Сегодня среди владельцев загородных участков все большей популярностью пользуются . Одних привлекает полная независимость таких сооружений, других – высокое качество добываемой воды. И оно действительно высокое, ведь если скважина будет требуемой глубины, то многометровый слой грунта предотвратит проникновение в воду микроорганизмов, нитратных соединений и тяжелых металлов. Так какая труба лучше для скважины?
Важная информация! При выборе обсадной трубы нужно ориентироваться на то, что она в первую очередь обязана обеспечить сохранность скважинного канала.
Более того, целостность не должна нарушаться в течение всего эксплуатационного периода (>20 лет), поскольку заменить обсадную трубу попросту невозможно. Поэтому для труб предъявляются повышенные требования к коррозионной стойкости и прочностным свойствам.
Обсадная труба нужна в скважине для того, чтобы стенки при эксплуатации не осыпались. Иными словами, назначение этой «оболочки» — изолировать водяной столб от толщи земли. В самой же скважине устанавливается насос, к которому подсоединяется вторая труба меньшего диаметра непосредственно для забора воды.
Особенности обсадных изделий
- сначала бурится скважина;
- затем в нее опускается колонна из труб;
- пространство между ней и почвой заливается бетоном;
- трубу опускается все необходимое оборудование для дальнейшей установки.
При выборе обсадной трубы должен быть учтен, прежде всего, разработанный проект – от него будет зависеть диаметр, эксплуатационные характеристики и прочее. Размеры скважины и, соответственно, диаметр обсадного изделия, будут непосредственно влиять на стоимость проекта. Чем они больше, тем больше финансовых вложений потребуется. «Ч , вы можете прочитать в на нашей странице».
Необходимо ознакомиться с их разновидностями, определить, какой диаметр и тип соединения требуются, для определения наилучших труб для обустройства обсадной скважины.
Выбор труб по материалу
Казалось бы, при выборе обсадной трубы важны лишь прочностные характеристики. Но отчего же столько сомнений? Причина банальна – не безграничный бюджет. Каждый опытный человек скажет, что лучшим материалом для скважинной трубы является черная сталь, которая прослужит не одно десятилетие, не влияя на вкусовые качества воды (по крайней мере, на первых порах). При этом стоимость стали растет с каждым месяцем, поэтому владельцы загородных участков, равно как и производители труб, постоянно ищут альтернативные варианты.
Сегодня обсадные изделия производятся из следующих материалов:
- сталь;
- асбестоцемент;
- пластик;
- древесина.
Изделия из стали
Изделия для скважин, выполненные из черной стали, используются преимущественно в бурильных работах, поскольку буры способны работать лишь с трубами из этого материала.
Важная информация! Фирмы, производящие более дешевые трубы, в один голос твердят, что если ржавчина от подверженной коррозии стальной трубы попадет в воду, то ее (ржавчину) удалить будет крайне трудно. На самом деле это не так, даже бытовой фильтрующий прибор может с этим справиться. Единственная неприятность, которая может быть вызвана ржавчиной, связана с поломкой насоса (если он был рассчитан только на перекачку чистой воды).
В связи с этим стальные трубы – идеальный вариант для так называемых некомпетентных, недобросовестных бурильщиков. Другими словами, можно будет проводить бурильные работы уже в самой скважине, если потребуется.
Главным недостатком стали можно назвать, прежде всего, высокую стоимость , а также то, что со временем у воды будет усиливаться металлическое послевкусие .
Сферы применения
Трубу из стали целесообразнее устанавливать в артезианских скважинах, поскольку их срок службы примерно одинаков. В скважинах на песках другие виды обсадных труб использовать нельзя.
Помимо труб из обычной черной стали, сегодня производят:
- оцинкованные;
- эмалированные;
- из нержавеющей легированной стали.
Их используют в тех скважинах, где образование коррозии недопустимо вовсе. Не стоит верить производителям, уверяющим, что стальные трубы с таким покрытием существенно улучшат качество воды и срок эксплуатации скважины. Возможно, в некоторой мере это и так, но не нужно забывать о длительном сроке службы труб из обычной стали, а также современном фильтрующем оборудование, которое может отлично справиться с ржавчиной.
Словом, если будет устанавливаться (а он, скорее всего, будет), то о целесообразности покупки более дорогих изделий нужно хорошенько подумать.
Важная информация! Оцинкованные изделия вредны для организма уже своим наличием в скважине. Со временем они будут выделять в воду оксид цинка, негативное влияние которого было научно доказано несколько десятилетий назад.
Эмалированные трубы тоже не самый лучший вариант – эмаль сама по себе очень хрупкая, поэтому монтажные работы практически невозможно провести, не повредив ее. Следовательно, такие трубы проржавеют в несколько раз быстрее обычных, ведь толщина стали в них на порядок ниже.
Трубы, изготовленные из асбестоцемента, уже длительное время используются в водоснабжении. Они надежные и долговечные , не подвержены коррозии и что самое главное, абсолютно безопасны для здоровья . Отдельно следует отметить срок эксплуатации асбестоцементных труб, который измеряется многими десятилетиями. Стоимость асбестоцемента невысокая, поэтому обсадные трубы, изготовленные из него, считаются самыми дешевыми.
Бытует мнение, точнее, миф, якобы асбестоцемент – это канцерогенное вещество, которое при попадании в питьевую воду увеличивает шанс возникновения рака. В действительности это не было подтверждено ни одним ученым за многие годы использования материала, да и современные фильтры способны эффективно удалять все волокна асбестоцемента. Словом, если асбестоцементные трубы и способны вредить организму, то и в этом случае переживать не стоит, поскольку количество волокон, присутствующих в воде, будет практически нулевым.
Важная информация! Если вы решили установить в скважину обсадную трубу из асбестоцемента, то обязательно убедитесь в том, что марка трубы пригодна для транспортировки питьевой воды.
Но в чем подвох?
А подвох в том, что стенки очень тонкие и хрупкие. Дабы придать трубам необходимую прочность, их делают толще (по сравнению со стальными трубами). И если внутренний диаметр требуется один, то диаметр скважины должен быть больше него, что повышает стоимость работ.
Более того, по причине своей хрупкости асбестоцемент сложен в плане монтажа, а все дальнейшие буровые работы в скважине исключаются. Даже если скважина заилится, восстановить ее уже невозможно.
Трубы из пластика появились относительно недавно, но уже успели во многом превзойти своих стальных или асбестоцементных «конкурентов». Их главное преимущество в том, что они не ржавеют и не влияют на вкусовые качества воды .
В целом пластиковые трубы делятся на несколько категорий:
- полипропиленовые;
- полиэтиленовые.
Если сравнить их, то оптимальным вариантом можно назвать именно ПВХ-трубы.
Основным преимуществом, присущим всем пластиковым обсадным изделиям, является низкая стоимость. Также они немного весят и позволяют добиться абсолютной герметичности. Недостаток всего один – низкая прочность .
По этой причине пластиковые трубы нельзя использовать в некоторых случаях.
- Когда бурение проходит в две колонны – здесь больше подходит сталь.
- При глубине скважины менее 60 м.
Не стоит верить бурильщикам, утверждающим, что трубы из пластика очень прочны и могут успешно эксплуатироваться даже в «сложной» почве. В таких случаях единственно правильное решение – стальные трубы.
Видео – Обсадная труба ПВХ
Деревянные трубы
Обсадные трубы из дерева сегодня практически не используются. У них низкая прочность, короткий срок эксплуатации. В общем, их едва ли можно считать лучшими для скважин.
Расчет диаметра труб
То, насколько эффективно будет работать скважина, во многом зависит от грамотно подобранного диаметра труб. Чем он будет больше, тем больше воды будет поступать со скважины. Дабы снизить затраты, вы должны определить, изделие с каким минимальным диаметром сможет обеспечить необходимое количество воды.
Для начала определяете пиковый расход. Согласно нормам, в одном открытом кране расход воды будет составлять примерно 0,7 кубометра в час. Допустим, что вода одновременно может использоваться в:
- стиральной машине;
- при поливе сада, огорода;
- кухне;
- туалете, ванной.
Таким образом, вы определите, что ваш пиковый расход составляет, например, около 3 кубометров в час. На основании полученных данных просчитываете необходимый диаметр трубы. Но для этого нужно определиться с типом насоса. При таком пиковом расходе можно использовать устройство с диаметром 7,5 см. Если расход больше, то и насос потребуется посерьезнее.
К диаметру насоса добавляете еще 4 мм (расстояние до стенок трубы) и 8 мм (толщина трубы). Получается 8,7 сантиметра. Все обсадные изделия имеют свои стандартные размеры, которые могут быть следующими:
- 13,3 см;
- 12,7 см;
- 11,4 см;
- 10,8 см;
- 8,9 см.
Из них выбираете самое близкое к полученным данным значение. Исходя из этого значения, бурите скважину. Как оказалось, у вас получился самый экономичный вариант.
Способы соединения обсадных изделий
Нередко обсадные трубы состоят из отрезков, которые соединяются между собой одним из трех указанных способов.
- Сварка.
- Фитинги, резьба.
- Раструб .
Важная информация! Если устанавливается труба из асбестоцемента, то ее отрезки соединяются исключительно муфтой, иных вариантов быть не может.
Дабы выяснить, какой способ соединения лучше, давайте вспомним, какова главная функция обсадной трубы. Правильно, сохранение герметичности. Следовательно, лучшим способом соединения является резьба. При сварке же все зависит преимущественно от работы сварщика, но швов при этом будет много, а значит, велика вероятность того, что хоть один из них будет некачественным. Более того, сварочные швы являются своего рода катализатором для появления ржавчины, поэтому срок эксплуатации конструкции сокращается. Когда герметичность сварочного шва нарушается, то труба может сдвинуться, ввиду чего в колонну может попасть земля и перекрыть доступ к погружному насосу.
Раструб не является надежным с физической точки зрения, ведь при установке труб вы не сможете контролировать процесс, да и просадка может произойти уже через несколько лет эксплуатации.
Важная информация! Если для соединения использовать фитинги, то это уменьшит внутренний диаметр трубы.
Учитывая все приведенную информацию, можно сделать выводы. Во-первых, хорошая и качественная скважина будет стоить дорого, потому что в ней будет использоваться труба из стали с резьбовым соединением. Во-вторых, если у вас недостаточно денег, то верхние 30–40 метров скважины можно обсадить пластиком, а дальше использовать сталь. Так вы существенно сэкономите, но эффективность и надежность установки нисколько не пострадает.
Видео — Выбор обсадной трубы
Важным этапом обустройства автономной системы водоснабжения для дома и бани является выбор и монтаж обсадки. Чтобы обеспечить надежное укрепление стенок гидротехнического сооружения, увеличение эксплуатационного срока и повышение качества добываемой воды, применяется обсадная труба для скважины. Далее рассмотрим, как определить размер трубы для установки в частную скважину и какой выбрать материал, чтобы обеспечить долговечность обсадной колонны.
Определение и назначение обсадной трубы
Для начала необходимо определить, что такое обсадная труба и какие функции на нее возложены.
Обсадная труба представляет собой специальную трубу с армированным кожухом, предназначенная для укрепления внутренней конструкции скважины. Зачастую в глубинную скважину устанавливается несколько функциональных элементов, которые герметично соединяются между собой, образуя единую обсадку.
При этом толщина стенок обсадной колонны определяется материалом изготовления и типом гидротехнического сооружения, в которое она установлена.
Изделия из металла и бетона отличаются большим диаметром, длиной и толщиной стенок, чем у изделий из пластика. Конец одной трубы оснащается муфтой для создания герметичного соединения двух элементов. Вторая оснащается кольцом для надежной защиты резьбы от повреждения.
Обсадные элементы для скважины имеют следующие размеры:
- Длина – от 3 до 13 метров, при этом стандартным значением является 8 метров.
- Диаметр внутренний – от 6,5 до 42,5 см, наружный – от 8 до 45 см.
- Толщина стенок – от 5 до 16 мм, стандартной является – 12 мм.
- Класс прочности для металлических изделий.
Обсадные трубы для скважины предусмотрены для выполнения следующих функций:
- Обеспечить целостность конструкции водозаборной точки на протяжении всего эксплуатационного срока. Изделия обладают повышенной прочностью, инертностью к деформациям, повреждениям и грунтовым сдвигам.
- Обеспечить полную герметизацию обсадки для предотвращения просачивания грунтовых вод в гидросооружение и возможного загрязнения источника.
- Удерживать питьевую воду из чистых водоносных слоев в обсадке.
- Защитить гидросооружение от повышенного давления грунта.
- Защитить установленное насосное оборудование внутри колонны от возможных загрязнений.
Важно! Чтобы обеспечить надежную герметизацию обсадных труб между собой, рекомендуется выбирать резьбовой способ соединения.
Разновидности труб для обсадки скважин
Кажется, что при выборе труб для обсадки важны только эксплуатационные характеристики. На самом деле надежность и долговечность скважины зависит не только от диаметра и длины изделий, но и от материала, который используется для их изготовления.
Существуют следующие виды обсадных труб для установки в водные скважины:
- пластиковые;
- металлические;
- асбестоцементные;
- деревянные.
Сложно дать однозначный ответ на вопрос о том, какие же трубы лучше подойдут для обустройства обсадки в скважинах. Правильный выбор элемента определяется эксплуатационными и климатическими условиями, производительностью и диаметром водозаборной точки, техническими показателями насосного оборудования.
Обсадные трубы из металла
Изделия для обсадной колонны бывают:
- чугунными;
- стальными;
- эмалированными;
- из нержавейки;
- оцинкованными.
Стальные изделия – самый востребованный и практичный вариант для обустройства обсадной колонны. Они соответствуют всем техническим и эксплуатационным требованиям, которые предъявляются к подобным элементам. Изделия из стали применяются для организации артезианских скважин, когда бурение выполняется в известняковом или песчаном грунте.
К основным достоинствам изделий относится:
- Высокая прочность и износостойкость к повреждениям и деформациям.
- Наличие резьбового соединения для создания герметичной конструкции.
- Срок службы изделий, толщина стенок которых составляет 6 мм, достигает 50 лет.
- Возможность прочистки скважины буровым инструментом при заиливании дна.
- Бесперебойная подача питьевой воды на протяжении всего срока эксплуатации сооружения.
К недостаткам стальных элементов можно отнести следующее:
- Восприимчивость к появлению коррозии и ржавого осадка в воде.
- Сложность проведения самостоятельного монтажа из-за существенного веса толстостенных изделий.
- Высокая стоимость расходного материала.
Помимо стальных труб используются эмалированные, оцинкованные и нержавеющие модели.
Изделия для обсадки с эмалированной поверхностью восприимчивы к коррозии, которая появляется при деформации или повреждении эмали.
Оцинкованные конструкции отличаются длительным сроком службы, но склонны к загрязнению водного источника оксидом цинка.
Обсадные трубы из асбестоцемента
Благодаря своей дешевизне и устойчивости к агрессивному воздействию солей и химических элементов, изделия из асбестоцемента давно используются для обустройства различных гидросооружений.
К основным достоинствам материала относится:
- Устойчивость к появлению коррозии.
- Доступная стоимость.
- Безопасность и практичность использования.
- Длительный срок службы – до 65 лет.
Несмотря на ряд преимуществ, асбестоцементная обсадка обладает существенными недостатками:
- Сложность проведения монтажных работ – необходимость использования дорогостоящего подъемного оборудования.
- Повышенная хрупкость материала.
- Отсутствие резьбового соединения. Фиксация отдельных элементов выполняется встык, что не гарантирует полную герметизацию конструкции.
- Сложность в обслуживании и чистке. Высокая пористость бетонного основания приводит к быстрому скоплению загрязнений в стенках колонны. Регулярная чистка поверхности требует полного осушения скважины.
Важно! Асбестоцемент не применяется для обустройства артезианской скважины в известняковом грунте.
Обсадные трубы из пластика
Пластиковые трубы для скважины составили серьезную конкуренцию традиционным стальным и бетонным конструкциям. Они изготавливаются из ПВХ, полипропилена и полиэтилена НД.
Пластиковая труба обладает следующими преимуществами:
- Длительный срок службы материала.
- Стойкость к негативному воздействию солей и химических элементов.
- Стойкость к появлению коррозии.
- Простой и доступный монтаж, который можно выполнить своими руками.
- Высокая герметичность конструкции благодаря наличию соединения резьбой.
- Небольшой вес элементов.
- Доступная цена материала.
В пластиковых изделиях питьевая вода не меняет свой химический состав; кроме того, в ней не развиваются патогенные микроорганизмы.
Важно! Обсадка применяется при обустройстве скважин в песчаных грунтах, глубина которых не превышает 55 метров. Кроме того, подобные конструкции подходят для возведения фильтрующих колонн.
Среди недостатков можно выделить восприимчивость к повреждениям, деформациям и низким температурным режимам.
Расчет диаметра трубы для обсадки
От правильно выбранного диаметра трубы зависит производительность скважины. Чем больше размер обсадки, тем выше дебит водного источника. Для этого определяется расход воды при пиковых нагрузках. Согласно нормативам расход воды за 1 час составляет 0,7 куб. м., при этом она может использоваться для бытовых и хозяйственных нужд.
При определении подходящего диаметра обсадного элемента учитывается тип, размер и производительность насосного оборудования.
Например, пиковый расход составляет 4 кубических метров в единицу времени. При подобном значении рекомендуется использовать оборудование диаметром до 8 см.
К диаметру насосного оборудования добавляется 5 мм (расстояние от насоса до стенок обсадки) и 5 мм (толщина стенок обсадки). Для определения внутреннего диаметра труб применяется следующая формула:
Д (внутр.) = д (нас.) + 10 мм, где
Д (внутр.) – значение внутреннего диаметра обсадного элемента;
Д (нас.) – значение диаметра насосного оборудования.
Например: для насоса размером 90 мм, значение внутреннего диаметра равен 90 + 10 = 100 мм. Учитывая толщину стенок (5 мм), расчетное значение диаметра трубы составляет: 100 + 5×2 = 110 мм.
Обсадные элементы соответствуют следующим стандартным размерам (мм): 89, 108, 114, 127, 133.
Устройство обсадки для скважины
Обсадная колонна для гидросооружения имеет специальное строение, состоящее из следующих элементов:
- Начальный фильтр для очистки питьевой воды от глинистых и песчаных элементов. Для изготовления используется нержавеющая сетка или проволока.
- Донный фильтр из гравия для защиты водозаборной точки от грунтовых вод и загрязнений, попадающих из нижних слоев.
- Герметичный оголовок для защиты скважины от неблагоприятного воздействия внешних факторов.
Огромный ассортимент трубопроката, представленный на строительном рынке, позволяет выбрать качественный, надежный и долговечный материал, который обеспечит длительный срок службы гидротехнического сооружения.
Автономное водоснабжение в частном доме - необходимая составляющая комфортного проживания, особенно в местностях, удаленных от систем централизованного водоснабжения. Реализация этой задачи требует решения множества различных вопросов, один из них: какие трубы лучше для скважины?
Чтобы достичь водоносного слоя, осуществляется достаточно трудоемкая операция - бурение скважины. Защитить стенки скважины от обрушения и сохранить воду чистой помогают трубы. Первую задачу выполняют трубы обсадные, а вторую - эксплуатационные. Впрочем, производители стремятся минимизировать стоимость работ, поэтому современные трубы могут выполнять одновременно обе эти задачи.
Стоит отметить, что компании, профессионально занимающиеся бурением, на вопрос о том, какую трубу выбрать для скважины, дают совершенно различные советы, ориентируясь не столько на ситуацию своего возможного клиента, сколько на собственные предпочтения, навыки и возможности. Поэтому, прежде чем звонить в фирму, предоставляющую такого рода услуги, нужно выяснить, какими бывают трубы и в каких ситуациях их рекомендуют использовать профессиональные строители.
Общие положения которые нужно учитывать
На рынке предлагаются самые разные трубы, изготовленные из материала трех типов:
- стали;
- асбоцемента;
- пластика.
Но среди них сложно найти универсальный вариант, который подойдет для любой скважины.
Условия, в которых будет производиться бурение, различаются, поэтому для каждой конкретной ситуации нужно искать оптимальный вариант. Выбирая, какую трубу использовать для скважины, следует учесть целый ряд факторов:
- глубину бурения;
- технологию бурильных работ;
- диаметр скважины;
- структуру грунта.
Дело в том, что грунт неоднороден и обладает некоторой подвижностью, поэтому обсадные трубы испытывают существенные нагрузки с наружной и внутренней стороны. Вот почему очень важно определиться, с какого водоносного слоя предполагается добывать воду. Следует также оценить возможность проникновения в трубу сточных вод и уровень пролегания вышестоящих водоносов.
Совет: Самый простой способ выяснить состояние грунта, а также глубину и расположение водоносного слоя - узнать, как подобную проблему решили соседи. Для этого достаточно отыскать действующую скважину, которая расположена максимально близко к участку.
Стальной вариант: надежно и дорого
Стальные трубы имеют вполне заслуженную репутацию самых надежных конструкций для скважин. Прочная шестимиллиметровая труба легко выдерживает практически любые нагрузки, сохраняет воду чистой и верно служит своим владельцам в течение полусотни лет. Скважину с такой обсадной трубой можно спокойно чистить, не беспокоясь о возможных повреждениях. Это вполне подходящая труба для скважинного насоса.
При глубоком бурении и на сложных грунтах рекомендуется использовать надежные стальные трубы
Помимо традиционной стальной трубы на рынке представлены разновидности:
- эмалированные;
- оцинкованные;
- из «нержавейки».
К сожалению, эмалированные конструкции установить без сколов практически невозможно, а повреждение эмали приводит к довольно быстрой коррозии. Некоторые специалисты считают, что использование оцинкованного металла при длительном контакте с водой может вызывать очень опасное для здоровья загрязнение оксидом цинка.
Основной недостаток стальных конструкций - очень высокая цена. Поэтому изготовители постоянно ищут альтернативы дорогостоящей стали.
Обратите внимание: Если использованы конструкции из черной стали, со временем в воде могут появиться частички ржавчины. Проблему легко решить, используя обычный бытовой фильтр.
Асбестоцементные трубы: недорогие, но хрупкие
Асбестоцемент нейтрален химически, потрясающе устойчив к коррозии и не имеет ограничений по сроку эксплуатации.
Трубы из этого материала обойдутся значительно дешевле, чем сталь. Они давно вытеснили бы с рынка все металлические конструкции, если бы не один недостаток: это довольно хрупкий материал.
Асбестоцементные трубы - это классика. Они отлично подходят для использования в колодцах и скважинах
В результате, чтобы обеспечить достаточную прочность, трубы из асбоцемента делают с очень толстыми стенками, для которых нужно бурить скважину большего диаметра. Кроме того, работы с асбестоцементом следует производить очень аккуратно, но не все монтажники обладают достаточно высоким профессиональным уровнем для этого.
Преимущества и недостатки пластикового варианта
На рынке представлены пластиковые трубы для скважины трех видов:
- из непластифицированного поливинилхлорида (нПВХ);
- из полиэтилена низкого давления (ПНД);
из полипропилена (ПП).
Недорогие пластиковые трубы - отличный выбор для неглубоких скважин. Но смотрите, чтобы они были именно для питьевой воды!
Все эти материалы отличаются рядом замечательных эксплуатационных характеристик:
- безопасны для здоровья;
- устойчивы к коррозии;
- обеспечивают герметичное соединение;
- имеют легкий вес.
Все это делает пластиковые трубы очень удобными для транспортировки и установки.
К сожалению, особой прочностью они не отличаются, поэтому скважина из пластиковых труб может быть создана при глубине бурения не более 60 метров. Широко применяются эксплуатационные пластиковые трубы в обсадных колоннах из стали.
Таким образом, владельцы участков, на которых водоносный слой проходит неглубоко, примерно в 50 метрах от поверхности, имеют больше возможностей для выбора. Однако при глубоком бурении и на сложных грунтах предпочтение следует отдать хотя и дорогостоящей, но прочной и надежной стали.
Планируя организацию независимого водоснабжения дома, необходимо изучить технологию и нюансы создания скважины. Один из ключевых моментов обустройства автономного водопровода – выбор обсадки.
Скважинный ствол выполняет разноплановые задачи и во многом определяет долговечность, бесперебойность работы автономной системы водоснабжения. Согласитесь, вложив немало средств и сил в обустройство скважины, меньше всего хочется заниматься устранением проблем, связанных с плохим качеством водозабора.
Поэтому на этапе проектирования надо со всей ответственностью подойди к выбору обсадной колонны. Мы расскажем, какие трубы лучше для скважины, какой материал и тип соединения сегментов ствола предпочтительно использовать в той или иной ситуации. Полученные знания уберегут от покупки неподходящего товара.
Обустройство индивидуального источника питьевой воды – процесс затратный и трудоемкий. Инвестируя средства в , каждый собственник дачного участка или частного дома рассчитывает на получение долговременного результата.
Срок службы, напор скважины и качественный состав добываемой воды во многом зависит от характеристик труб, используемых для создания обсадной колонны.
При бурении в толще грунта образуется канал, где впоследствии размещается насосное оборудование. Чтобы обеспечить изоляцию вертикального ствола от земной коры, в скважину погружают обсадные трубы. Промежуток между землей и стенками канала заполняется бетоном или гравийно-песчаной смеcью
Водоподъемный трубопровод решает ряд важных задач:
- защищает стенки траншеи от обрушения в скважинное пространство;
- обеспечивает целостность скважины при давлении и подвижках грунта;
- препятствует загрязнению – попаданию неочищенных сточных и грунтовых вод (верховодки) в ствол;
- предупреждает заиливание скважины.
При бурении в одну трубу обсадная колонна одновременно является и эксплуатационной – она аккумулирует воду из водоносного горизонта, которую насос транспортирует вверх.
Как правило, бурение скважины на приусадебном участке, если она предназначена исключительно для полива и прочих хозяйственных нужд, выполняется в одну колону. Для питьевого водоснабжения ствол включает две трубы: обсадную и несущую фильтр.
Галерея изображений
Поэтому к качеству и материалу применяемых труб выдвигаются высокие требования:
- высокая прочность и стойкость к деформациям в течение всего срока эксплуатации (около 20 лет);
- полная герметичность стенок и соединений;
- невосприимчивость к коррозии и негативному воздействию химически активных элементов;
- экологичность – материал не должен воздействовать на состав добываемой воды;
- прямолинейность эксплуатационной колонны.
Для стандартного применения допустимо искажение по длине обсадной трубы в пределах 0,7 мм на погонный метр.
Порог отклонения ровности для канала повышенной точности: 0,5 мм – при диаметре трубы в диапазоне 108-146 мм, 0,3 мм – для труб диаметром в 33,5-89 мм. Данные приведены из расчета на 1 м.п.
Параметры выбора обсадной колонны
Единственного верного эталона бурения не существует. Метод определяется в индивидуальном порядке.
В учет берется множество показателей: структура грунта, высота залегания грунтовых вод и водоносных горизонтов, качество воды, диаметр и глубина бурения.
Проектирование скважины лучше доверить специализированной фирме. Сотрудники сопоставят все параметры, предложат оптимальную конструкцию, рассчитают дебит скважины с учетом статического и динамического уровня воды (+)
Любая бурильная компания предложит собственный вариант реализации проекта и порекомендует, на их взгляд, оптимальный тип трубы. Окончательное решение о выборе обсадной колонны принимает заказчик.
Исполняющая организация, прежде всего, отстаивает собственные интересы, поэтому их решение не всегда объективно. Некоторые подрядчики специализируются на каком-либо одном типе устройства скважинной системе и пытаются «навязать» выгодный для них вариант.
Единственно верное решение – заранее определиться, какую трубу выбрать и использовать для скважины, сопоставив все аргументы «за» и «против», а уже после этого – обращаться за разработкой и внедрением проекта.
Принимая решение, следует учесть основные параметры выбора водоподъемной трубы:
- Материал изготовления. Этот параметр определяет бюджет монтажных работ, несущую способность к пластовым нагрузкам, ремонтопригодность и долговечность скважины.
- Способ стыковки элементов колоны. Выбор метода зависит от материала трубопровода, глубины бурения и диаметра обсадной колоны. В любом случае, соединение должно быть полностью герметичным, иначе со временем качество воды ухудшится, а насос и скважина в целом выйдут из строя.
- Расчет величины производится с учетом максимально возможного расхода воды в сутки.
Чем больше диаметр подводящего трубопровода, тем выше производительность скважины.
Типы материалов и их характеристики
Скважинные трубы выпускаются из металла, асбестоцемента или пластика. Очень редко при организации водозабора применяют деревянные изделия – они абсолютно экологичны, но, несмотря на защитную обработку восприимчивы к влажности грунта и склонны к деформации.
Вид #1 - прочность и долговечность металла
Металлические подводящие трубы представлены в двух вариантах:
- чугунные;
- стальные, которые могут быть эмалированными, оцинкованными, выполненными из нержавейки.
Очень редко для обсадки применяют чугунные аналоги. Среди металлических собратьев эти трубы наиболее доступны по цене, но материал очень хрупкий и тяжелый.
Многие компании отказываются работать с чугуном из-за сложностей монтажа. Кроме того гарантировать сохранность и герметичность трубы невозможно – при подвижках грунтового пласта металл может дать трещину
Сталь – традиционный, проверенный десятилетиями, материал для обсадной колонны. Сталь практически на 100% соответствует требованиям, предъявляемым к скважинным трубам.
Изделия из черного металла достойно выдерживают испытания в скважинах разной глубины независимо от типа грунта.
Стандартная толщина стенок – 5-6 мм, период службы – порядка 50-ти лет. Долговечность определяется скоростью коррозии стального полотна – 0,1 мм за год
- жесткость конструкции – материал одинаково хорош для небольших скважин (50 м) и для глубинного бурения (до 300 м);
- точная осевая центровка сборки и надежность межтрубных стыков;
- стабильность материала – при контакте с водой сталь не выделяет вредных веществ;
- возможность обслуживания – благодаря механической прочности и стойкости к вибрации в установленной обсадной колонне допустима чистка скважинного канала, добуривание в случае заиливания или засорения.
Основной недостаток стальной магистрали – высокая стоимость материала. Производители более дешевых аналогов, превознося свою продукцию, апеллируют еще одним минусом стали – образование ржавчины.
Существует мнение, что появившиеся загрязнения ухудшают качество воды и повышают содержание в ней железа. Однако показывают, что это миф.
Ржавчина не растворима в воде. Частицы окисленного металла способен задержать даже бытовой фильтр. Возможная неприятность из-за ржавчины – поломка насосного оборудования, рассчитанного на прогон чистой воды
Металлопрокат с защитой от коррозии по цене превосходит обычные стальные трубы, но технико-эксплуатационные особенности материалов ставят под сомнения целесообразность переплаты.
Покрытие предупреждает появление коррозии, однако оно очень хрупкое и избежать повреждения при обсадке вряд ли удастся. Места скола и микротрещин эмали – точки появления ржавчины.
В процессе разрушения на поврежденном участке может образоваться сквозная коррозия, так как при производстве эмалированных труб используется металл меньшей толщины.
Эмалированный трубопровод отвечает всем санитарно-гигиеническим нормам и не меняет вкусовых качеств воды. Минус материала – невозможность полноценной чистки магистрали из-за хрупкости эмали
Оцинкованный трубопровод . При регулярном контакте с водой на стенках трубы образуется оксид цинка – вещество опасное для здоровья. Использование оцинковки допустимо только при сооружении технической скважины.
Стандартная толщина оцинкованной трубы составляет 2-2,5 мм – этого не всегда достаточно для обеспечения жесткости конструкции. Такая магистраль подвержена деформациям вследствие подвижек грунта
Нержавеющая сталь . Материал обладает всеми достоинствами стального металлопроката и еще более высокой стоимостью. Нержавейка отличается наличием противокоррозийной стойкостью, что положительно сказывается на ее периоде эксплуатации.
Стоит ли покупать нержавейку, если срок службы высокодебитной скважины приравнивается к эксплуатационному сроку трубы из стали? Надо отталкиваться от финансовых возможностей и назначения скважины
Установка металлической магистрали экономически обоснована при обустройстве глубинной артезианской скважины, рассчитанной на регулярное использование.
«Поверхностные» песчаные каналы сезонного использования целесообразно делать из более доступных материалов.
Вид #2 - коррозийная стойкость асбестоцемента
Проверку годами прошли и трубы из асбоцемента, используемые при организации водоотведения более 70-ти лет.
Материалу характерны некоторые положительных качества:
- асбоцемент абсолютно не подвергается коррозии;
- нейтральный состав материала – компоненты не вступают в химические реакции;
- неограниченный срок эксплуатации – более 60-70 лет;
- невысокая стоимость.
Несмотря на значимые достоинства, асбестоцементные элементы сегодня редко используются при разработке «водяного источника».
Главный недостаток асбестоцемента – хрупкость. С целью укрепления стенки трубы делают толще, что увеличивает вес изделия и вынуждает выкапывать скважину большего диаметра
К отрицательным сторонам асбоцемента можно отнести:
- Сложности монтажа . Установка хрупкой магистрали требует от исполнителей высокой квалификации. Работы выполняются с помощью подъемной техники.
- Отсутствие резьбы . Секции магистрали соединяются между собой встык – добиться полной герметичности мест фиксации без резьбы проблематично.
- Сомнительная безопасность . Существует теория, что в волокнах асбеста содержится хризотил – источник канцерогенных веществ, пагубно влияющих на здоровье. Однако на практике это утверждение не доказано.
- Затрудненная чистка . Бетон – пористый материал, в микротрещинах которого скапливается грязь. Чтобы выполнить качественную очистку стен обсадной колонны, скважину придется полностью осушать.
После установки асбестоцементной обсадной колоны последующие бурильные работы в скважине исключены.
Технические характеристики материала не позволяют использовать трубы из асбоцемента под «песчаный» источник. Такая обсадка применима для артезианских скважин глубиной не больше 100 м
Вид #3 - износоустойчивый и доступный пластик
Относительно недавно рынок обсадной продукции пополнился пластиковыми трубами. Современные технологии составили достойную конкуренцию традиционным стальным трубам.
Сравнительные преимущества элементов из полимеров:
- невосприимчивость к воде – даже при постоянном контакте с влажной средой на пластике не образуется коррозия;
- в течение долгого времени сохраняют свою структуру и не разрушаются;
- не влияют на состав питьевой воды;
- материал не провоцирует развитие болезнетворных микроорганизмов;
- простота установки и транспортировки благодаря небольшому весу;
- есть возможность использовать для сборки колонны резьбовое соединение, обеспечивающее абсолютную герметичность стыков;
- экономичность – скважина с пластиковыми трубами обойдется на порядок дешевле металлической или асбестоцементной обсадки.
Предположительный срок службы водной магистрали из полимера – около 50-ти лет. Эта теория основывается на коррозийной инертности материала.
Основной минус пластика – низкая прочность. Поэтому, полимерные трубы допустимо устанавливать только в однотрубных скважинах, не превышающих глубиной 50 м, или в двухтрубных в качестве внутренней обсадки
Дополнительный аргумент против использования пластиковых элементов – чувствительность к перепадам температур и механическим воздействиям. Пластиковая обсадка не выдержит подвижек грунта и деформируется при сильных морозах.
Полимерные водозаборные трубы изготавливаются из разных видов сырья: непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ), морозостойкого полипропилена (МПП) и полиэтилена низкого давления (ПНД).
Как правило, пластиковая эксплуатационная труба проходит сквозь известняк и углубляется в водоносные горизонты. Таким образом, сталь не контактирует с подающей питьевой водой. Недостаток «двойной» магистрали – повышение стоимости проекта
Какой вариант сборки колонны лучше?
Свод требований к обсадным трубам и технологиям соединения сегментов скважинной колонны отображен в ГОСТе 632-80. Положением допускается использование разных методов сборки.
Исходя из способа стыковки, подбирается соответствующий тип трубы, поэтому это вопрос надо решить еще на стадии проектирования скважины.
№1 - неразъемный контакт труб под сварку
Сварка обеспечивает наиболее жесткое соединение металлических труб. Основное достоинство метода сегодня ставится под сомнение представителями ряда бурильных компаний.
Аргументы против использования сварки:
- вероятность недостаточной герметичности сварочного шва;
- возможность отклонения трубы по вертикальной оси, что затруднить монтаж колонны в скважину;
- недостаточная коррозийная защита шва.
Однако при высоком уровне профессионализма сварщика перечисленных дефектов не будет. Большинство строительных конструкций (мосты, фермы, нефтепроводы) возведены из стали и, как правило, они сварные.
Другой вопрос, что качественное выполнение работы требует сварочного оборудования и привлечения квалифицированного электросварщика. Эти меры повышают себестоимость выполняемых работ, уменьшая прибыль и конкурентоспособность исполнительной организации.
В сварочных электродах применяется защитная обмазка, которая обеспечивает легирование сварочного шва. Это увеличивает прочность металла и повышает коррозийную стойкость стыка
№2 - водоподъемные каналы с резьбой
При обсадке скважины металлопрокатом 90% бурильных компаний используют резьбовое соединение, указывая на нормативы ГОСТа. Звучит достаточно убедительно, но менеджеры организаций часто умалчивают, что стандарты актуальны для труб диаметром от 146 мм и толщиной стенки не меньше 6 мм.
Использование резьбовой технологии значительно сокращает срок службы обсадной колонны.
В трубе толщиной 4,5 мм размер резьбы не всегда достигает 1,2-1,5 мм. Зная скорость воздействия коррозии (0,1 мм/год) можно предположить, что через 12-15 лет в месте стыка труба прогниет
Применение резьбового соединения на пластиковых магистралях не имеет столь плачевных последствий, а наоборот, считается наиболее надежным.
Предусмотрено несколько вариантов стыковки полимерных труб:
- Ниппельное . Резьба нарезается с внутренней стороны пластиковых труб. Два элемента соединяются через ниппель с внешней резьбой. Диаметр шурфа не увеличивается.
- Муфтовое . С двух концов трубы предусмотрена внешняя резьба. Стыковка происходит с помощью накладной муфты, которая увеличивает диаметр проходки.
- Раструбное резьбовое . Используются сегменты с резьбой на наружной и внутренней поверхности – стыковка осуществляется без дополнительных элементов.
При раструбной стыковке допустимо незначительное расширение диаметра в местах соединения.
Раструбный метод стыковки без резьбы в скважинах не используется – невозможно проконтролировать процесс установки трубы в трубу. Кроме того, соединение не обеспечивает необходимую герметичность колонны и со временем дает просадку
Напорный или безнапорный трубопровод?
Единственно верный вариант – использование напорных труб. Только такие изделия способны выдержать двухстороннее давление. С внешней стороны на стенки колонны воздействует плавучесть грунтов, а изнутри – водяной напор.
Обустройство напорной магистрали обезопасит водоносную систему от преждевременного выхода из строя. При выборе водонапорной трубы сопоставляют показатель ее рабочего давления с предполагаемым дебитом скважины
Представленные ниже видео-обзоры помогут определиться с наиболее оптимальным вариантом обсадки скважины.
Выводы и полезное видео по теме
Сравнение качества резьбового соединения на НПВХ-трубах:
Оптимальный вариант – двухтрубная колонна из стали и пластика. Полимер подойдет для неглубокой шахты при обустройстве «сезонной» скважины.
Подыскиваете подходящий вариант трубы для обустройства скважины? Или уже определились с выбором? Оставляйте, пожалуйста, комментарии к статье и задавайте интересующие вас вопросы. Форма для обратной связи размещена ниже.
При заказе бурения на участке скважин на воду владельцы планируют получить источник, из которого на протяжении долгого времени можно будет получать чистую природную воду.
Но при этом стоит знать, что на качество воды, а также эксплуатационный период скважины, большое влияние оказывает материал, из которого изготовлены трубы для скважин на воду. Поэтому очень важно понять, какую обсадную трубу лучше использовать в той или иной ситуации.
Как правильно выбрать обсадную колонну
В процессе монтажа обсадной трубы подразумевается использование сложных технологий, значит, не стоит бурить скважину и устанавливать обсадную трубу самостоятельно в домашних условиях, выполнение работ такого плана лучше всего доверить профессионалам.
Однако стоит изучить все оптимальные варианты обсадной колонны, и изучить характеристики используемых трубных изделий, выполненных из разных материалов.
Назначение обсадной трубы
Обсадная колонна предназначена для защиты стенок скважины от обрушения, чтобы выработанные породы из прилежащих пород почвы не попадали в ее ствол. Поэтому опускать трубные изделия в скважину следует при ее разработке. Соединения элементов обсадной колонны отличаются высокой плотностью, что не допускает проникновение в ствол неочищенных почвенных вод. В результате потребитель получает чистую питьевую воду, добываемую из глубоко расположенных водоносных горизонтов.
Процесс эксплуатации подземной скважины предполагает воздействие не только больших нагрузок, но и различной агрессивной среды.
Отвечая на вопрос, какую трубу использовать для скважины на воду, можно сказать, что обсадная труба должна быть изготовлена из материалов, которые отвечают следующим требованиям:
- Высокие прочностные характеристики.
- Устойчивость к значительному давлению со стороны грунта.
- Стойкость к образованию коррозийных процессов, вследствие постоянного воздействия водной среды.
Такие свойства присущи следующим материалам:
- Сталь нержавеющая и с оцинкованным покрытием.
- Различные полимеры.
- Асбестоцемент.
На выбор конкретного материала для изготовления обсадной трубы влияют геологические особенности грунта на участке и другие условия, характерные только для этой местности.
Для нормального функционирования скважины необходимо правильно подобрать диаметр трубы для скважины на воду. Оптимальное значение этого параметра не должно быть меньше 110 мм, в этом случае легче выбрать насос для скважины.
Особенности труб для скважин из черного металлопроката
Черный металл, как материал для изготовления обсадных труб, пользуется большой популярностью при бурении скважин на воду. Обсадная колонна с толщиной стенки свыше 6 мм относится к вечным материалам, поэтому скважина может безупречно функционировать в течение полувека.
Использование такого материала делает одинаковым срок эксплуатации скважины и водоносного горизонта.
Сталь, используемая для изготовления обсадных труб, имеет некоторые особенности, которые необходимо знать для полного представления о скважинах такого типа:
- Сталь относится к экологически чистым материалам, поэтому ее контакт с водой не сопровождается выделением химических веществ. Образующая на металлических поверхностях ржавчина не способна растворяться в воде и не способствует повышению уровня содержания железа, как считают многие люди. Удаление ржавчины происходит при пропускании воды через обычный бытовой фильтр (подробнее: " ").
- Высокие прочностные характеристики и ударная вязкость не допускают образование дефектов или разрушения обсадной трубы в процессе монтажа или эксплуатации.
- Засорение или заиливание скважины, а также случайное попадание посторонних предметов устраняется добуриванием или выполнением других работ посредством буровых инструментов.
- Стальная обсадка позволяет бурить скважины даже в том случае, если водоносный горизонт залегает очень глубоко.
Наиболее эффективным считается использование стальных обсадных колонн при бурении глубоких артезианских скважин на участках постоянного проживания. Неглубокие скважины, которые планируется использовать только в определенный сезон, лучше всего обустраивать посредством более дешевых материалов.
Изделием высокого качества является цельнотянутая труба бесшовного типа. Наличие сварного шва снижает прочность трубы, и при высокой нагрузке можно наблюдать появление трещин и разрывов.
Трубы на воду из нержавеющего металлопроката или с дополнительным покрытием
Иногда может возникнуть спорная ситуация, какие обсадные трубы для скважины лучше: металлические трубные изделия, имеющие дополнительное антикоррозийное покрытие или выполненные из нержавеющей стали?
Решением вопроса становится простая истина: зачем платить больше за изделия нержавеющей стали, если черный металлопрокат характеризуется сроком службы, который почти равен эксплуатационному периоду скважины.
Трубы обсадные стальные, имеющие эмалевое покрытие, изготовлены в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями. Но у таких изделий имеется существенный недостаток: хрупкость и плохая устойчивость покрытия к механическим воздействиям. Следовательно, уже на этапе установки на эмалированных трубах могут образовываться сколы и микротрещины. Вода, попадающая в эти дефекты, способствует разрушению покрытия и металла. При этом металл, покрытый эмалью, разрушается быстрее, так как он немного тоньше, чем черный металлопрокат.
В большинстве случаев менеджеры буровых компаний предлагают использовать дорогостоящие нержавеющие материалы. Однако стоит внимательнее относиться к выбору материала, так как к таким действиям прибегают при желании продать клиенту товар низкого качества по более дорогой стоимости.
Трубные изделия из асбестоцемента
Также обсадная колонна может обустраиваться посредством асбестоцементных трубных изделий, при этом они вполне могут заменить стальные изделия с хорошей материальной выгодой. Но асбоцемент имеет некоторые особенные свойства, которые следует учитывать при монтаже обсадной колонны.
Среди важных характеристик асбоцементных труб можно назвать следующее:
- Соответствие материала экологическим требованиям и нейтральность по отношению к химическим веществам. Эти свойства материала говорят о том, что во время эксплуатации исключается возможность попадания в воду вредных элементов.
- Существует мнение, что асбесту присущи канцерогенные свойства, но оно не имеет обоснований. Да, в воде могут присутствовать волокна материала, но в незначительном количестве, которое легко удаляется посредством бытовых устройств, фильтрующих воду.
- Асбоцемент отличается хрупкостью, следовательно, требует осторожности в процессе монтажа и эксплуатации. Кроме того не рекомендуется проводить дополнительное бурение готовой скважины, обсадная колонна которой выполнена из асбестоцемента.
- Асбестоцементные трубные изделия имеют достаточно толстые стенки, что предполагает бурение скважин большего размера для установки таких изделий.
- Труба, для изготовления которой использовался асбоцемент, не может применяться в качестве фильтрационной колонны в скважинах на песок, поэтому находят применение только в артезианских скважинах.
- Физические особенности материала позволяют использовать трубы в скважинах до 100 метров.
Полимерные трубы для водяных скважин
Сравнительно недавно обсадные трубы стали изготовлять из полимерных материалов: полипропилена, полиэтилена низкого давления и непластифицированного поливинилхлорида.
Основными преимуществами пластиковых труб для бурения скважин можно назвать следующее:
- Устойчивость к образованию коррозии даже при постоянном воздействии воды.
- Стойкость к разрушению в почве и развитию вредных микроорганизмов, включая болезнетворные бактерии.
- Отсутствие выделений в воду вредных элементов.
- Приемлемая цена и сравнительно небольшая масса.
Полимерные изделия характеризуются невысокой прочностью, что допускает использование таких изделий на глубине не более 60 метров.
Планируя бурение скважины на своем участке, выполнение ее установки лучше всего доверить профессионалам из буровой компании. Зная особенности материала, используемого при изготовлении трубы для водяных скважин, легче и проще общаться с менеджером строительного магазина или буровой компании, который может предложить товар низкого качества по несоответствующей цене.
