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PVCu管材在水井综合项目工程的应用.doc

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文档介绍:PVC-U管材在水井工程中应用
吴永刚
摘要:水井是一种古老取水工程,水井在国内对开发和运用地下水资源、发展农田灌溉和人畜用水方面起着重要作用。而在水井工程中,老式用于成井管材以铸铁管、钢管和水泥管等为主,这些管材存在严重腐蚀老化问题始终难以解决。井壁管腐蚀不但影响水井寿命,并产生许多不良后果,诸如地面沉降、地层坍塌、水质污染、和水井涌沙等,特别是某些地下水水质腐蚀性较为严重地区,损失更是惊人。基于此,很有必要对井管腐蚀问题进行研究,开发相应新工艺、新技术、新材料,寻找对策。为此我公司与河北中水勘察技术有限公司、内蒙古包钢勘察测绘研究院、大庆石油管理局供水公司、吉林大学一道参加了中华人民共和国地质调查局地质调查项目“全塑料供水井成进技术研究”,共同研究金属井管腐蚀机理问题,并研发水井用防腐塑料井管、滤水管,设计全塑成井工艺,涉及其连接方式,安装操作工艺等。本文就老式金属管材在地下环境腐蚀机理涉及井管腐蚀类型,作用机理、腐蚀速度影响进行了分析,并结合内蒙古乌拉特前旗全塑成井工程,对PVC-U管材水井工程进行总结,简介了PVC-U管材特点、连接操作办法等,但愿能为水井工程提供一种新材料,从而增进PVC-U管材在水井工程中推广和应用。
核心词:腐蚀 井壁管 PVC-U管 成井工艺
水井发展概况
世界各国在水井工程设计和施工方面有着不同工艺和特色,在钻进办法井管材料选取水井杀菌消毒管理规范化方面有着严格规定和规范。在四十年代开始尝试采用塑料井管,七十年代初期,发现,重量轻塑料管,能为轻型钻机和有少数钻工构成机组所操控和掌握,早年建造水井在长期使用中也表白,塑料井管不受土壤和地下水化学影响不适于铁细菌生长,寿命长,仅需少量维护和保养,并且在必要时可对水井进行化学解决而不损伤井管,在力学性能上,仍能承受普通地层压力达300米效果依然较好。到当前,国外水井工业中,井管和滤水管约有70%都为塑料管有30%左右为钢管和铸铁管,水泥类管道由于成井质量等因素已被裁减。
国内水井工程井管材料普通为钢管、铸铁管和水泥管,城乡供水重要以铸铁管和钢管为主,通过对当前水井调查研究,施工水井成井构造设计、尽管和滤水管选取都不合理,井管腐蚀严重,导致井管腐蚀变形、破裂,水井涌沙等问题突出。七十年代开始,对塑料井管、滤水管进行了小批量推广应用,获得里较好效果,但由于生产技术和成井工艺等因素,未能进一步开发。当前,国内大口径水井工程,铸铁管在成井管材中占70%左右,别的以水泥类管为主,对于***水井,塑料井管和滤水管开发和应用逐年上升,但由于老式观念和塑料井管产品质量原则等问题,成井工艺上又缺少指引,致使这项技术发展缓慢,也影响了塑料井管在国内推广。

水资源短缺是一种全球性问题,对地下水资源开发和运用显得日益重要,由于地热资源干净性等长处,近年来也得到很大开发和运用,在所有这些钻井中所使用井管多时老式金属管材,由于井管腐蚀导致挥霍和损失以及一系列、其她不良后果始终没有得到较好解决。
本世纪50年代后来,随着石油化学工业飞速发展,石油深加工技术日趋完善,塑料制品种类多样化,产量迅速增长,使之逐渐发展成为一种新型工程材料。塑料管和老式管材相比,塑料井管性能均一,抗腐蚀能力强,且具备重量轻,抗磨损和生物惰性、水流阻力小,,使用寿命长,安装简便迅速,造价较低等明显优势,受到了管道工程界青睐。
结合以上特点,塑料井管具备辽阔应用前景,研究开发塑料井管意义重大。
老式井管(铁管)腐蚀机理研究
1、井管腐蚀类型
腐蚀类型
腐蚀成因
危害及速度
化学腐蚀
电偶腐蚀
缝隙腐蚀
孔蚀
磨损腐蚀
应力腐蚀
PH〈5;酸洗井;酸物质渗入
材质不均;形成电极电位差
表面泥砂、水垢屏蔽作用等
Cl-、ClO4-等含量较高
含砂量大、水流速度高等
焊接加工导致应力等
危害大、腐蚀速度快
危害大、腐蚀速度快
危害大、腐蚀速度慢
危害大、腐蚀速度快
危害大、腐蚀速度慢
危害大、腐蚀速度慢
2、井管腐蚀机理
1)氧化理论(Acid.theory):由于水中碳酸(H2CO3)作用,铁变成碳酸亚铁,接着再被水中氧所氧化,成为氢氧化铁。
  2)过氧化理论(Peroxide.theory):铁一方面和水化合成氢氧化亚铁,这时产生氢气和水中氧化合生成 H2O2 之后,氢氧化亚铁和 H2O2 化合生成氢氧化铁。
  Fe+2H

2O → Fe(OH)2 +H2↑
  H2+O2 → H2O2
  2Fe(OH)2 + H2O2 → 2Fe(OH)3(锈)
  3)电化学理论( Electrochemical . theory ):腐蚀是由电化学反映而引起,一方面生成是氢氧化亚铁,在碱性水中,与氧化合生成氢氧化铁,形

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上传人:梅花书斋 2021/12/8 文件大小:60 KB

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