Какая труба лучше для скважины

Требования к обсадной трубе

Автономное водоснабжение загородного дома делается надолго. Поэтому обсадка должна обеспечить несколько очень важных условий: целостность ствола скважины при подвижках и давлении грунта, герметичность колонны, отсутствие негативного влияния на воду.

Труба под скважину на участке подбирается по ряду критериев:

• качество и тип земляного слоя;
• размеры водозабора;
• глубина залегания;
• способ бурения.

Даже неспециалисту очевидно, что всем перечисленным требованиям отвечает стальная обсадка. Почему же ведутся споры о выборе лучшей колонны? Причина споров только одна — цена. Сталь всегда будет дороже других материалов. Поэтому с целью привлечь заказчиков, буровые компании предлагают различные удешевленные варианты — из пластика, асбоцемента, тонкого оцинкованного или эмалированного металла и т.д.

Главным аргументом для выбора нестальной колонны служат рассуждения об экономии. Разумная экономия необходима, но надо реалистично оценивать возможности неметаллических материалов при работе в тяжелых условиях глубоко под землей, иначе можно совершить ошибку и сэкономить на надежности и долговечности скважины.

Из чего делают обсадные трубы

По материальному исполнению трубы, используемые для укрепления стенок шурфа или в качестве эксплуатационных, бывают следующими:

• металлические;
• полимерные;
• асбоцементные.

Металлические изделия

Наиболее распространённым вариантом оснащения скважин является применение металлических обсадных труб, из которых стальная относится к наиболее востребованным по следующим причинам:

• высокая несущая способность к сжимающим и сдвигающим пластовым нагрузкам;
• долговечность, соответствующая сроку эксплуатации артезианской скважины и составляющая свыше 50 лет;
• низкая чувствительность к погрешностям монтажа;
• возможность чистки, в том числе с применением желонки, ввиду высокой механической прочности.

Металлические обсадные трубы

Недостатками, которыми сопровождается обсадка скважины металлическими трубами, являются:

• высокая, по сравнению с альтернативными вариантами, стоимость изготовления и монтажа;
• окисление железа с образованием оксида, повышающего жесткость воды и дающего желтый осадок;
• высокая масса, удорожающая транспортировку и монтаж, требующий использования грузоподъемных механизмов, а значит подобная обсадная труба для скважины не сможет быть установлена своими руками;
• необходимость нанесения плакирующего наружного слоя во избежание двусторонней коррозии.

В зависимости от состава и наличия защитного слоя металлические обсадные трубы бывают следующими:

• черные – наиболее распространены и обладают наилучшими конструкционными свойствами;
• нержавеющие – самые дорогие и прочные, а также обладающие наивысшей противокоррозионной стойкостью;
• чугунные – самые дешевые, но наиболее тяжелые и хрупкие при ненадлежащем обращении;
• эмалированные – имеющие дополнительную защиту поверхности от окисления, которая может быть легко повреждена при небрежном монтаже, а место точечного дефекта впоследствии становится источником активной коррозии.

Пластмассовые обсадные трубы для скважин

Различные полимеры, применяемые для изготовления цилиндрических пустотелых изделий, имеют разные показатели прочности, эластичности и жесткости, а использование того или иного из них позволяет выделить следующие разновидности:

• трубы обсадные из непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ), обладающие наилучшими показателями, позволяющими потеснить стальные изделия и выполнять монтаж своими руками;
• трубы для обсадки скважины из пластифицированного поливинилхлорида (ПВХ), обычно не изготавливаются, ввиду его излишней гибкости и неспособности держать форму, а наличие подобной маркировки на жестких трубах, свидетельствует о том, что производитель просто опустил первую букву;
• обсадные пластиковые трубы из полиэтилена низкого давления отличаются достаточно низкими характеристиками и могут использоваться только для двухтрубных систем или при глубине выработки не более 3-х метров.

Пластмассовые обсадные трубы

Асбестоцементные обсадные трубы

Несмотря на привлекательные эксплуатационные показатели, гарантирующие практически полное отсутствие примесей и чрезвычайно длительный срок использования, такое материальное исполнение не получило широкого распространения в силу характерных недостатков:

• хрупкости, требующей профессиональных навыков при монтаже и такелажных работах, а также лишающих хозяина возможности почистить скважину или вытащить её для замены секций;
• слабой сопротивляемости сдвигающим воздействиям, не позволяющей использовать подобные трубы на глубинах, превышающих первый водоносный горизонт;
• невозможность изготовления секций с резьбой, являющейся наиболее надежным способом сопряжения деталей;
• необходимость большего, чем у альтернативных вариантов, диаметра проходки, ввиду большей толщины труб.

Асбестоцементные обсадные трубы

Строение обсадной колонны

Обсадка обладает определенным строением, которое обусловлено особенностью ее использования и назначения.

На первоначальной секции колонны производится чистящее устройство для очистки воды от глины и песка. Материалами для него становятся разнообразные сетки или некорродирующая проволока, плотно навитая.

Нижний открытый торец снабжается донным гравийным фильтром для обособленности от опорной влагонепроницаемой поверхности, здесь протекает первичная фильтрация.

Оголовок скважины обязан быть герметичным, в таком случае, при откачке воды в ней формируется отрицательное давление, содействующее в водозаборе росту притока воды.

Преимущества и недостатки широких стволов

К этому «семейству» относят скважины, диаметр которых превышает 110 мм (максимальное значение колеблется в районе 170-200 мм). Эти размеры позволяют использовать крупногабаритные насосы с погружными эжекторами, благодаря чему становится возможным извлечение воды с глубокозалегающих (до 100 метров) пластов. Скважины такой глубины называются артезианскими.

Конструкция скважин большого диаметра

Бурение широкой скважины – долгое и трудоемкое дело, но в итоге Вы сможете добраться до самой чистой воды на большой глубине. Широко распространено мнение, что чем больше размер ствола водозабора, тем больше воды пройдет через фильтр насоса при закачке.

Отчасти это утверждение верно, хотя размер не оказывает влияния на производительность. Куда более важную роль играет объем воды в водоносном слое и пропускная способность используемого в насосе фильтра. Для поддержания высокой производительности фильтр насосного оборудования требует периодической очистки посредством вибробура или специальных химических добавок. Помимо того, если Вы хотите пробурить широкую скважину, приготовьтесь к крупным денежным тратам на обустройство и покупку оборудования.

Применение для скважин на воду

При бурении скважин на воду применяется три вида обсадных труб: пластиковые, стальные и асбоцементные. С целью экономии финансовых средств и упрощения монтажа рекомендуется использовать пластиковую обсадку (ПВХ либо НВПХ).

Монтаж обсадной трубы выполняется при обустройстве водяных скважин на любую глубину. Погружение обсадки выполняется по завершению бурения полости. Используются составные трубы, стыкующиеся посредством резьбового соединения.

Диаметр обсадной трубы и самой скважины подбирается исходя из требуемой продуктивности источника. Сечение обсадки должно быть таким, чтобы в ней можно было расположить дренажный насос. Нижние секции обсадной колонны выполняются из перфорированных изделий, отверстия которых перекрываются сетчатым фильтром.

Ведется множество споров о том, какие трубы для обсадки скважин на воду лучше использовать – стальные, асбоцементные либо пластиковые. Ключевым недостатком металлических изделий является склонность к коррозии, которая может стать причиной характерного привкуса ржавчины и наличия осадков в воде, для очистки которых придется покупать недешевое фильтрующие оборудование, да и сами железные изделия стоят гораздо дороже аналогов.

Обсадные трубы из асбоцемента – бюджетное решение, недостатки которого заключаются в большой толщине стенок, что уменьшает полезный объем скважины, а также сомнительная санитарная пригодность (существуют исследования, указывающие на то, что асбоцемент является канцерогеном).

В целом, асбоцементные изделия можно применять для обсадки скважин при соблюдении следующих условий:

• при обустройстве артезианской скважины (такая труба не может иметь перфораций, что делает невозможным обустройство фильтрующей колонны в скважинах на песок);
• при наличии гигиенического сертификата на изделие.

По совокупности эксплуатационных качеств лучше всего для скважин на воду подходит пластиковая обсадная труба. Такие изделия просты в монтаже, дешевы, устойчивы к коррозии и долговечны (срок эксплуатации до 50 лет).

Пластиковая обсадка для скважин на воду

Для изготовления пластиковых обсадных труб может применяться четыре вида материалов:

• ПВХ – поливинилхлорид;
• нПВХ – непластифицированная разновидность поливинилхлорида;
• ПНД – полиэтилен низкого давления;
• ПП – полипропилен.

Наиболее востребованными являются изделия из НПВХ. В отличие от стандартных ПВХ изделий, трубы НПВХ классифицируются как напорные – они имеют большую механическую прочность и устойчивость к деформациям, что позволяет применять их в скважинах глубиной до 300 м.

Пластиковые обсадные трубы из ПВХ и НПВХ для скважин на воду производятся в следующие типоразмерах:

• Диаметр 90 мм, толщина стенки 5 мм;
• ДУ 110, толщина 6.3 мм;
• ДУ 125, толщина 7.6 мм;
• ДУ 140, толщина 10 мм;
• ДУ 165, толщина 12 мм.

Чаще всего применяются трубы диаметром 90 и 125 мм, поскольку под такой размер выпускается большая часть современных скважинных насосов.

Секции трубы (длина 3-12 метров), в зависимости от конструктивных особенностей, могут стыковаться в обсадную колонну двумя способами – с помощью резьбы либо раструба. Наибольшую надежность и герметичность обсадки обеспечивает резьбовое соединение, которое легко собирается своими руками,  однако изделия с резьбой стоят дороже аналогов с раструбом.

Ведущим отечественным производителем полимерных обсадных труб из ПВХ и НПВХ является компания “Кормелл”, которая поставляет на рынок продукцию всех распространенных типоразмеров. Помимо фирмы “Кормелл” также хорошо зарекомендовала себя продукция компаний “СПТ”, “Бикс” и “Омега”.

Часто задаваемые вопросы

Ответом на вопрос: «Какая обсадная труба лучше для скважины?» будет классическое сочетание цены и качества, которое определяется долговечностью гидротехнического сооружения и отсутствием образования примесей. В зависимости от типа скважины (артезианская или до первого водоносного горизонта) такое сочетание можно получить, реализовав следующие алгоритмы:

1. Глубокие выработки следует оформлять металлическими трубами из черного металла с внутренней и внешней резьбой до достижения отметки 55±5 м от поверхности.
2. Скважины глубиной менее чем 55±5 м или начиная от этой отметки следует обсаживать пластиковыми трубами из НПВХ с внутренней и внешней резьбой.

Рассмотренные решения являются также ответом на еще один популярный вопрос: «Какую трубу и когда лучше использовать для скважины?».

Чтобы определиться какой диаметр обсадной трубы нужно выбрать для скважины, следует сложить несколько чисел:

• максимальный внешний диаметр погружного насоса, который планируется использовать;
• удвоенную толщину стенки трубы;
• удвоенный зазор между насосом и корпусом, который должен составлять не менее 4 мм, чтобы агрегат можно было вытащить и почистить;
• удвоенную толщину стенки ниппеля, в случае его применения.

Ответ на вопрос: «Как установить и закрепить обсадную трубу в скважине?» зависит от выбранной схемы обсадки:

1. При одноколонной – закрепление осуществляется за счет естественного трения о грунт, ввиду того что калибр трубы выбирается несколько больше (на 5-10 мм), чем диаметр проходки.
2. При двухколонной – установка может выполняться за счет крепления на каждый сегмент нескольких хомутов с «усами», позволяющими выполнить центрирование эксплуатационной трубы в обсадной колонне, а для фиксирования положения необходимо вручную обсыпать затрубное пространство мелким гравием или мраморной крошкой для фильтрационного сегмента и песком или ПГС по всей остальной высоте.

Приведенный алгоритм фиксирования обсадной трубы одновременно ответил на вопрос: «Чем обсыпать обсадную трубу двухколонной скважины?»

Тем, кого интересует, как можно вытащить обсадную трубу из скважины следует знать следующее:

• обсадку одноколонной схемы вытащить невозможно;
• вытаскивание внутренней пластиковой обсадной трубы при двухколонной схеме осуществляется вручную при помощи массивного хомута с опорой и домкрата, а лучше двух, устанавливаемых оппозитно и поднимаемых одновременно для равномерного выхода секций из обсыпки.

Алгоритм того, как можно установить обсадную трубу вручную подразумевает несколько необходимых действий:

1. Выбрать для обсадки трубу их НПВХ с внутренней и внешней резьбой.
2. Производить опускание сегментов и последовательное присоединение новых, путем вкручивания.
3. При одноколонной схеме для облегчения опускания колонны использовать приспособление в виде хомута с рукоятками.

Ответ на вопрос: «Как почистить заиленную обсадную трубу?» будет зависеть от того какой способ выбрать, чтобы выполнить его своими руками:

• использование желонки при вытащенном насосе позволяет очистить скважину от отложений при невысоком стоянии воды;
• промывка при помощи сборки из пожарных рукавов и наконечника, опущенного в скважину для подачи воды под высоким давлением, может быть выполнена при любом уровне воды.

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:

1. Продолжительный период эксплуатации.
2. Высокая несущая способность при небольших габаритах.
3. Невосприимчивость к внешним механическим воздействиям и деформациям.
4. 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:

1. Исключается появление очагов коррозии.
2. Допустимый эксплуатационный период – 65 лет.
3. 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:

1. Сложный монтаж, необходимость применения спецтехники.
2. Материал хрупкий, боится механических ударов, что усложняет транспортировку.
3. Предусмотрено фланцевое соединение или сочленение стык в стык, что не гарантирует герметичность.
4. 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:

1. Увеличенная продолжительность эксплуатации.
2. Абсолютная инертность по отношению к солям и другим химическим элементам.
3. Исключено появление очагов коррозии, гниения.
4. Малый удельный вес позволяет выполнять работы без строительной техники.
5. Предусмотрено резьбовое соединение, позволяющее добиться абсолютной герметичности.
6. 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.

Трубы из полимеров

В последнее время эти изделия становятся всё более популярны.

Плюсы пластмассовых труб:

• довольно долгий срок службы при условии аккуратной установки и эксплуатации продукции;
• химическая нейтральность изделий – пластик не реагирует с большинством агрессивных сред, угрожающих скважине, и не подвержен коррозии;
• отсутствие необходимости установки дополнительных фильтров от ржавчины (в связи с предыдущим пунктом);
• изделия имеют значительно меньший вес, чем металлические, что облегчает сборку конструкции, обслуживание и замену элементов;
• такие трубы стоят относительно недорого;
• большой типоразмерный ряд выпускаемой продукции, дающий возможность подобрать для каждой скважины трубы нужных параметров;
• возможность использовать трубы при обустройстве скважин любого типа и размера, хотя наиболее часто они применяются при бурении тоннелей в песчаной среде глубиной около 50-60 м;
• идеально подходят для конструирования фильтровальных колонн.

Минусы продукции:

• небольшая устойчивость к механическому воздействию, вследствие чего трубы нужно аккуратно устанавливать, не допуская повреждений поверхности; кроме того, при воздействии агрессивных внешних факторов возможны повреждения скважины;
• невозможность очистить заиленный участок с помощью буровых установок.

Порядок бурения скважины и установки обсадной трубы своими руками

Поскольку проведение работ по бурению – в любом случае достаточно сложная операция, от качества выполнения которой зависит пригодность добываемой воды, а значит, здоровье потребителей, обустройство скважины лучше доверить профессионалам.

Кроме того, хотя бы один помощник при выполнении работы всё же будет необходим.

Перед началом работы нужно удостовериться, что в наличии есть все перечисленные инструменты:

• молотки, кувалды и гаечные или накидные ключи необходимых размеров;
• ворот, необходимый для вращения трубы в земле для более точной установки;
• тренога, с помощью которой работа протекает намного быстрее и с меньшими усилиями;
• бур в виде желонки, имеющий резьбу для соединения с трубой.

Порядок работы:

1. С помощью бура, соединённого с трубой, проделывают в земле скважину. Бур необходимо время от времени извлекать и очищать, а по достижении глубины 2 м пора вставлять привезённую трубовозом обсадную трубу, по мере заглубления наращивая обсадку.
2. По достижении водоносного уровня, обсадную трубу фиксируют на земле, через канал проводят полимерную трубу, соединённую с насосом.

Несмотря на широкий выбор материалов, инструментов и справочных данных, неверный выбор проектировщика может привести к ухудшению качества добываемой воды и снижению долговечности службы скважины. поэтому, если есть возможность, всё же следует пригласить специалиста хотя бы для консультирования владельца участка и правильного подбора элементов под имеющийся тип грунта.

Варианты стальной обсадной трубы

Нержавеющая сталь — ко всем достоинствам черной стали добавляется полное отсутствие коррозии, но и, к сожалению, очень высокая цена. Радикального улучшения качества воды нержавеющая обсадка не даст. Как мы уже сказали, практически вся ржавчина в воду попадает из водовмещающей породы. Известно, что черная сталь позволяет скважине работать несколько десятилетий. Стоит ли платить больше и продлевать этот срок? За это время что-то может случится с самим водонесущим горизонтом или условиями проживания на участке.

оцинкованные тонкостенные стальные трубы

Оцинкованная сталь — кроме вреда здоровью от соединений цинка, попадающих в воду, снижается срок жизни скважины. Дело в том, что цинкование призвано снизить скорость коррозии тонкостенной стальной колонны. Толщина стенки оцинкованной колонны 2,5-3 мм, у обычной черной стальной — против 4,0-4,5 мм. В процессе обсадки неизбежно появляются царапины и сколы на цинковом покрытии, которые становятся местом начала коррозии. Резьба на торцах также не имеет цинкового покрытия.

эмалированные стальные трубы

Эмалированная стальная обсадка — чрезвычайно хрупкое покрытие, практически невозможно избежать повреждений при обсадке. Колонна также тоньше обычной стальной, места сколов эмали будут точками начала коррозии.

Какая обсадная труба лучше в глинистых грунтах? – для обсадки илистой почвы рекомендуется поставить колонны из оцинкованной стали.

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.

Обсадка скважин (однотрубная и двойная)

В зависимости от глубины скважин используют различные способы их обсадки, отличающиеся применяемыми материалами труб, технологией проведения монтажных работ, размерными параметрами обсадных колонн. Все скважины для индивидуального водозабора условно делят на три категории, в которых используют следующие методы монтажа скважин.

Абиссинские. Источники рассчитаны на водозабор из поверхностных подземных водных пластов, глубина шахты редко превышает 30 м, поэтому давление грунта на стенки колонны незначительно. Если используют поверхностью насосную станцию с глубиной погружения напорного патрубка не более 9 мм, вместо колонны из отдельных труб используют длинный отрезок ПНД-трубы подходящего диаметра на катушке.

В случае, если зеркало воды ниже 9 м от поверхности земли, в скважину помещают погружной электронасос. Для монтажа колонны используют пластиковый толстостенный трубопровод из полиэтилена низкого давления ПНД или тонкостенный из непластифицированного поливинилхлорида НПВХ.

Так как дебит абиссинской скважины не слишком высок, для экономии финансовых средств в ней рационально применять погружной электронасос средней мощности диаметром 3 дюйма (75 мм) и можно использовать полимерные трубы с небольшим поперечным размером.

Наружный диаметр D скважинного трубопровода под размер данного 3-х дюймового электронасоса рационально выбрать стандартным значением 90 мм (проходной диаметр канала Dn при этом равен 80 мм). Следует отметить, что зазор в 5 мм с учетом погрешностей в изготовлении труб является предельным, поэтому данные обсадные колонны используют при поперечных размерах электронасосов не более 75 мм (подойдет для Grundfos SQ с Dn=74 мм, Aquario ASP с Dn=75 мм) или выбирают следующий, более высокий трубный типоразмер (оптимальный вариант — наружный диаметр D=110 мм с толщиной стенки 7 или 9 мм).

Рис. 11 Варианты обсадки

Скважины на песке. Глубина песчаных скважин доходит до 70 м, поэтому колонна испытывает более сильное давление грунта. Также дебит скважин на песке выше, чем у абиссинских источников — это требует применения более мощных электронасосов стандартным диаметром 4 дюйма (100 мм).

Для обустройства скважинной шахты подойдут полимерные трубы НПВХ с толстыми стенками, допустимая глубина их установки не превышает 100 м. Оптимальный вариант для размещения 4 дюймовых электронасосов — труба с наружным диаметром 125 мм, при толщине стенки 7 или 9 мм ее проходной диаметр Dn будет равен 111 или 107 мм соответственно.

Артезианские скважины. Артезианские подземные источники считаются самыми глубокими, в бытовых скважинах расстояние от поверхности земли до водного бассейна может достигать 200 м. Поэтому для их монтажа используют прочные стальные трубы, но из-за того, что они подвержены коррозии, в них обычно вставляют полимерный коррозионностойкий трубопровод. Двухтрубная обсадка скважин выдерживает значительные внешние нагрузки и оптимальна с точки зрения экономии финансовых средств — срок службы артезианских скважин достигает 50 лет, поэтому колонна должна иметь аналогичное долголетие.

Для внешней обвязки с точки зрения коррозионной стойкости хорошо подойдут стальные трубы с повышенным содержанием углерода из качественной стали марки Ст20 или Ст45, также их можно применять непосредственно в скважинном источнике с питьевой водой при высокой толщине стенок.

Следует отметить, что согласно ГОСТ полимерные и стальные трубы имеют согласованные поперечные размеры для организации двойной обсадки: если выбрать диаметр обсадных труб для скважин из стали D=140 мм, согласно таблице на рис. 3 для стенки 7 мм получаем внутренний размер Dn=125,7 мм — это пространство отлично подходит для установки внутрь полимерной трубы диаметром D=125 мм.

Если глубина артезианской скважины не превышает 100 м, можно использовать более дешевую двойную обсадку полимерными трубопроводами ПНД или НПВХ, в любом случае принятие окончательного решения лучше оставить опытным специалистам организаций, проводящих бурение и обвязку скважинных источников.

Рис. 12 Типы трубных соединений

Достоинства пластиковых изделий в сравнении с металлическими

Главные выгодные отличия пластика по сопоставлению с металлом в оцениваемой области применения заключаются в таких моментах:

• расценки на пластиковые трубы дают возможность понизить цену водозабора в несколько раз по используемым материалам,
• характеристики веса пластиковых обсадок облегчают их перевозку и монтаж,
• очень высокая степень непроницаемости резьбовых соединений,
• продолжительный срок использования — на водопроводных магистралях срок их эксплуатации достигает примерно 50 лет,
• за счет пластичности материала даже вставшая вода не ведёт к разрывам труб,
• этот вид материала пассивен с химической точки зрения, а это даёт возможность применять в качестве антисептика водозаборов абсолютно любые реагенты,
• пластик не подвержен коррозии и изменениям структуры,
• внутренняя поверхность не подвергается влиянию осадков даже при существенной жесткости воды.

Ошибки при бурении

Приступая к строительству шахты, неквалифицированные и без подготовки работники часто допускают ошибки, игнорируя пошаговую инструкцию монтажных работ:

1. Ошибка в оценке места бурения и расположении водоносного слоя.
2. Неправильное бурение по глубине, ошибочная оценка кернового материала.
3. Нарушение герметичности обсадной колонны по причине плохо скрученных элементов между собой при соединении или некачественной сварке шва.
4. Ошибка в подборе фильтра приводит к выходу из строя насоса после попадания в ствол песка.
5. Неправильный выбор обсадного изделия, не учтен размер выработки и состав грунта.

Особенности работы на разных почвах

Если на территории имеются агрессивные воды природного или производственного происхождения, буронабивные работы лучше реализовывать при помощи асбестоцементных труб. Укрепление буровой шахты не проводится в случаях с набухающими и тугопластичными грунтами.

В данных условиях рекомендуется удерживаться от использования вышеописанной технологии. Когда работа завершена, проводится демонтаж трубных секций. Иногда проект требует оставить их в почве: это делается с целью дополнительно оградить сваи из бетона от воздействия грунта в местностях с геологической и сейсмической активностью.