От чего зависит выбор сечения?
Одним из главных элементов обустройства скважины является обсадная колонна. Она представляет собой сборную конструкцию. Состоит она, как правило, из нескольких длинных труб, изготовленных из металлопрофиля или полимерного пластика, соединяющихся друг с другом при помощи винтовых стяжек (реже – сваривания).
Элементы обсадной колонны последовательно вбиваются в пробуренную скважину на необходимую глубину. Метод позволяет добиться полной герметичности стенок шахты. Верхняя часть последней секции дополнительно укрепляется бетоном.
Чем больше диаметр обсадной трубы, тем более широкий диапазон насосного оборудования можно использовать для добычи воды, что может способствовать увеличению дебита. Если же большой объем Вам не нужен, можно использовать трубы малого сечения, предварительно высчитав (хотя бы примерно) количество потребляемой воды в течение дня.
- При потреблении воды от 2 до 3 м 3 в час, закрыть потребность поможет колонна сечением до 80 мм;
- Объемы от 4 м 3 и выше могут обеспечить скважины с диаметром обсадных труб до 125 мм.
Цена двойной обсадки: за что платим?
Очевидно, что две трубы обойдутся дороже одной. Бурение скважины увеличенного диаметра также потребует дополнительных финансовых вложений. В результате общая цена скважины растет. Надо выяснить, что мы получаем, используя двойную обсадку?
При правильной установке обеих колонн — обсадной и эксплуатационной — повышается степень изоляции артезианской воды от загрязненной воды из промежуточных слоев и верховодки. Известное достоинство пластика — коррозионная стойкость, которая гораздо выше, чем у черной стали. Сталь ржавеет со скоростью 0,1 мм в год. На самом деле это очень мало — при толщине стенки обсадной трубы 4 мм сквозное отверстие из-за коррозии появится лишь через 40 лет. Пластик продлевает срок жизни скважины приблизительно в 2 раза. Если через 40 лет в стальной трубе появится сквозное отверстие, то пластик останется абсолютно целым и продолжит защищать артезианскую воду от внешних загрязнений.
Защищает ли вторая пластиковая труба от уровня ржавчины в воде? Нет, так как ржавчина (как и соли жесткости) попадает в водозабор не от стальной обсадной колонны, а непосредственно из известняка. Пищевой пластик был специально разработан для деталей и узлов различного оборудования, имеющего постоянный контакт с пищей и питьевой водой. Будучи химически инертными, даже при постоянном контакте с питьевой водой трубы из ПНД или ПВХ не снизят ее качество. Следует заметить, что в общих системах водоснабжения используются обычные трубы из черной стали, но никто не высказывает недовольства по поводу незначительного количества ржавчины, попадающего в воду. Это количество еще больше уменьшится при ежедневном использовании водопровода.
Только скважина с длительным сроком жизни и стабильным дебитом пригодна для организации автономного водоснабжения в загородном доме постоянного проживания. Данным условиям соответствует артезианская скважина с двойной обсадкой.
На этом фоне особенно неубедительно звучат заявления некоторых самодеятельных «дешевых» буровиков о ненужности дополнительной защиты трубы — будь то более высокий уровень герметизации, дополнительная труба внутри основной и др. Утверждение, что двойная обсадка нужна лишь буровикам из-за большей рентабельности, как минимум необъективно. Двойная обсадка значительно продлевает срок безаварийной работы скважины, то есть обеспечивает то, в чем напрямую заинтересован заказчик. Думается, причина негативных отзывов о двойной обсадке проста — самодеятельные буровики не обладают ни знаниями, ни оборудованием для того, чтобы произвести качественную обсадку артезианской скважины двумя трубами.
Тэги на странице:
Наши телефоны,
Бурение с установкой
Для организации автономного водоснабжения применяется пошаговая инструкция, выполнение которой гарантирует успешный монтаж объекта. Плановая последовательность работ предусматривает следующие действия:
1 ) Заказать в специализированной организации геологическую оценку местности для определения места бурения под шахту с оценкой глубины водоносного горизонта, степенью его влагонасыщенности и потребительских свойств воды.
2 ) Определиться с назначением выработки и обсадной трубой для скважины:
- верховодка: используется на технические нужды с минимальной глубиной бурения. В качестве обсадной колонны применяются пластиковые изделия с резьбовым соединением;
- на песок: вода используется на общедомовые нужды и как питьевая. Для колонны применяются пластиковые или металлопластиковые конструкции;
- артезианская: с большой глубины из скальных карстовых пород. В качестве обсадной колонны применяются изделия с резьбовым соединением: усиленные сварные стальные, металлопластиковые или цельнотянутые стальные, в зависимости от глубины скважины и сложности породы.
3 ) Бурение верховодки (абиссинский колодец: глубина до 12 метров) и скважины на песок (водоносный горизонт 12–50 метров) можно выполнить своими руками, используя ручной винтовой бур или автобур.
- для бурения в слой верховодки применяем шнек диаметром 40–70 мм;
- используем ПНД 32–63 мм;
- бурение выполняем винтовым шнеком с промывкой, с помощью центробежного насоса, установленного снаружи. Для достижения требуемой глубины используются штанги длиной 2–5 метров;
- после достижения водоносного слоя производим обсадку выработки трубой ПНД с установленным в ней фильтром длиной 2,5 метра и откачиваем мутную воду;
- бурение скважины на песок выполняется буром диаметром 146 мм, для обсадки выработки используется труба ПНД 125 мм;
- для очистки воды к первой обсадной трубе крепится фильтр, у которого диаметр больше диаметра трубы. Остальные изделия последовательно соединяются на резьбу с опущенной в скважину частью колонны до достижения фильтром водоносного слоя. Для лучшей очистки воды фильтр в конструкции засыпается щебнем;
- в колонну опускается скважинный насос с водоподъемным шлангом, который через адаптер, встроенный в обсадку, соединяется с наружным водоводом и производится откачка мутной воды до появления чистой.
4 ) Выработку артезианской (на известь) скважины, глубиной 50–200 п/м осуществляют с помощью спецтехники. Применяются четыре водоподъемных варианта с использованием металлических обсадных изделий:
- обсадка доходит до известкового пласта, а затем открытым стволом меньшего диаметра бурят до водного горизонта;
- используются две обсадных нитки. Первая доходит до пласта известняка, а вторая, перфорированная, меньшего размера, через пласт до водоносного слоя;
- для защиты от смешения верхних вод с артезианскими используют кондуктор – второе изделие большего диаметра, чем обсадка, установленное в верхней части выработки;
- когда известковый слой неоднороден, монтируют три трубы. Первую обсаживают до сложного слоя, вторую, меньшего диаметра, до известняка, третью – меньше чем у второй, до водоносного слоя.
Глубинный насос устанавливается в нижних трубах.
Области применения
Первое и главное: напорные трубы из полиэтилена могут применяться только и исключительно для транспортировки холодной воды. Да, размягчаться полимер начинает лишь при 80 градусах; но задолго до этого начинает падать прочность стенок на разрыв. Если при +20 градусах водопровод способен выдержать давление в 10 атмосфер, то при +70 максимальное рабочее давление будет уже вдвое меньше.
Напорные полиэтиленовые трубы используют для:
- Прокладки магистральных водопроводов в черте города и в сельской местности;
- Реконструкции водопроводов. Полиэтиленовая плеть меньшего диаметра пропускается прямо через уложенную в грунт старую трубу. При этом ее низкое гидравлическое сопротивление компенсирует уменьшение диаметра;
- Монтажа вводов водоснабжения в частные и многоквартирные дома;
Прокладки временных водопроводов (в том числе дачных). Гибкая труба небольшого диаметра после разборки легко сматывается и убирается на хранение.
Особый случай
Чуть выше мы упомянули, что полиэтиленовые трубы для горячего водоснабжения не используют.
Однако, помимо обычного полиэтилена с его невысокой термостойкостью, при монтаже сантехоборудования применяются две его экзотические разновидности:
- Сшитый полиэтилен PE-X . Образование поперечных связей между молекулами полимера делает его более термостойким (до 95°С) и придает повышенную механическую прочность;
- Термомодифицированный полиэтилен PE-RT. Его особенность — повышенная устойчивость к высоким температурам вплоть до 110 градусов.
Оба полимера массово применяются в системах горячего водоснабжения (как правило, при скрытой коллекторной разводке воды от коллектора к сантехническим приборам) и в системах отопления (в качестве труб для лучевой разводки и водяного теплого пола).
Способы соединения полиэтиленовых труб
Трубы ПНД могут быть соединены 2 способами. Первый делится на:
- стыковая сварка;
- электромуфтная сварка.
Вторым способом предусматривается соединение с помощью муфты и фитингов.
К канализационным трубопроводам предъявляют меньшие требования в сравнении с водопроводными. Это объясняется тем, что они безнапорные и делятся на:
- раструбное соединение;
- фитинговое соединение.
Муфтовое соединение
Муфтовые соединения полиэтиленовых труб, изготовленных методом экструзии, нашли широкое применение в монтажных работах трубопровода. Муфтовыми соединениями возможно быстрое, надежное и без каких-либо лишних приспособлений соединение торцов трубопровода.
Преимущества данного способа соединения:
- устойчив к механическому воздействию и к перепадам температур;
- крепления являются надежными и долговечными;
- широкое применение;
- низкая цена полиэтиленовых материалов;
При монтаже трубопровода применяют такие виды муфт:
- Компрессионная муфта, выпускаемая как с наружней резьбой, так и с внутренней. Применяют эти элементы соединения при монтажных работах систем, подающих газ и воду.
- Соединительная муфта. Является самой простой, с помощью нее соединяются трубы одинакового диаметра;
- Редукционная муфта. Является переходной для крепления труб разного диаметра.
Компрессионное фитинговое соединение
Компрессионными фитингами достаточно просто соединяются полиэтиленовые трубы.
Это выполняют в определенной последовательности:
- Выворачивают накидную гайку и разбирают фитинг;
- Подготавливается конец трубы: чистится от загрязнений, снимают фаску фаскоснимателем или острым строительным ножом;
- На трубе делается отметка на какую глубину должна войти труба в фитинг;
- Перед тем, как вгоняется труба в фитинг, ее следует натереть смазочным средством для легкости работы;
- После введения трубы в фитинг, затягивают обратно накидную гайку.
Напорные трубопроводы монтируют сварными соединениями с неразъемным типом. Монтаж не сложный и не требует особых квалификационных навыков.
Стыковая сварка
Для соединения труб ПНД стыковой сваркой будет необходим специальный паяльник.
Работа выполняется в следующей последовательности:
- Концы трубы закрепляют лапами сварочного аппарата и проводят центровку;
- Поверхность разогревается до начала плавления;
- Сжимают между собой расплавленные концы труб;
- Затем шов охлаждается естественным способом.
Электромуфтная сварка
Данный способ немного посложнее метода стыковой сварки и потребует специальные муфты с электрическими спиралями, которыми разогревается элемент при условии с подачей напряжения. Происходит сваривание элементов с муфтой.
Плюс такого метода в простоте выполняемой работы. Минусом является большая стоимость электрической муфты. Если планируются множество соединительных элементов, то целесообразнее будет воспользоваться контактной сваркой.
Для соединения полиэтиленовых и металлических труб пользуются двумя методами соединений:
- Резьбовое соединение, применяемое в трубах маленького диаметра. Для этого будет необходимо приобретение фитингов, с одной стороны которых нарезана резьба для стыкования с трубой из металла, а с другой — гладкая муфта для скрепления с ПНД трубой;
- Фланцевые соединения предусмотрены для соединения труб, имеющих большой диаметр. Здесь производят приваривание буртовых втулок к полипропиленовой трубе.
Раструбное соединение
Раструбное соединение труб ПНД является одним из наиболее экономичных методов. Ведь здесь нет никак растрат на сварку. Но этот вид подойдет только для безнапорных магистралей. Раструбы не способны должным образом соединить систему под давлением.
Для обеспечения герметичности при погружении раструбов оного в другой, будет целесообразнее использование уплотнительных колец, например резиновых.
Подготовка скважин для труб
ПНД изделия устанавливаются после выполнения подготовки скважины. Начальным этапом является определение места и глубины бурения. Скважины делятся на несколько типов в зависимости от своего предназначения:
- артезианские;
- для добычи технической воды;
- для получения воды на нужды общего назначения.
Полиэтиленовые трубы разрешено использовать при устройстве скважин небольшой глубины бытового и технического назначения
Первый вид позволяет добывать наиболее очищенную воду с глубины скальных пород. Пробивка скважин выполняется с помощью специальной техники, а водопроводом, чаще всего, служат трубы из металла. Во всех других случаях допускается применять пластиковые (полиэтиленовые) изделия.
Техническая вода обычно применяется для мытья и полива огорода. Верховодка выполняется ручным буром и имеет наименьшую глубину. Скважины, предназначенные для общих нужд, пробиваются как автобуром, так и наращиваемым ручным буром.
Перед началом работ имеет смысл провести геологическую разведку местности, заказав эти услуги в специализированной организации. При этом подберется наиболее подходящее место, глубина водоносного слоя, его степень влагонасыщенности, возможность применения воды для питьевых либо технических нужд.
На основании проведенных исследований определяются параметры скважины, выбираются подходящие полиэтиленовые обсадные трубы, а также способ их установки.
Виды обсадных труб для скважины
Мы уже знаем, что обсадные трубы — это такие изделия, которые выполняют функцию армирующего материала, а работа всей системы будет зависеть от их качества.
Сегодня для обсадки каналов своими руками можно использовать разные типы труб. Наибольшее распространение получили металлические, пластиковые, а также асбоцементные изделия. Ответ на вопрос, какую обсадную трубу для скважины лучше применять, зависит от предполагаемых условий эксплуатации (в первую очередь, это склонность грунта к подвижкам) и объёма планируемого водозабора. Сортамент данной продукции регламентирован требованиями ГОСТ 632-80. Узнать, какими трубами для скважины лучше укреплять её стены, в том числе и своими руками, вы сможете, ознакомившись с ниже приведённой информацией.
Трубы металлические. Эти трубы обсадные лучше использовать для артезианских скважин и в целом для сооружений на известняк и песок. Данные изделия устойчивы к любым механическим нагрузкам и отличается хорошей прочностью.
Главное преимущество металлических обсадных труб — высокая прочность
Диаметр стальных обсадных труб колеблется в диапазоне 114≤D≤508 мм. При толщине стенки 5-6 мм они прослужат не меньше 50 лет. Ещё один плюс – это оснащение стальных труб резьбой. Если вы ищете ответ на вопрос, какая труба лучшая для скважины, используемой с целью организации постоянной бесперебойной подачи воды, в пользу выбора стальной обсадки говорит следующий фактор. Как известно, любая пробуренная магистраль может заиливаться. А восстановление её работоспособности путём применения бурового инструмента возможно только при стальных обсадных трубах. С изделиями из другого материала сделать это не доступно.
Однако, чёрной стали присущи серьёзные недостатки. Прежде всего, это коррозия, которая обусловливает появление в воде ржавчины. Впрочем, эта проблема является легко устранимой трудностью, которую можно решить применением современных фильтров. На этом фоне гораздо весомее выглядит другой недостаток металлической обсадной трубы для скважины: высокая стоимость данного изделия в толстостенном исполнении. Поэтому использовать стальную обсадку рекомендуется для обустройства глубоких скважин с большим эксплуатационным ресурсом. Выполнять бурение неглубокой скважины на песок с экономической точки зрения лучше с использованием более дешёвого материала.
Пластиковые трубы. Аналитики рынка отмечают возросшую популярность пластиковых труб для скважины. Скважины на воду, укреплённые данными изделиями:
- имеют продолжительный эксплуатационный ресурс;
- химически нейтральны;
- в отличие магистралей, оснащенных обсадными трубами железными для скважин, не подвержены воздействию коррозии;
- не требуют для обустройства значительных материальных затрат. Причём, независимо от того, какая используется труба – из ПНД, ПВХ или из полипропилена.
- лёгкость монтажа своими руками.
Использование пластиковых труб значительно удешевляет обустройство скважины
Пластиковые трубы отличаются малым удельным весом, и для удобства соединения, как правило, оснащаются резьбой. Полная картина типоразмеров обсадного трубного ПВХ проката представлена в таблице №1. Изучив её, вы узнаете, какие диаметры наиболее часто применяются для реализации пластиковой обсадки.
Таблица 1
| Диаметр номинальный, миллиметры | Длина трубы, миллиметры | Диаметр наружный, миллиметры | |
| Раструба | Трубы. | ||
200 | 3090 | 247 | 225 |
| 3090 | 241 | ||
175 | 3080 | 211 | 195 |
| 3080 | 205 | ||
150 | 3070 | 180 | 165 |
| 3070 | 176 | ||
125 | 5070 | 152 | 140 |
| 3070 | 152 | ||
| 5070 | 149 | ||
| 3070 | 149 | ||
| 2070 | 149 | ||
115 | 3070 | 137 | 125 |
| 5070 | 134 | ||
| 3070 | 134 | ||
| 5070 | 132 | ||
| 3070 | 132 | ||
| 2070 | 132 | ||
100 | 5070 | 132 | 113 |
| 3070 | 132 | ||
| 5070 | 125 | ||
| 3070 | 125 | ||
80 | 6000 | 101 | 90 |
| 3060 | 95 |
Помимо всего прочего, это, по сути, лучший стройматериал для создания фильтрующих колонн.
Из недостатков пластиковой обсадки стоит выделить слабую устойчивость к механическим нагрузкам. Повторно разбурить скважину такого типа очень проблематично, а иногда просто невозможно.
Асбестоцементные трубы. К основным преимуществам данных изделий относятся:
- стойкость к воздействию химически агрессивных сред;
- высокие антикоррозионные свойства;
- относительно небольшая цена.
Главный недостаток – повышенная хрупкость, ввиду чего без увеличения толщины стенки в данном случае не обойтись. Казалось бы, ничего страшного, ведь стоимость асбоцементной трубы невысока, поэтому толщину стенки можно и увеличить. Однако следует помнить, что такой обсадной трубе для скважины придётся бурить магистраль большего диаметра. А это ещё больше увеличит себестоимость монтажных работ.
Кроме того, сооружение фильтрующих колонн на базе асбоцементных труб не разрешается. Такую обсадку лучше применять для артезианских скважин на известняк глубиной до 100 метров.
Трубы стальные обсадные инвентарные
Обсадные конструкции, произведенные из черной стали, предпочитают использовать профессиональные бурильщики в связи с тем, что установки для бурения предназначены для работы только с такими системами.
Трубы стальные обсадные инвентарные с толщиной стенок 6 мм способны сдерживать любую подвижность грунта. Единственным минусом можно считать наличие ржавчины в воде. Некоторые производители считают, что ржавчина, образующаяся при использовании стальных элементов, сложно поддается фильтрации. Но это не так. Ведь ржавчина не подлежит растворению в воде, поэтому удалить железо из воды можно просто с помощью обычного отстоя или при использовании недорогого бытового фильтра. Все, что должно вас волновать при применении железных деталей, это риск засорения насоса.
Что касается других недостатков, то это высокая стоимость и железный привкус воды (усиливающийся с течением времени).
Схема работы скважины и расположения обсадной трубы
Стальные изделия предпочтительнее использовать в артезианских скважинах (на известняке). Это выгодно, так как срок службы конструкции и скважины примерно одинаков.
Оцинкованные трубы не рекомендуются для использования в водных скважинах, так как опасны для здоровья человека. Еще в прошлом столетии доказали вредное воздействие оксида цинка, который по прошествии определенного времени обязательно будет выделяться в воду.
Эмалированные детали тоже нецелесообразны в использовании, так как боятся механических повреждений. А установить их, не причинив повреждения, практически невозможно. Ржаветь эмалированная труба начнет быстрее в 2-3 раза по сравнению с обычной стальной, так как толщина стенок таких элементов на порядок меньше.
Какой материал для обсадки лучше?
Обсадные трубы для обустройства скважин — это трубы, диаметр которых регламентирован СНИп и должен составлять либо 33,5-89 мм либо 108-146 мм. При этом для каждого диаметра существует и, так называемая, непрямолинейность в допустимых нормах. Так, при диаметре 33,5-89 мм допустимая норма искривления трубы составляет 0,7 мм на 1 погонный метр, а при диаметре 108-146 мм уровень непрямолинейности не должен превышать 1 мм на одни метр элемента.
В качестве материала для обсадных труб в современной геологической индустрии используют сталь, чугун, асбестоцемет или пластик. При этом лучше использовать обсадные трубы ПВХ, поскольку они сегодня в преимуществе. Пластик обладает рядом положительных характеристик:
- Так, пластиковые трубы на воду способны выдерживать большой уровень нагрузки на сжатие до 5 тонн. Поэтому риск сдвига участка обсадной колонны под воздействием движения грунтовых пластов минимален независимо от размеров трубы.
- Срок службы обсадки из ПВХ составляет около 50 лет, что эквивалентно сроку службы артезианской скважины. То есть не придётся затевать ремонт обсадной колонны на протяжении всего срока работы источника.
- Обсадные трубы для скважины из пластика, в отличие от стальных, не подвержены коррозии под воздействием воды. А, значит, не будут выходить из строя, и пропускать грунтовые воды.
- Внутренняя сторона колонны из пвх имеет гладкую поверхность, что облегчает ток воды по стволу скважины и делает его лучше. А это, в свою очередь, даёт возможность использовать для обсадки шахты трубы меньшего размера (диаметра).
- Кроме того, пластиковые трубы имеют более меньший вес, что позволяет экономить на трудозатратах при монтаже обсадки колонны скважины.
При этом для обсадки скважины именно пластиковыми элементами можно использовать водоподъемный ствол из таких материалов:
- Полипропилен;
- Поливинилхлорид (нПВХ)
- Полиэтилен (ПНД).
Каждый из видов выбранных труб монтируется вглубь при помощи резьбы.
Характеристики и область применения пластиковых труб
Проанализировав имеющуюся информацию, можно приступать к выбору труб. Давайте посмотрим, в каких случаях возможно применение ПВХ трубы для скважин.
Типы обсадных и эксплуатационных труб из пластика
Для создания скважин используют следующие типы пластиковых труб:
Из ПНД – полиэтилена низкого давления;
Обсадные трубы из полиэтилена низкого давления
- Из ПП – полипропилена;
- НПВХ трубы для скважин – из непластифицированного поливинилхлорида.
Все они стали применяться сравнительно недавно, поэтому пока нет фактических данных о сроке их службы. Но абсолютная неподверженность пластика коррозии позволяет считать, что он никак не меньше, чем у стальных труб, срок эксплуатации которых составляет не менее 50 лет.
В каких случаях оправдано применение пластиковых труб
Пластиковые трубы в качестве обсадных нельзя использовать для скважин глубиной более 60 метров, а также для водозаборов, расположенных в подвижных и сложных грунтах. Их прочности недостаточно для подобных нагрузок,но они могут служить эксплуатационной колонной в скважине любой глубины со стальной обсадной трубой.
В принципе все перечисленные выше типы изделий можно использовать для этих целей, но самыми привлекательными в соотношении прочность/стоимость являются трубы из НПВХ. Чаще всего пластиковые трубы используют для строительства скважин на песок, так как срок эксплуатации подобных водозаборов не отличается большой продолжительностью, и «закапывать» в землю дорогую стальную колонну, рассчитанную не несколько десятилетий, является неоправданным расточительством.
Ещё один вариант применения – абиссинская скважина из пластиковых труб. Но при её устройстве колонну не забивают в грунт, а устанавливают в заранее пробуренное отверстие, чтобы не нарушить целостность трубы.
На фото – резьбовое соединение труб
Недостатки и преимущества
Недостатков у таких труб немного, но они существенны. Это меньшая по сравнению со стальными прочность и недостаточная устойчивость к механическим воздействиям. Что не позволяет использовать их в глубоких водозаборах со значительным давлением грунта на стенки.
Однако, если сравнивать их с теми же стальными или асбестоцементными трубами, нельзя не заметить и явных преимуществ, к которым относятся:
- Абсолютная стойкость к коррозии и воздействию агрессивной среды;
- Устойчивость к химическим веществам, которые применяются при обработке скважин для их регенерации и дезинфекции;
- Проистекающая из перечисленных выше свойств долговечность, которая может составить более 50 лет – срок службы стальных труб;
- Высокая герметичность соединений, что гарантирует чистоту воды в скважине, не загрязненной частицами грунта и сточными водами;
- Небольшой вес, возможность с меньшими затратами транспортировать трубы на участок и устанавливать их своими руками без помощи спецтехники;
- Простота монтажа, особенно при резьбовом соединении;
Процесс монтажа пластиковой скважины
Низкая стоимость как самих изделий, так и их установки.
Такие рабочие характеристики пластиковых труб весьма привлекательны для потребителей, поэтому они обретают все большую популярность у людей, решивших организовать собственную автономную систему водоснабжения загородного дома или дачи.
