Выбор страховочного троса для скважинного насоса

Выбор страховочного троса для скважинного насоса

Как многие думают, трос для скважинного насоса необходим для подвешивания насоса в скважине, спешим Вас разочаровать.

Насос в скважине висит на водоподъемной трубе!

Страховочный трос, уже из самого названия нам говорит, что он выполняет роль страховки и нужен чтобы насос не упал в скважину при обрыве резьбы.

Виды страховочных тросов для скважинного насоса

В качестве страховки насоса в скважине могут применяться следующие виды тросов:

  • Репшнур
  • Капроновый трос или веревка
  • Трос стальной оцинкованный
  • Трос стальной оцинкованный в ПВХ оплетке
  • Трос из нержавеющей стали
  • Трос (веревка) кевларовый

Давайте рассмотрим все эти виды подробней и ответим на вопрос: “Какой страховочный трос для скважинного насоса выбрать?”

Репшнур

нейлоновый шнур

Репшнур - применяется в альпинизме, скалолазании и спелеологии исключительно для выполнения вспомогательных функций.  Данный трос сильно растягивается - и если насос подклинило в скважине при обратном сжатии можно получить травмы!

Капроновый трос или веревка

Капроновый трос (веревка) применяется в хозяйстве для подъема мало отвественных грузов, а также для упаковочных нужд. Бывает тонкий и толстый, диаметром 8 мм, это единственный вариант, который можно, в крайнем случае, применять для страховки насоса. Раньше шел в комплекте с насосами марки “Водолей”.

Трос стальной оцинкованный

стальной трос

Трос стальной оцинкованный рекомендован для широкого использования в различных грузоподъемных механизмах, от ручных талей до подъемных кранов. Трос изготавливается диаметром 3 мм или 5 мм из низкоуглеродистой стали с цинковым напылением.

Для подъемных механизмов он конечно подойдет, но вот для использования в скважине с водой нет. Так как на границе воздух-вода блуждающие токи вызывают электрохимическую реакцию Zn-Fe (цинк-ферус) с выносом Zn (цинка), а затем трос коррозирует и через год-два превращается труху и рвется с легкостью.

Если не хотите поиметь проблем с вылавливанием насоса из скважины, то мы НЕ рекомендуем использовать стальной оцинкованный трос в качестве страховочного !

Трос стальной оцинкованный в ПВХ оплетке

Трос стальной оцинкованный в ПВХ оплетке мы тоже не рекомендуем использовать! Очень часто при монтаже нарушается ПВХ изоляция и трос разрушается также как и предыдущий.

Люди занимающиеся ремонтом скважин, при виде данного изделия, страшно ругаются матом 🙂

Трос из нержавеющей стали

Так что же надо использовать, чтобы все было хорошо и правильно? А использовать надо трос из нержавеющей стали диаметром 3 мм или 5 мм. Трос нержавейка широко используется в речном и морском судоходстве, в тяговых и подъемных устройства, а также в качестве страховочного троса для скважинного насоса

Трос (веревка) кевларовый

кевларовый трос

Кевларовый трос - так именуют в народе, а вообще это трос применяется для лебедок. Не тонет в воде и хорошо её впитывает, отлично режется ножницами. Некоторые производители, для прочности, добавляют кевларовые волокна в свои синтетические тросы. Целесообразность применения не оправдана слишком высокой ценой!

Крепление троса к насосу

зажим для стального троса

Давайте рассмотрим как закрепить трос на насосе. В узел Вы его конечно не завяжите, а вот при помощи зажимов для троса из нержавеющей стали вполне даже сможете! Изготавливается зажим для стального троса размерами  3мм или 5мм.  Металлические хомуты для крепления троса можно использовать в качестве альтернативный варианта крепления страховочного троса к насосу.

Трос протягивается через проушины насоса таким образом, чтобы образовалась петля, которую в дальнейшем можно зафиксировать зажимом или хомутом.

В продаже также имеются комплекты для крепления насоса, что он себя представляет: трос определенной длины, один конец  в заводских условиях опрессован в кольцо, которым он цепляется за оголовок, а второй конец свободный, его можно укорачивать до нужного размера. В комплекте идет зажим из нержавеющей стали, которым трос фиксируется на насосе.

комплект для крепления троса

Примерный расчет диаметра страховочного троса

Для примера, возьмем следующие данные:

  • Скважинный насос: Водомет Проф 55/90 вес насоса - 17,5 кг
  • Глубина погружения насоса: 50 метров.
  • Элементы обвязки:
    • обратный клапан
    • муфта латунная
    • труба ПНД 40 мм
    • кабель электрический сечением 3x2,5 мм.

Наша цель - выбрать нужный диаметр троса из нержавеющей стали для надежной страховки насоса в скважине.

Представим самый худший вариант, когда произошел обрыв водоподъемной трубы в оголовке, в этом случае страховочный трос должен выдержать длительное время все всего оборудования в скважине (насос, труба ПНД с водой, электрический кабель и соединительные фитинги).

Чтобы произвести расчет нам надо знать вес каждого элемента.

  1. Из технического паспорта насоса Водомет Проф 55/90 берем его массу, она составляет 17,5 кг
  2. Вес электрического кабеля определим из справочной таблицы для кабелей круглого сечения фирмы Drincable.
Сечение кабеля Масса кабеля
3 x 1,5 мм 0,14 кг/м
3 x 2,5 мм 0,2 кг/м
3 x 4 мм 0,28 кг/м
3 x 6 мм 0,37 кг/м
4 x 1,5 мм 0,17 кг/м
4 x 2,5 мм 0,26 кг/м
4 x 4 мм 0,36 кг/м
4 x 6 мм 0,47 кг/м

Для выбранного кабеля длинной 50 м и сечением 3х2,5 мм получаем вес:

50 м х 0,2 кг/м = 10кг.

  1. Вес трубы определим из справочной таблицы, трубы ПНД Российского производства
Наружный диаметр трубы ПНД, мм Толщина стенки, мм Масса, кг
25 2 0,15
32 2,4 0,23
40 3 0,35
50 3,7 0,55
63 4,7 0,87

Для выбранной трубы ПНД с диаметром 40 мм и длинной 50 м, получаем вес:

50 м х 0,35 кг = 17,5 кг.

  1. Рассчитаем вес воды в трубе ПНД, для этого нам надо определить внутренний объем трубы длинной 50 м.

Из школьной программы объем цилиндра определяется по формуле

формула объема цилиндра

где: d - диаметр столба воды, h - высота столба воды.

Поэтому объем воды в трубе составит

V =  3,1415 х (40-2х3мм)2 / 4 x 50000 мм = 3,1415 х 1156 / 4 x 50000 = 45394675 мм3 = 0,0454 м3

Зная объем воды и её плотность мы сможем определить массу воды

Масса воды = 1000 кг/м3 х 0,0454 м3 = 45,4 кг

Теперь определим суммарный вес всех элементов, он составит:

17,5 + 10 + 17,5 + 45,4 = 90,4 кг

Вот теперь, зная общий вес всех элементов, можно выбрать страховочный трос из нержавеющей стали марки AISI 304. Так как в момент обрыва на трос будет действовать ударная нагрузка, то его следует выбирать с двукратным запасом, поэтому трос должен выдерживать не менее 180,8 кг.

Максимальная нагрузка для троса из нержавеющей стали AISI 304

Диаметр троса Допускаемая нагрузка
1,5 мм 140 кг
2 мм 225 кг
3 мм 507 кг
4 мм 900 кг
5 мм 1400 кг

Согласно справочной таблицы нам подойдет трос диаметром 2 мм.