Какая труба лучше для скважины: обзор и характеристики

Содержание

Виды и характеристики

Назначение источника и состав грунта определяют тот вид обсадных конструкций, который экономически эффективен и обеспечивает надежную защиту пробуренного ствола на длительный срок. К таким изделиям относятся:

1 ) Асбоцементные, изготовленные из фибробетона. Применяются для обсадки с 1950-х годов. Их отличает дешевизна, надежность, стойкость к агрессивной среде и долговечность – срок эксплуатации составляет 60 лет. Но в связи с хрупкостью асбоцементного материала скважины устраиваются глубиной не более 100 метров, не позволяя вести монтаж и бурение в низких горизонтах.

Для повышения прочности стенки конструкции сделали толще, но дополнительный вес и размер увеличили затраты на монтажные работы.

При стыковке элементов не создается необходимая герметичность колонны, а недостаточная прочность материала не позволяет вести работы в нестабильных грунтах. Сомнения в чистоте воды, поступающей по трубам из асбоцемента, ограничивает их применение техническими нуждами.

2 ) Металлические – электросварные и цельнотянутые конструкции из стали, а также оцинкованный, эмалированный металлопрокат:

нержавеющие цельнотянутые трубы для скважины – самый надежный и долговечный вариант защиты выработки от давящего грунта и агрессивной среды. Отсутствие коррозии увеличивает срок их эксплуатации в сравнении с изделиями из других материалов. Высокая стоимость цельнотянутого изделия ставит под сомнение экономическую эффективность проекта для шахт глубиной до 150 метров. Применять нержавеющую сталь целесообразно для обустройства артезианских скважин, поднимающих воду из известнякового водоносного слоя с большой глубины, где стенки конструкции испытывают повышенное давление;
усиленная электросварная труба, с толщиной стенки 6 мм, дешевле нержавеющей, незначительно уступает по прочности, а внутренняя коррозия не ухудшает качество поступающей жидкости. Срок использования конструкции из шовных изделий, составляет не менее 50 лет и сопоставим с периодом эксплуатации высокодебитной скважины;
оцинкованный и эмалированный варианты, сделаны из тонкой стали для уменьшения стоимости. Но защита металла от коррозии с помощью эмали и цинка, оксид которого при длительном контакте с водой опасен для здоровья, ненадежна. При установке изделия в выработку появляются царапины и сколы, на которых, также как на резьбовых соединениях без защитного покрытия, выступает ржавчина, снижающаяся прочность и разрушающая колонну.

Размеры: толщина стенок от 6.2 до 12 мм, диаметры от 125 мм.

3 ) Пластиковые водоподъемные конструкции изготавливаются из полимеров трех видов:

ПНД-трубы для обустройства ствола шахты – полиэтилен низкого давления. Материал отличается плотной структурой, обладает химической устойчивостью, не разрушается при ударных нагрузках. Соединения составных частей герметичны. К недостаткам ПНД-изделия относится хрупкость материала при изгибе, что может привести к трещинам в процессе обсадки в пробуренную с отклонением от вертикали шахту;
НПВХ – изделия из непластифицированного поливинилхлорида. Устойчив к деформации, герметичное соединение элементов выдерживает до 5 тонн нагрузки. Плотность материала такова, что при обсадке шахты поливинилхлорид не всплывает;
МПП – полипропиленовое морозостойкое изделие. Плотность материала ниже, чем у конструкций из ПНД и НПВХ, обеспечивает меньший вес элементов, снижается нагрузка на соединения в составных частях. Монтировать изделия можно до -30 С.

Размеры: толщина стенок от 4.3 до 12 мм, диаметры от 90 до 400 мм.

Достоинством пластиковых обсадных конструкций является низкая цена, стойкость к коррозии и агрессивным средам, небольшой вес, герметичность соединений собранной колонны и ориентировочный 50-летний срок эксплуатации.

Питьевая вода, проходящая по ПВХ-трубам, не меняет своих свойств и безопасна для человека.

Отрицательным моментом полимера является низкая механическая прочность, не позволяющая ее использовать в качестве обсадки в плотных породах на глубине более 50 метров.

Чаще водоподъемные пластиковые трубы применяются в качестве колонны, находясь внутри стального каркаса.

4 ) Металлопластиковые – усиленные электросварные изделия с полимерным покрытием. По своим характеристикам не уступает цельнотянутой, но по стоимости дешевле.

При изготовлении они защищаются двуслойным покрытием из слоя адгезива и полиэтилена низкого давления. Сохраняя прочностные свойства, за счет полимерного покрытия в пять раз продлевает срок эксплуатации металлопроката, исключая вероятность наружного повреждения конструкции коррозией.

Поговорим о монтаже

Технологий обустройства скважин для воды существует несколько, но представленная ниже инструкция является наиболее распространенной и проверенной.

Она обеспечивает высокое качество и долговечность конструкции.

Разновидности изделий.

Изначально НПВХ обсадные трубы для скважин начинают монтировать при переходе на меньший диаметр скважины. Это позволяет застраховаться от подвижек, менее стабильного, верхнего слоя грунта.
Начинают буровые работы с прохождения верхних, мягких слоев почвы инструментом большого диаметра, в нашем случае 140 мм. Заглубление идет до начала твердых пластов, как правило, они залегают на 3 – 5 м.
После этого, берется буровая насадка меньшего диаметра, способная выдержать большую плотность коренных пластов. Заглубление идет до полного вскрытия глубинного водоносного слоя.

На видео в этой статье показан общий принцип бурения по данной технологии.

Разновидности скважин.

По достижению нужной глубины, начинается монтаж обсадочной колонны. В скважину заводится труба сечением 125 мм и по мере погружения, она наращивается при помощи резьбового соединения. При монтаже используются резиновые прокладки, которые обеспечивают дополнительную герметизацию ствола.
Учитывайте тот факт, что обсадная труба НПВХ для скважин не должна доходить до упора, она доходит только до кровли водоносного слоя, ниже монтируется скважинная фильтровальная колонна.
При бурении не глубоких скважин, всю конструкцию можно заводить после окончания бурения целиком. Для уровней более 50 м, трубы заводятся по мере заглубления.

Обсадные трубы и фильтровальные колонны из НПВХ.

Обращаем внимание на то, что скважина должна быть идеально ровной и перпендикулярной относительно горизонта. При не стабильном диаметре или отклонении от горизонта, во время погружения колонны и задавливания ее в твердые пласты изделие может деформироваться и повредиться.
Именно по этой причине фирмы, не имеющие качественного оборудования для прохождения ровного ствола или не имеющие достаточной квалификации для качественного бурения, отказываются работать с данным материалом, мотивируя это плохим качеством НПВХ трубы.

3 Диаметры обсадных труб для скважин – как выбрать нужное сечение?

Производительность любой скважины находится в зависимости от того, насколько правильно был произведен подбор диаметра трубы. Скважина даст воды тем больше, чем больший поток она может пропустить. Но это не означает, что следует покупать трубы с наибольшим диаметром. Стоят они дорого и такие лишние расходы, думается, никому не нужны.

Для уменьшения трат на мероприятия по бурению (непосредственно стоимость труб, первоначальный монтаж или эксплуатационная замена обсадной трубы в скважине) нужно просчитать минимальный диаметр трубы, при котором скважина в полной мере удовлетворит запросы собственника загородного дома либо дачи в воде. Чтобы сделать это, следует установить для начала максимальный расход воды.

Подсчитано, что из полностью открытого водопроводного крана за час вытекает порядка 0,7 кубических метров жидкости. Допустим, одновременно в загородном доме вода расходуется:

санитарным оборудованием в туалете;
на кухне;
стиральным агрегатом.

В это же время выполняется и полив огорода (земельного участка). При таком потреблении воды максимум ее расхода будет равняться примерно 3 кубометрам в час. Для указанного расхода рекомендуется приобретать насос (погружной) сечением 75 мм.

А вот диаметр трубы, которая будет идеальной для него, высчитывают следующим образом: к показателю размера насоса прибавляют толщину стенки трубного изделия (для стальных труб 6 мм) и величину зазора между трубой и насосом. Если такой зазор равняется 4 мм, необходимое сечение обсадной трубы должно быть не менее 87 мм. Ближайшим стандартным диаметром к этому числу будет 89-миллиметровая труба. Ее и стоит покупать.

Виды обсадных труб и правила их использования

Определяющими критериями выбора обсадных труб является длина скважинного ствола, расчетное давление грунта. Исходя из этого можно установить пластиковые, металлические или асбестоцементные конструкции. Каждый вид имеет свои преимущества, недостатки и требования к монтажу, эксплуатации.

Пластиковые трубы для скважин

Изготавливаются из полипропилена, ПВХ или ПНД. Должны соответствовать ГОСТ 2248-001-84300500-2009. Они не разрушаются под воздействием влаги, но пластиковый корпус менее устойчив к механическим повреждениям, чем металлический. Можно сформировать скважинный ствол полностью из полимерного водопроводного трубопровода, но только при правильном выборе модели.

Как подобрать хорошую пластиковую трубу для скважины:

Расчетное давление в нижней части ствола не должно превышать 16 атм. Альтернатива – через каждые 10-15 метров скважины ставить обратные клапана для нормализации давления.
Для ПНД диаметры от 90 см, толщина стенки – от 7 см.
Из полипропилена используется редко из-за дороговизны. Для жесткости конструкции необходимо применять модели PN25 или выше.
Способ соединения – резьбовое муфтовое (безмуфтовое) или сварное. Последнее для скважины применяется редко.

При низких температурах полимер теряет пластичность, что может привести к его повреждению из-за внешнего давления. Это же усложняет обслуживание системы при отрицательных температурах. Не рекомендуется установка в регионах со средней температурой зимой -10°С.

Трубы из металлов и сплавов

Чаще применяют железные (стальные) трубы для бурения скважинного ствола. Причина – доступность материала, относительно простая обработка, устойчивость к механическим воздействиям. Недостатки – постепенное разрушение из-за коррозии, большая масса, что усложняет монтаж. Для последнего необходима специальная техника.

Как выбрать металлическую трубу для водяной скважины:

Марка стали – СТ.20 или выше.
Рекомендуется использовать бесшовные модели. У сварных повышена вероятность повреждения, если шов сделан некачественно.
Толщина стенки – от 5 мм.
Соединение – резьбовое муфтовое. Сварное усложняет обслуживание (замену поврежденных участков).

Стальные обсадные трубы должны советовать ГОСТ-8732-78 (цельнотянутые) или ГОСТ-10705-80 (электросварные шовные). Для изготовления используется углеродистая низколегированная сталь. Применение изделий из оцинкованной стали не рекомендуется. Причина – при контакте с почвой появляется эффект «блуждающих токов» – электрохимическая коррозия. Использование дополнительных защитных средств увеличит бюджет.

Асбестоцементные трубы

Редкое применение асбестоцементных трубопроводов обусловлено их относительной хрупкостью и недостаточно надежным раструбным соединением. Так же сложен монтаж из-за большой массы асбестоцемента. Для повышения прочности делают толстые стенки, что приводит к повышению веса. Возможен монтаж только с применением спецтехники.

Однако они не подвергаются коррозии, при длительном температурном воздействии сохраняют форму и целостность. Нейтральный состав не вступает в химические реакции с окружающей средой, не влияет на воду в скважине. Срок эксплуатации асбестоцементных труб – до 70 лет.

Характеристики обсадных труб

Обсадные трубы для скважин, которые могут быть изготовлены из стали, чугуна и пластика, используются для того, чтобы защитить стенки скважин от осыпания земли. Область использования таких труб достаточно широка: дачные и приусадебные системы водоснабжения, нефтяные месторождения. Трубы обсадного типа также применяют на различных промышленных предприятиях.

Для бытовых нужд преимущественно используются пластиковые обсадные трубы, а также изделия, изготовленные из чугуна, стали, асбестоцемента и даже древесины. В качестве труб обсадных для скважин промышленного назначения применяют изделия из стали, а в последнее время все большее распространение получают трубы из пластика. Причиной такой популярности являются высокие эксплуатационные характеристики, которыми отличается пластиковая обсадная труба.

Обсадные трубы для скважин разного диаметра

Любые трубы, используемые в качестве обсадных, вне зависимости от того, из какого материала они изготовлены, какая у них толщина стенки, разностенность, овальность и параметры сечения, должны соответствовать требованиям по допустимой непрямолинейности на один метр их длины. Подобные требования к стальным обсадным трубам, в частности, оговаривает ГОСТ 632-80. Так, для труб повышенной точности, этот показатель должен составлять:

до 0,5 мм — для изделий диаметром 108–146 мм;
до 0,3 мм — для изделий диаметром 33,5–89 мм.

Для обсадных труб, относящихся к категории изделий обычной точности, этот показатель не должен превышать 0,7 мм на один метр их длины.

Отдельную категорию составляют обсадные трубы для обустройства скважин на воду, изготовленные из асбоцемента. У них достаточно толстые стенки, но при этом их отличает высокая хрупкость. Их большими преимуществами является доступная стоимость, а также продолжительный срок эксплуатации при условии правильного монтажа. Прежде чем использовать такие изделия, следует внимательно ознакомиться с правилами их соединения

Кроме того, важно знать, что для бурения скважин, в которых планируется установка асбестовых труб, следует использовать бур большего диаметра, чем это предусмотрено по проекту

Асбестоцементные обсадные трубы

При бурении неустойчивого грунта следует применять только стальные обсадные трубы, которые способны успешно противостоять даже значительному давлению почвы. К слову сказать, металлические обсадные трубы, требования к которым оговаривает ГОСТ 632-80, могут успешно эксплуатироваться до 50 лет. Конечно, есть у них и недостатки: это достаточно высокая стоимость, подверженность образованию и развитию коррозионных процессов. Несмотря на эти минусы, металлические трубы используются достаточно активно, так как их просто невозможно заменить в некоторых ситуациях, связанных как со сложностью проектируемой скважины, так и с неустойчивостью грунта.

Как должны соединяться трубы в скважинах

Действующие нормативные акты допускают исключительно резьбовое (муфтовое, ниппельное) соединение, поскольку именно этим способом достигается максимальная герметичность обсадной колонны.

Подведем итоги всего вышесказанного:

При обсадке используются трубы специального назначения как пластиковые, так и металлические, имеющие резьбовое соединение;
Средний срок службы – 50 лет;
Сертификат соответствия продукции должен предъявляться компанией-бурильщиком по первому же требованию клиента.

По всем интересующим вас вопросам относительно выбора труб или заказа бурения скважин вы можете обратиться к нашим специалистам по телефону указанному на сайте. Или заполните специальную форму, и мы вам сами перезвоним.

На каком динамическом уровне устанавливают насосы?

Оборудование опускают в скважину, исходя из ее общей глубины и высоты динамического уровня. Корпус прибора должен находиться как можно выше, но без риска выныривания на поверхность

Когда требуется выполнить глубокое погружение, важно не превышать глубины, допустимой по паспорту данной модели

Предупредить наиболее распространенные риски, как правило, позволяет автоматика

Важное дополнение к любой модели скважинного насоса – обратный клапан. Некоторые модели уже имеют встроенный, но специалисты настаивают на установке внешнего

Причина проста: если клапан встроенный, то при образовании засора не останется иного выхода, кроме как извлекать насос и отправлять его в починку. Если же клапан наружный, то его легко снять и прочистить своими руками. Его диаметр подбирают, в принципе, равным переходнику (соединителю) или просвету выходного патрубка насоса.

На отрезке трассы от насоса до ввода в дом лучше всего использовать пластиковые трубы ПНД. Это не только надежно, но и дешево

Но при покупке важно убедиться, что труба пищевая, а не техническая. В технических характеристиках должна быть указана маркировка – SDR 11

Такие трубы соответствуют ГОСТ 18599-2001 и выдерживают давление до 16 атмосфер.

Чтобы подвесить насос в скважине, используют трос из нержавейки и зажимы (фиксаторы). Чтобы избежать перетирания троса в точке крепления, разрешено применять коуши. Особенно следят за тем, чтобы вес насоса был распределен по тросу. По технике безопасности запрещено подвешивать его на трубу или кабель.

Виды обсадных труб для скважин

Каждый из них имеет ряд преимуществ и недостатков, что определяет целевое назначение. Если не понятно, какие трубы лучше для скважин той или иной глубины, читайте далее или обратитесь к специалистам.

Трубы из металла

Здесь есть еще одна классификация. Изделия делятся на виды, и бывают:

чугунными или стальными;
эмалированными;
оцинкованными;
из нержавейки.

Сказать однозначно, какая обсадная труба для скважины лучше нельзя, потому что каждый тип находит применение в зависимости от климата, особенностей грунта, глубины залегания водоносных платов, других факторов.

Самым популярным видом металлических обсадных труб являются стальные. Сталь применима для устройства артезианских скважин, когда глубина доходит до отметки залегания известняковых водоносных пластов. Не знаете, какую трубу выбрать для скважины? Сталь – универсальный материал, который подойдет для источника любого типа и целевого назначения. Преимуществами являются:

Продолжительный период эксплуатации.
Высокая несущая способность при небольших габаритах.
Невосприимчивость к внешним механическим воздействиям и деформациям.
Устойчивость к истиранию, возможность чистить источник от донных отложений.

За все перечисленные требования к обсадным трубам придется заплатить. Высокая стоимость и большой вес – это минуты металлический обсадок для скважин. В процессе эксплуатации у воды появляется металлический привкус. Самостоятельно смонтировать шурф тяжело ввиду большой удельной массы.

Трубы из асбестоцемента

Это материал, себестоимость которого ниже. Он устойчив к воздействию солей. Асбестоцемент уже много лет используется при строительстве гидросооружений. Перечень главных преимуществ следующий:

Исключается появление очагов коррозии.
Допустимый эксплуатационный период – 65 лет.
Стоимость доступна, всегда имеется в продаже.

Но есть и ряд недостатков, и первый из них заключен в том, чтобы такие обсадные трубы не применяют для обустройства артезианской скважины. Кроме того:

Сложный монтаж, необходимость применения спецтехники.
Материал хрупкий, боится механических ударов, что усложняет транспортировку.
Предусмотрено фланцевое соединение или сочленение стык в стык, что не гарантирует герметичность.
Требуется регулярное обслуживание. На поверхности появляется налет, который придется снимать.

Диаметр обсадной трубы для скважины и толщина стенок варьируется, но представленный ассортимент обладает меньшим диапазоном сфер применения, чем металл или пластик.

Трубы из пластика

Полиэтилен НД, ПВХ и полипропилен продолжает выдавливать с рынка конкурентов из металла и бетона. Популярность обеспечили конкурентные преимущества, коих много:

Увеличенная продолжительность эксплуатации.
Абсолютная инертность по отношению к солям и другим химическим элементам.
Исключено появление очагов коррозии, гниения.
Малый удельный вес позволяет выполнять работы без строительной техники.
Предусмотрено резьбовое соединение, позволяющее добиться абсолютной герметичности.
Простота транспортировки, хранения, использования ввиду малого веса.

Чтобы понять, какую трубу лучше использовать для скважины, если бюджет ограничен, добавьте в этот список низкую стоимость. Недостатком можно выделить ограничение по глубине скважины, которая не может превышать 60 метров. В остальном все зависит от выбранной толщины стенок и геометрии сечения.

Расчет диаметра трубы для обсадки скважины

Рассчитывая планируемый дебит, нельзя забывать, что он напрямую зависит от диаметра обсадных труб. Иными словами, запас воды больше в том источнике, для устройства проектом предусмотрен больший диаметр труб для скважины на воду.

Но и это не единственный фактор, влияющий на выбор. В учет берутся параметры насосного оборудования, которое планируется установить. В среднем, чтобы прокачать 4 кубометра воды, потребуется насос, диаметр корпуса у которого порядка 8 см. Должен быть запас, который составляет по 5 мм с каждой стороны.

Это расстояние от насоса до внутренней поверхности обсадной трубы. Поэтому в данном случае к 80 мм нужно прибавить 2 раза по 5 мм. Получается, что для реализации поставленной задачи потребуется обсадная труба, диаметр которой 100 мм.

Достоинства и недостатки применения устройства

Скважина без кессонного устройства, оснащенная с использованием адаптера, имеет ряд неоспоримых достоинств.

Среди основных достоинств такого типа обустройства стоит выделить:

Экономия расходов. Стоимость устройства многократно ниже цены кессонного оборудования. Да и затраты на его установку и подключение минимальны.
Простота монтажа и обслуживания. Установка приспособления не предполагает сложных в исполнении этапов работ с применением того же сварочного оборудования. Выполнить ее может даже мастер, владеющий лишь базовыми навыками ремонтных работ.
Универсальность применения. Устройство применяется для врезки водопровода во все типы обсадных труб. Благодаря тому, что звенья устройства плотно примыкают друг к другу, достигается максимальная герметичность конструкции.

Компактные габариты адаптера позволяют его устанавливать на стенки скважины так, что оно становится практически незаметным для посторонних. А это особо актуально при условии, что кражи – не столь уж редкое явление.

Правда источник, оснащенный адаптером, имеет и ряд недостатков.

К числу таковых стоит отнести:

Сложность проведения ремонта. Для выполнения ремонтных операций или профилактического осмотра придется сначала откопать место подключения адаптера, что не всегда представляется возможным.
Ограничения по мощности. Хоть производители и заявляют о способности устройства выдерживать большие перепады давления, но при обустройстве скважины с использованием адаптера все же не стоит выбирать насосные агрегаты с большой производительностью.

В сравнении с обустройством приямка установка адаптера проигрывает в том, что гидроаккумулятор, краны и систему автоматики придется обязательно выносить в отдельно помещение.

Кроме того, при неправильном подсоединении элементов в процессе эксплуатации гидротехнического сооружения довольно проблематично контролировать обратное истечение в ствол выработки грунтовых вод.

Разгерметизация элементов может возникнуть даже, если стыковочные элементы конструкции выполнены из неодинаковых металлов, которые имеют разный износ старения и по-разному реагируют на воздействие температуры и влаги.

В заключение

Работы могут проводиться только при условии того, что уже оборудован приямок. Приямком называется углубление в земле на величину не менее 2 метров, что соответствует глубине промерзания грунта в Центральной Федеральной части страны. Здесь в дальнейшем можно разместить оборудование, либо организовать коммутационный узел для насоса. Отсюда вода может пойти в дом или в котельную, где будет установлен узел автоматики.

Узел автоматики включает в себя гидроаккумулятор, реле давления, 5-выводной штуцер и другие элементы. Наличие реле давления позволяет включать и отключать насос, поддерживая постоянное нужное давление.

Рекомендуется проводить работы по обустройству скважины при температуре воздуха не менее +5 градусов по Цельсию, поскольку при охлаждении пластик становится хрупким, что может повлечь его разрушение при ударе или неаккуратных действиях. Подбирайте насосы правильно, учитывайте длину водопровода не только до поверхности земли, но и от скважины до гидроаккумулятора (о том, какие насосы бывают и как сделать правильный выбор для скважины, узнаете в отдельной статье).

Какие трубы не рекомендовано использовать для обсадки скважины:

Предыдущая запись Поиск воды на участке для обустройства колодца: как найти своими руками
Следующая запись Магистральный фильтр для уменьшения жесткости воды