,9 335 355,6 25 37,6 400 16 375 3,9 387 406,4 16,6 42,9 18 436 457,2 11,6 47,6 500 20 475 3,9 484 508 8,4 53,9 600 24 575 3,9 585 609,6 4,8 63,4 30 730 762 2,5 92 800 32 775 790 812 2 100 1.000 40 950 975 1005 2 Połączenie gwintowe Ø zewn Ø wewn. Pręty podporowe (*) Informacje na temat wytrzymałości na ciśnienie zewnętrzne zawierają uwzględnienie współczynnika naddatek bezpieczeństwa. Informacje odnoszą się do szerokości szczeliny 0,5 mm Większe wymiary po złożeniu zapytania.
DANE TECHNICZNE 2 4 Wytrzymałość filtrów stalowych typu Johnson Miarodajne dla rozplanowania i zakresu zastosowania filtrów stalowych typu Johnson są siły, na które filtr jest narażony w czasie montażu oraz w stanie zamontowanym. Uwzględnić należy wytrzymałość na ciśnienie zewnętrzne oraz obciążenie rozciągające. 1. Wytrzymałość na ciśnienie zewnętrzne Ze względu na szerokość głowicy a w szczególności wysokość profilu (w naszych zestawieniach B= szerokość a H = wysokość) profil filtra stalowego typu Johnson określa wytrzymałość na ciśnienie zewnętrzne. Pręty podporowe nie są uwzględniane do obliczeń wytrzymałości na ciśnienie zewnętrzne. Różni producenci mają z reguły do obliczeń jakiś wzór, który jest weryfikowany przez testy ciśnieniowe przeprowadzane w praktyce. W naszej firmie wymaganą / oczekiwaną wytrzymałość na ciśnienie zewnętrzne wyznaczamy według stosowanego międzynarodowo wzoru: ciśnienie zewnętrzne 1 PSI (funt na cal kwadratowy) na metr głębokości montażu. 2. Możliwe obciążenie rozciągające Wytrzymałość na rozciąganie określa się poprzez ilość i średnicę prętów podporowych. Wreszcie określa wartość wytrzymałości na rozciąganie całego ciągu filtrów. Siły rozciągające są przyjmowane przez pręty podporowe w kierunku pionowym. A więc korpus filtrów może być narażony na znaczne obciążenia w kierunku pionowym. Przykład (przyjęta wytrzymałość na rozciąganie: 500 N/mm 2) : Filtr DN 200 z 40 prętami podporowymi Ø 4 mm Przekrój całościowy prętów podporowych = 40 x r2 x π 40 x 2 x 2 x π = 503 mm2 x 500 N/mm 2 = 251,5 KN Dopuszczalne obciążenie rozciągające wynosi zatem: 25,15 t. 3. Obciążenie ściskające Filtr stalowy typu Johnson nie może generalnie być narażony na obciążenie ściskające. Tym samym musi być montowany w postaci wiszącej. Przykład: Głębokość zabudowy 100 metrów = wytrzymałość na ciśnienie zewnętrzne 100 PSI 100 PSI jest odpowiednikiem 7,0 bar. Wytrzymałość na ciśnienie zewnętrzne musi wynosić minimum 0,07 bar na metr. Zakłada się przy tym, że kolumna cieczy w przestrzeniach międzyrurowych oraz we wnętrzu rury sięga do górnej krawędzi terenu. W pojedynczych przypadkach, a mianowicie w takich, gdy odwiert zdaje się być trudny (rozpadliny, płuczka wiertnicza gęsta z powodu zaniku płuczki, osiadania żwiru), przyjmuje się wartość 1,5 PSI. W przedstawionym modelu obliczeniowym nie chodzi o dające się sprawdzić potwierdzenie statyczne, lecz o ustalenie wartości orientacyjnych, które będą zwyczajowo stosowane do wymiarowania rur do budowy studni.
DANE TECHNICZNE 3 4 B: Profile z serii filtrów studziennych i otwarte powierzchnie w % Profil B/H [mm] 250 300 325 350 375 400 450 Szerokości szczelin (SW) [mm] 2,5 x 2,38 3,0 x 3,65 3,25 x 3,65 3,5 x 5,0 3,75 x 6,0 4,0 x 7,25 4,5 x 9,25 0,30 10,7 9,1 8,4 7,8 7,4 0,50 16,6 14,2 13,3 12,5 11,7 11,1 10,0 0,75 23,0 20,0 18,7 17,6 16,6 15,7 14,2 1,00 28,5 25,0 23,5 22,2 21,0 20,0 18,1 1,50 37,5 33,3 31,5 30,0 28,5 27,2 25,0 2,00 44,4 40,0 38,0 36,3 34,7 33,3 30,7 2,50 45,4 43,4 41,6 40,0 38,4 35,7 3,00 48,0 46,1 44,4 42,8 40,0 Profil B/H = Pręty podporowe X = obliczenie otwartych SW x 100 % powierzchni według wzoru: SW + szer. 3,65 mm 3,9 mm 6,35 mm
DANE TECHNICZNE 4 4 Przepustowość filtra (l/s) na metr bieżący Filtr studzienny (v = 30 mm/s) Średnica znamionowa Ø zewn. Profil Szerokość szczeliny DN [cal] ok. [mm] [mm] 0,5 0,75 1 1,5 2 2,5 3 50 2 60 250 0,94 1,30 1,62 2,12 2,51 2,83 5,65 100 4 114 250 1,79 2,48 3,07 4,03 4,78 5,37 5,86 100 4 114 300 1,53 2,15 2,69 3,58 4,30 4,88 5,37 150 6 168 250 2,64 3,65 4,52 5,94 7,04 7,92 8,64 150 6 168 300 2,26 3,17 3,96 5,28 6,33 7,20 7,92 150 6 168 325 2,11 2,97 3,73 5,00 6,03 6,88 7,60 150 6 168 350 1,98 2,79 3,52 4,75 5,76 6,60 7,31 200 8 219 300 2,95 4,13 5,16 6,88 8,26 9,38 10,32 200 8 219 325 2,75 3,87 4,86 6,52 7,86 8,97 9,91 200 8 219 350 2,58 3,64 4,59 6,19 7,51 8,60 9,53 200 8 219 375 2,43 3,44 4,35 5,90 7,18 8,26 9,17 200 8 219 400 2,29 3,26 4,13 5,63 6,88 7,94 8,85 250 10 273 300 3,68 5,15 6,43 8,58 10,29 11,70 12,86 250 10 273 325 3,43 4,82 6,05 8,13 9,80 11,19 12,35 250 10 273 350 3,22 4,54 5,72 7,72 9,36 10,72 11,88 250 10 273 375 3,03 4,29 5,42 7,35 8,95 10,29 11,44 250 10 273 400 2,86 4,06 5,15 7,02 8,58 9,90 11,03 300 12 323 325 4,06 5,71 7,16 9,61 11,60 13,24 14,61 300 12 323 350 3,81 5,37 6,76 9,13 11,07 12,68 14,05 300 12 323 375 3,58 5,07 6,41 8,70 10,59 12,18 13,53 300 12 323 400 3,38 4,81 6,09 8,30 10,15 11,71 13,05 300 12 323 450 3,04 4,35 5,53 7,61 9,37 10,87 12,18 350 14 356 350 4,19 5,92 7,46 10,07 12,20 13,98 15,49 350 14 356 375 3,95 5,59 7,06 9,59 11,67 13,42 14,91 350 14 356 400 3,73 5,30 6,71 9,15 11,18 12,90 14,38 350 14 356 450 4,79 6,10 8,39 10,32 11,98 13,42 400 16 406 350 4,78 6,75 8,50 11,48 13,91 15,94 17,66 400 16 406 375 4,50 6,38 8,06 10,93 13,31 15,31 17,01 400 16 406 400 4,25 6,04 7,65 10,44 12,75 14,72 16,40 400 16 406 450 5,47 6,96 9,57 11,77 13,67 15,31 450 18 457 375 5,07 7,18 9,07 12,31 14,98 17,23 19,14 450 18 457 400 4,79 6,80 8,61 11,75 14,36 16,57 18,46 450 18 457 450 6,15 7,83 10,77 13,25 15,38 17,23 500 20 508 400 5,32 7,56 9,58 13,06 15,96 18,41 20,52 500 20 508 450 6,84 8,71 11,97 14,73 17,10 19,15 600 24 610 450 8,21 10,45 14,37 17,69 20,53 23,00 800 32 816 450 10,99 13,98 19,23 23,66 27,47 30,76 1000 38 980 450 13,19 16,79 23,09 28,42 32,99 36,95 Większe wymiary po złożeniu zapytania.