Разновидности обсадной трубы для скважины

На сегодняшний день все больше и больше становится популярным сооружение такого источника воды, как индивидуальная скважина. Некоторых в данном виде водообеспечения привлекает независимость, других - качество воды, добытой из недр земли. Ведь если буровая имеет достаточную глубину, то качество воды будет гарантироваться толщей земной поверхности, которая препятствует попаданию в воду тяжелых металлов, бактерий или нитратов. Для сооружения скважины используются стальные, асбоцементные и пластиковые трубы.

Обсадную трубу изготовляют из углеродистых и легированных сталей. Бывают также

полипропиленовые обсадные трубы, деревянные и асбестоцементные.

Какие же трубы лучше выбрать для индивидуальной скважины?

Выбирать их необходимо с учетом, чтобы они смогли обеспечить целостность канала скважины, с помощью которой из недр земли будет поступать вода.

Причем целостность канала должна быть обеспечена на протяжении всего времени эксплуатации скважины, а это зачастую бывает и 20 лет, и больше. Произвести замену трубы во время эксплуатации скважины невозможно. Трубы не должны поддаваться коррозии и обязаны выдержать динамическую нагрузку при ее обсадке.

В процессе бурения скважины используется обсадная труба, задача которой заключается в удержании стенок скважины от осыпания грунта. То есть, обсадную трубу используют в качестве оболочки, которая отделяет транспортируемую воду от толщи грунта. На небольшой глубине внутри обсадной трубы монтируется погружной насос, к которому для непосредственной транспортировки воды присоединена "внутренняя" труба.


Какие трубы нужно подбирать для скважин и колодцев?

Для устройства колодца или скважины на участке применяется обсадная труба, но вот какой именно она должна быть? В каждом отдельном случае могут использоваться изделия с различными характеристиками и свойствами.

Применение обсадных труб из поливинлхлорида отвечает современными требованиями к качеству питьевой воды.

Такие трубы служат для сохранения целостности стенок колодца, они предотвращают их осыпание и попадание в воду земли и мусора.

Для монтажа сначала необходимо пробурить саму скважину, после чего в нее устанавливается труба. Назначение ее двойственно, она не только защищает, но и набирает воду, благодаря установке насосного оборудования в ее полость.

Назначение обсадных труб

При устройстве любого колодца либо скважины на участке необходимо использовать так называемые обсадные колонны, которые позволяют удерживать стенки в неизменном состоянии. От качества данных изделий зависит многое, начиная от срока годности скважины и заканчивая напором и качеством поставляемой воды. Сегодня применяются самые различные типы таких изделий: начиная от классического металла и заканчивая прочным полимером.

Обсадная труба, которая может иметь различный диаметр (зависит от типа скважины), должна выдерживать следующие воздействия:

Обсадные трубы из черной стали можно использовать при бурении артезианских скважин.

  • нагрузки от собственного веса;
  • нагрузки от давления грунта на стенки;
  • возможные подвижки грунта.

Если выбирать трубы, не руководствуясь такими показателями, то скважина быстро придет в негодность, так как она может просто сложиться. Это приведет к потере дорогого насосного оборудования, прекращения подачи воды в дом и на участок и, как следствие, к дополнительным затратам на рытье новой.

Разновидности обсадных труб

Для устройства скважин и колодцев на участке могут применяться обсадные трубы, диаметр и материалы изготовления которых различны. Сегодня используются изделия трех видов, среди которых:

Асбестоцементные обсадные трубы применяются более 60 лет, они надежны и выносливы, но безопасность их под вопросом.

  • металлические (стальные), отличающиеся высочайшей прочностью и устойчивостью к нагрузкам;
  • асбоцементные, постепенно уступающие свои позиции;
  • пластиковые, не оказывающие никакого влияния на воду, по жесткости сравнимые со стальными, но более дешевые и удобные.

Диаметр подбирается с учетом конкретных условий на участке. Так, металлические изделия рекомендуется ставить на сложных грунтах, где наблюдаются подвижки. Асбоцементные не желательно использовать, чтобы получать питьевую воду, а пластиковые могут иметь различный диаметр, их применение зависит от типа полимера самой трубы. Рассмотрим более подробно каждый.

Стальные обсадные конструкции

Черная сталь - это классический вариант для изготовления обсадной трубы. Толщина стенки такого изделия составляет примерно 5 мм, сроки эксплуатации - примерно от 40 лет. Но не это главное преимущество стальных моделей перед остальными, их можно применять даже при очень подвижных и сложных грунтах, при этом обсадная конструкция не потеряет свою целостность, не будет нуждаться в ремонте. Диаметр такой трубы подбирается индивидуально, часто труба оснащается резьбой для герметичного соединения.

Схема обсадной трубы: D - диаметр трубы; Dрастр. - диаметр раструба; E - толщина стенки.

Но подобные изделия обладают и недостатками, среди которых подверженность коррозии, что допускает введение в воду ржавчины. Поэтому при устройстве скважины необходимо позаботиться о наличии специального фильтра, который будет эту воду очищать. Под влиянием таких факторов вкусовые свойства поставляемой жидкости могут сильно изменяться.

Раньше стальные изделия были довольно распространенным явлением, но сегодня их использование постепенно уменьшается, так как стоимость довольно велика, да и монтаж более сложный из-за большего веса. Несмотря на то, что диаметр может быть различным, металлические трубы постепенно уступают свое место более современным пластиковым.

Асбоцементные изделия для колодцев и скважин

Довольно часто в качестве обсадных труб для устройства скважин используются асбоцементные изделия, диаметр которых может быть самым различным. Такие трубы применяются вот уже более шестидесяти лет, их надежность и выносливость доказана временем, но безопасность их в последнее время под вопросом.

Дело в том, что такие обсадные трубы изготавливаются с использованием асбоцементных волокон хризотила, а именно они являются источником канцерогенных веществ, оказывающих отрицательное влияние на воду. Это может стать причиной возникновения онкологических заболеваний. Это и большая сложность, возникающая при герметичной стыковке отдельных отрезков трубы, которая заставляет постепенно отказываться от подобных водопроводов в пользу более качественных и безопасных.

Конструкция скважины на воду с обсадной трубой. Обсадные трубы для скважины позволяют предупредить загрязнение основных водных источников другими подземными водами.

Все больше хозяйств постепенно переходит на пластиковые трубы, которые не только более надежны, но и полностью безопасны, они не оказывают влияния на воду, не вступают в реакцию с остальными веществами и материалами. Кроме того, их установка более простая, занимает меньше времени.

Полимерные изделия для колодцев и скважин

В последнее время все чаще трубы для скважин, водопроводов, газопроводов, канализации изготавливаются из пластика. Но нельзя сказать, что подобные изделия являются новинками, в СССР полимерные изделия такого типа начали внедряться еще в 60-ые гг, но широкого распространения не получили, несмотря на свои многочисленные преимущества.

Для устройства колодца чаще пользовались обычными стальными трубами либо изделиями из так называемого черного металла, которые казались более прочными и надежными. Но как показали многочисленные исследования и, главное, практический опыт, пластиковые обсадные трубы более надежны и качественны, они легче монтируются на месте, не оказывают негативного влияния на воду и ее качество.

Схема устройства скважины на воду с использованием обсадной трубы. Труба обсадная служит для защиты краев скважины от обрушивания и для получения чистой воды.

Использование моделей из черного металла постепенно сошло на нет, так как их невозможно ставить для колодца вместе с фильтрами и сетками из нержавеющей стали по причине сильнейшей химической реакции этих двух материалов. Фильтр в такой ситуации сильно зарастает, а это оказывает отрицательное влияние на его пропускную способность, на саму воду. А это недопустимо для колодцев с питьевой водой.

Сегодня пластиковая обсадная труба для скважин может выпускаться из полимеров двух видов, но не каждый из них подходит для использования:

  1. Изделия из полиэтилена низкого и высокого давления более дешевые, но их нельзя использовать для колодца или скважины с глубиной, большей трех метров; диаметр при этом значения не имеет. Это происходит из-за того, что труба может просто сложиться от нагрузок, при этом использование колодца дальше становится невозможным, как и извлечение насосного оборудования;
  2. Изделия из непластифицированного поливинилхлорида более качественны и надежны, они по жесткости практически ничем не уступают стальным. Они более дорогие, но их использование обусловлено отличными эксплуатационными свойствами. Кроме того, подобные изделия не оказывают влияния на воду, ее качество, вкусовые свойства.

Сравнительные характеристики изделий из пластика

Современные обсадные трубы для скважин чаще всего делают из пластика, но тут необходимо учесть, что различные варианты полимеров отличаются специфичными свойствами:

  • плотность для труб из НПВХ составляет 1,4 г/см 3. для изделий из ПНД - 0,94/0,96;
  • предел текучести материала на растяжение: для НПВХ - 50/56 МПа, для ПНД - 20/30;
  • модуль упругости составляет для НПВХ - 3000 МПа, для ПНД - 900;
  • допустимое расчетное напряжение: НПВХ - 100/125 МПа, для ПНД - 50/63 МПа.

Обсадные трубы НПВХ для колодца отличаются такими преимуществами:

  • для резьбовых соединений они подходят больше, так как их предел текучести выше. НПВХ изделия с диаметром в 125 мм имеет семикратный запас прочности при установке на глубину в 30 м, при этом такая труба выдерживает нагрузки от пяти тонн;
  • жесткость НПВХ труб максимально приближена к металлическим, то есть их гидравлические свойства намного лучше.

ПНД рекомендуется применять только при устройстве скважин до трех метров. Лучше всего использовать НПВХ для колодца, но при покупке обращать внимание на материал изготовления (часты случаи, когда за НПВХ выдают ПНД), необходимый диаметр.

Если вы решили на участке делать скважину для воды, то уделите большое внимание тому, какие именно для будущего колодца трубы будут установлены. Лучше всего ставить пластиковые НПВХ обсадные трубы, которые не загрязняют воду, не подвержены коррозии, устойчивы к большим нагрузкам. Такую трубу легче смонтировать, так как вес ее меньше, проще за ней ухаживать. Диаметр обсадной трубы подбирается в соответствии с габаритами скважины.

Принцип действия и характеристика обсадных изделий

Схема работы скважины и расположения обсадной трубы

Обсадную трубу для скважины монтируют следующим образом: в полученное путем бурения отверстие опускается колонна из труб, после чего между ней и стенкой земной коры заливается бетон. Далее, по технологии сооружения скважины, в обсадную трубу вставляют трубы для возможности дальнейшего монтажа оборудования.

Обсадное изделие выбирают в соответствии с разработанным проектом - все зависит от того, какие установлены диаметр отверстия и размеры буровой. Стоимость проекта по сооружению скважины в первую очередь зависит от диаметра обсадного изделия и размеров скважины, при их увеличении, соответственно, будет увеличиваться и стоимость.

Из какого материала лучше всего использовать трубы? Обсадные изделия для скважины бытового назначения могут изготавливаться из разного материала, и выбирать необходимо те, использование которых в данном конкретном случае будет наиболее оправдано.

По мнению специалистов, для правильного выбора материала нужно хорошо оценить не только особенность участка, но и задачи, которые будет выполнять будущая буровая, габариты и мощность насоса.

Двухтрубная колонна рекомендуется к установке на местности с значительной толщей подвижных грунтов

Допускается использование обсадных изделий из следующих материалов:

  • металл (сталь или чугун);
  • дерево;
  • асбестоцемент;
  • пластик.

По мнению специалистов, лучше использовать обсадную пластиковую трубу, которая стремительно завоевывает лидерство на этом рынке благодаря ее высоким эксплуатационным характеристикам.

Невзирая на овальную форму и разностенность изделий, толщина их стенок, точно так и диаметр, не должны превышать установленные для них рамки. Для изделий обычной точности допускается непрямолинейность не больше 0,7 мм на 1 м.

Для изделий с повышенной точностью установлены следующие рамки непрямолинейности:

  • диаметром 108 - 146 мм - не больше 0,5 мм;
  • диаметром 33,5 - 89 мм - не больше 0,3 мм.

Выбор необходимого диаметра

Производительность буровой на вашем участке будет зависеть от правильно подобранного диаметра труб. Чем он будет больше, тем больше воды она сможет транспортировать. Дабы снизить расходы на работы по бурению и чтобы приобрести необходимые обсадные изделия, следует заблаговременно произвести расчеты того наименьшего диаметра изделия, который сможет удовлетворить вашу потребность в воде.

В первую очередь необходимо определить пиковый расход воды для загородного дома или дачи. Исходя из установленных норм, расход воды для одного полностью открытого крана составляет в пределах 0,7 м. куб./час.

К примеру, воду одновременно будут расходовать:

  • стиральная машинка;
  • санузел;
  • кухня;
  • также будет производиться полив огорода.

Исходя из этого, мы установили, что пик потребления воды составит примерно 2,5 - 3 м. куб./час. Коттеджу или двухэтажному дому потребуется уже 4 - 8 м. куб./час.

После определения пикового расхода воды приступаем к непосредственному расчету диаметра трубы.

Расчет диаметра зависит от того, какой погружной насос вы будете использовать. Для загородного дома, где примерный расход воды составляет до 3 м. куб./час, лучше всего подойдет погружной насос с диаметром 75 мм. При расходовании воды 8 м. куб./час и более, насос должен быть с диаметром 102 мм.

Если в вашем регионе водоносный горизонт имеет повышенный статический и динамический уровень воды, то в обсадной трубе насос может просто висеть.

Для насоса 75 мм диаметр изделия выбирать необходимо так: к 75 мм (диаметр погружного насоса) прибавляем 4 мм (зазор между трубой и насосом), прибавляем еще 8 мм (толщина стенок трубы). Получим 87 мм.

Выбор диаметра и материала обсадных труб для скважин определяется глубиной скважины

Обсадные изделия имеют стандартные размеры:

Выбираем наиболее близкую цифру к полученному расчету.

Принимая за основу данные размеры, под выбранный диаметр изделия бурят скважину - данный вариант является самым экономичным.

Для погружного насоса 102 мм расчет производим по такому же принципу (102 + 4 + 8 = 114 мм). Исходя из этого, получаем подходящий диаметр - 114 мм, но лучше все-таки выбрать изделие с небольшим запасом - 127 мм или 133 мм.

По статистическим уровням и водонапорным горизонтам информацию лучше всего запросить у предприятий, которые выполняют бурение скважин.

Выбор обсадных изделий подходящего типа

Схема герметизации скважин

Выбор типа трубы в первую очередь будет зависеть от того, на какой глубине находится слой воды - она определяется заранее. Это можно сделать путем замера уровня воды в буровой на соседнем участке или уточнить данную информацию, а также какой состав грунта на вашем участке в организации, которая проводит буровые работы.

С этой информацией можно начинать определятся, какие использовать трубы для скважины. Для конкретного участка необходимо выбрать тот или иной тип изделий исходя из их достоинств и недостатков.

Наиболее часто в качестве обсадных изделий используются трубы из стали с толщиной стенок 6 мм. Данный тип изделия прекрасно выдерживает напор грунта и способен хорошо функционировать на протяжении полувека.

Использовать трубы из стали рекомендуется в том случае, если в данном регионе возможна подвижка грунта, из-за которой при применении иного типа трубы буровая может просто разрушиться. Но у металлических изделий есть свои недостатки: они подвергаются коррозии и имеют сравнительно высокую стоимость.

Асбестоцементные трубы в этом качестве применяется довольно давно и успешно. Большой срок безаварийной эксплуатации и небольшая стоимость делают их весьма распространенными.

К недостаткам используемых асбестоцементных труб можно отнести повышенную хрупкость материала и сравнительно толстые стенки. Из-за этого бурение выполняется с применением бура с большим диаметром, что приводит к увеличению стоимости выполнения работ. Кроме всего, не все организации берутся за сооружение скважин с применением этого типа изделий, так как для этого необходимы специалисты, которые умеют правильно выполнять стыковку отдельных их звеньев.

Пластиковые обсадные изделия

В последнее время очень популярным становится использование в качестве обсадных труб пластиковых изделий.

Трубы пластиковые обсадные для скважин могут прослужить более 50 лет, а так же обладают стопроцентной стойкостью к коррозии.

Данные изделия делятся на три типа:

  • из ПЭ низкого давления;
  • из ПВХ (поливинилхлорида);
  • из ПП (полипропилена).

Пластиковые изделия независимо от их разновидности имеют существенно меньшую стоимость в сравнении со стальными изделиями и более высокую герметичность, да и вес их намного меньше, чем у труб, например, из асбестоцемента. Кроме всего, они имеют достаточно простой монтаж. К их недостаткам можно отнести небольшую прочность и слабую устойчивость к механическим повреждениям.

Следует понимать, что ПВХ-трубы имеют самые высокие показатели по соотношению прочности и цены, но у стальных изделий в качестве обсадных при применении в сложных буровых и грунтах альтернатив не имеется.

До того, как начали использовать ПВХ-трубы, широко применялись для обсадки металлические изделия. Но главный враг металла - это влага, которой в скважине более чем достаточно. В этом плане полиэтиленовые трубы - просто великолепная находка.

Достоинства пластиковых изделий:

  • срок эксплуатации - более 50 лет;
  • абсолютная стойкость к коррозии;
  • отличная устойчивость агрессивным химическим воздействиям рабочей среды;
  • высокая устойчивость к химическим веществам, которые применяются для регенерации и дезинфекции буровых;
  • отличная герметичность на резьбовом соединении;
  • небольшой вес и невысокая стоимость проведения монтажных работ.

Благодаря этим изделиям срок эксплуатации буровых существенно увеличивается, при этом на всем сроке службы не требуется проведения капитального ремонта или замены труб.

Как вывод: в данной статье рассмотрены положительные и отрицательные стороны свойств труб из различных материалов, а также основные моменты, которые влияют на их выбор при сооружении скважины. Какую трубу выбрать - решение остается за вами.

По материалам сайта: http://housecomputer.ru