Czy możemy używać rur PPR do głębokich studni?

Rury z polipropylenowego kopolimeru losowego (PPR) są szeroko stosowane w systemach hydraulicznych ze względu na ich trwałość, odporność na korozję i przydatność zarówno do zaopatrzenia w ciepłą, jak i zimną wodę. Są one powszechne w budynkach mieszkalnych i komercyjnych w celu wewnętrznej dystrybucji wody. Jeśli jednak chodzi o bardziej wymagające aplikacje, takie jak głębokie studnie , pojawia się pytanie: czy rury PPR nadają się do takich warunków? Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy przyjrzeć się ich właściwościom, wydajności pod ciśnieniem i porównaniu z innymi materiałami rurowymi zwykle stosowanymi w odwiertach.

1. Czym są rury PPR?

Rury PPR są wykonane z losowego kopolimeru polipropylenu, rodzaju tworzywa termoplastycznego o wysokiej odporności na chemikalia, zmiany ciśnienia i temperatury. Łączy się je zazwyczaj poprzez stapianie cieplne, tworząc mocne, szczelne połączenia.

Główne zalety rur PPR:

• Odporność na korozję: Brak rdzewienia i osadzania się kamienia.
• Odporność na ciepło: Nadaje się do ciepłej i zimnej wody.
• Długa żywotność: Może wytrzymać 50 lat przy normalnym użytkowaniu.
• Nietoksyczny: Bezpieczny dla wody pitnej.
• Gładkie wnętrze: Zmniejsza straty tarcia i zapobiega osadzaniu się osadów.

Te właściwości sprawiają, że są one doskonałe do hydraulika wewnętrzna , przemysłowy transport płynów , i systemy nawadniające . Jednak głębokie studnie stwarzają inne wyzwania.

2. Warunki w Deep Wells

Głęboki odwiert to zazwyczaj wywiercony lub wywiercony otwór rozciągający się 50 metrów do kilkuset metrów pod ziemią aby uzyskać dostęp do wód gruntowych. Rury stosowane w takich zastosowaniach muszą wytrzymać:

1. Wysokie ciśnienie wody – Im głębsza studnia, tym wyższe ciśnienie hydrostatyczne.
2. Naprężenie mechaniczne – Rury muszą wytrzymać ciężar wody i sprzętu pompującego.
3. Ciągła ekspozycja – Pozostają w kontakcie z wodami gruntowymi przez lata.
4. Wibracje i ruch pompy – Pompy zanurzeniowe powodują naprężenia dynamiczne.

Tradycyjnie materiały takie jak Rury HDPE (polietylen o dużej gęstości), uPVC (nieplastyfikowany PVC) lub stalowe są stosowane w przypadku studni głębinowych, ponieważ zapewniają silną integralność strukturalną i odporność na ciśnienie.

3. Czy rury PPR radzą sobie z głębokim ciśnieniem w studni?

Rury PPR są przystosowane do ciśnienia do PN25 (25 barów) w zależności od grubości i klasy ścianki. To jest odpowiednie dla domowe systemy wody pod ciśnieniem , ale w głębokich studniach ciśnienie może łatwo przekroczyć te granice, szczególnie na głębokościach większych niż 100 metrów.

Na przykład:

• Każdy 10 metrów głębokości wody dodaje ~1 bar ciśnienia .
• Studnia o głębokości 100 metrów wywiera około 10 barów ciśnienia , nie licząc siły pompy.
• Studnia o głębokości 200 metrów wywiera ciśnienie ~20 barów, co jest wartością zbliżoną do maksymalnej wartości PPR wysokiej jakości.

Chociaż teoretycznie rury PPR mogłyby wytrzymać umiarkowane głębokości odwiertów, nie są do tego przeznaczone stałe ciśnienie zewnętrzne połączone z obciążeniem mechanicznym i wibracjami . Z biegiem czasu naprężenia mogą powodować odkształcenia, wycieki, a nawet awarie rur.

4. Typowe problemy z PPR w Deep Wells

Jeśli PPR jest stosowany w głębokiej studni, potencjalne problemy obejmują:

• Deformacja pełzająca – Długotrwałe naprężenia mogą powodować powolne zginanie lub rozciąganie.
• Uszkodzenie wibracji pompy – Stawy termojądrowe mogą słabnąć pod wpływem ciągłego ruchu.
• Ograniczona wytrzymałość na rozciąganie – W przeciwieństwie do stali lub HDPE, PPR może nie podtrzymywać ciężaru pompy ani zawieszenia na dużych głębokościach.
• Trudność instalacji – PPR jest zwykle stosowany nad ziemią; obsługa w długich pionowych wałach jest niepraktyczna.

5. Alternatywy dla PPR dla Deep Wells

Zamiast PPR bardziej odpowiednie są następujące materiały:

1. Rury HDPE – Elastyczny, lekki, o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie i odporny na pękanie. Szeroko stosowany w odwiertach i systemach pomp zanurzeniowych.
2. Rury osłonowe uPVC – Niekorozyjne, mocne i powszechnie stosowane, a także rury osłonowe i kolumnowe.
3. Rury stalowe – Niezwykle mocny i trwały, odpowiedni do bardzo głębokich studni, choć podatny na korozję bez odpowiedniej powłoki.
4. Rury kolumnowe kompozytowe – Wykonane ze wzmocnionego tworzywa sztucznego, zaprojektowane specjalnie do pomp zanurzeniowych i operacji głębokich odwiertów.

Materiały te są przeznaczone do radzenia sobie z wysokimi ciśnieniami, wibracjami i obciążeniem mechanicznym instalacji pompy.

6. Gdzie rury PPR Może Być używanym w systemach studni

Chociaż PPR nie jest idealny dla wewnątrz głębokich studni nadal odgrywa rolę w systemach zaopatrzenia w wodę podłączonych do studni:

• Dystrybucja naziemna – Przenoszenie pompowanej wody ze zbiornika magazynowego do domowej instalacji wodno-kanalizacyjnej.
• Systemy zimnej i ciepłej wody – Szczególnie przydatne, jeśli woda ze studni jest wykorzystywana w systemach grzewczych.
• Sieci nawadniające – Po podniesieniu wody ze studni rury PPR mogą rozprowadzać ją po polach uprawnych.

Oznacza to, że PPR może uzupełniać systemy głębokich studni, ale nie powinien być stosowany jako rury kolumnowe lub kroplowe bezpośrednio wewnątrz studni.

7. Ostateczny werdykt

Czy zatem rury PPR można stosować do studni głębinowych?

Odpowiedź brzmi: nie, nie zaleca się ich bezpośredniego stosowania w głębokich studniach . Chociaż rury PPR są mocne, odporne na korozję i bezpieczne dla wody pitnej, nie są zaprojektowane tak, aby wytrzymać unikalne połączenie ciśnienie hydrostatyczne, naprężenia mechaniczne i wibracje które ma miejsce w środowiskach głębokich studni.

Dla długoterminowego bezpieczeństwa i wydajności, Rury kolumnowe HDPE, uPVC, stalowe lub specjalistyczne są o wiele lepiej dopasowane. PPR należy stosować wyłącznie po wypompowaniu wody , do naziemnej instalacji wodno-kanalizacyjnej i dystrybucyjnej.

Wniosek

Rury PPR są doskonałym wyborem dla hydraulika domowa i dystrybucja wody ale nie dla instalacje głębokich studni . Ich ograniczenia konstrukcyjne pod wysokim ciśnieniem i naprężeniami mechanicznymi sprawiają, że nie nadają się jako rury opadowe lub rury osłonowe wewnątrz studni. Zamiast tego należy stosować materiały specjalnie zaprojektowane do zastosowań w głębokich odwiertach, aby zapewnić niezawodność i bezpieczeństwo.

Podsumowując:

• Użyj PPR do zaopatrzenia w wodę nadziemną ze zbiorników lub pomp.
• Unikaj PPR do zanurzonych lub głębokich odcinków studni.
• Wybierz HDPE, uPVC lub stal do rurociągów głębinowych w celu zagwarantowania długoterminowej wydajności.

Wybierając odpowiedni materiał dla każdej części systemu, użytkownicy mogą cieszyć się zarówno korzyściami płynącymi z PPR, jak i niezawodnością odpowiednich rozwiązań w zakresie rurociągów odwiertowych.