Обсадные трубы для скважины. Обсадная труба для скважины: критерии правильного выбора Какую трубу надо для скважины питьевой воды
Автономная система водоснабжения — выбор многих владельцев частных домов. Особенно актуальным становится такое решение, когда в принципе отсутствует возможность подключения к централизованной линии. Устройство современной долговечной скважины довольно сложное. Один из основных элементов системы — трубы, к выбору которых потребуется основательных подход. На что именно обратить внимание, вы узнаете в этой статье.
Чтобы достичь слоя воды в толще грунта проводят достаточно трудоемкую работу — бурение скважин. Главным условием при проведении данного процесса является защита стенок скважины от разрушения и сохранность воды максимально чистой. Для осуществления поставленных целей используют трубы, каждая из которых выполняет свою задачу.
По назначению трубы для скважины бывают:
- обсадные — защищают стены от обрушения;
- эксплуатационные — предотвращают загрязнение воды.
Важно! С целью экономии денежных средств потребителей, современные производители начали выпускать трубы, выполняющие две задачи одновременно. Поэтому, купить трубы для скважины теперь стало еще проще.
Обсадные трубы для скважины — технология установки
Выполнение установки труб обсадных достаточно трудоемкий процесс, требующий задействования специальной техники. Монтаж производится следующим образом:
Важно! Размеры обсадной трубы подбираются в соответствии с диаметром и размером скважины, от чего напрямую будет зависеть стоимость бурительного проекта. Просмотрите познавательное видео, в котором доступно показан весь процесс оформления скважины последовательно, по этапам.
Критерии выбора труб для скважин
Бурение скважины проводится индивидуально для каждой ситуации. Прежде чем совершить окончательный выбор и решить, какая труба на скважину подойдет лучше всего в условиях вашего проекта, учтите следующий ряд факторов:
Важно! Как известно, структура почвы на разных участках не идентична и обладает подвижностью. Поэтому, непременно определитесь заранее, с какого слоя почвы вы будете добывать воду — от этого будет зависеть и цена трубы для скважины. Чтобы определить состояние грунта и уровень залегания подземных вод, уточните эту информацию у ближайших соседей по участку, которые уже сталкивались с данной задачей или привлеките профильных специалистов для проведения инженерно-геологических изысканий.
Трубы для скважин — материалы
Рынок строительных материалов буквально переполнен различным ассортиментом труб. Многие варианты подходят для оформления автономных систем водозабора. Например, чтобы изготовить трубы для скважин, производители используют такие материалы:
Важно! Каждая труба, выполненная из этих материалов, имеет свое назначение и особенности, поэтому подобрать универсальный вариант вряд ли получится. К примеру, труба для насоса скважины будет одного типа, а для оформления обсады — другого. Но в принципе найти комбинацию, доступную по цене легко, если правильно согласовать предварительно все детали проекта и прислушаться к мнению специалистов.
Виды и преимущества металлических труб
Металлические трубы для скважин представлены в нескольких вариантах и пользуются постоянным спросом среди потребителей. Положительные отклики заслужила стальная труба за счет целого ряда преимуществ, среди которых:
- высокий показатель надежности конструкции;
- долговечность — не менее 50 лет;
- легко поддается чистке;
- сохраняет воду чистой;
- способность выдерживать большие нагрузки, учитывая незначительную толщину стенок трубы — всего лишь 6 мм;
- устойчивость к механическим повреждениям.
Важно! Стальные трубы идеально подходят для скважинного насоса.
Помимо труб из обычной стали, на рынке представлены такие разновидности:
Среди существенных недостатков изделий из металла, отмечают такие факторы:
- стальные конструкции достаточно дорогостоящие;
- при длительном контакте оцинкованного материала с водой, есть вероятность загрязнения воды оксидом цинка, что небезопасно для здоровья;
- установка эмалированных труб без сколов практически невозможна, в ходе чего элементы быстро подвергаются коррозии;
- через некоторое время после монтажа труб из нержавеющей стали в воде можно обнаружить частицы ржавчины.
Важно! Для устранения практически всех вышеперечисленных проблем профессионалы рекомендуют установить бытовой фильтр для воды во время непосредственной сборки конструкции оборудования для водозабора.
Особенности использования асбестоцементных труб
Трубы из асбестоцемента — это материал, давно проявивший себя с наилучшей стороны в строительной отрасли. Они уже давно могли вытеснить с рынка подобные конструкции из металла, если бы не один недостаток — хрупкость материала.
Среди положительных характеристик асбестоцементного материала выделяют следующие:
- низкая стоимость;
- устойчивость к коррозии;
- неограниченный эксплуатационный срок;
- химическая нейтральность материала.
Важно! Чтобы обеспечить прочность конструкции, стенки асбестоцементных конструкций делают достаточно толстыми, то есть, диаметр трубы для скважины этого типа будет большим, нежели из других материалов. Следовательно, скважину, предназначенную для укладки таких труб, бурят с учетом этой особенности.
Плюсы и минусы пластиковых труб
- ПП — трубы из полипропилена;
- НПВХ — трубы из не пластифицированного поливинилхлорида;
- ПНД — трубы низкого давления из полиэтилена.
Важно! Совершая покупку труб, внимательно проследите, чтобы их предназначение было именно для питьевой воды.
Трубы из пластика отличаются рядом отличных эксплуатационных характеристик, среди которых неоспоримыми достоинствами являются:
Важно! Существенным недостатком пластиковых труб выделяют низкий показатель прочности, исходя из требований к этому параметру непосредственно для буровых колодцев. Поэтому пвх трубы для скважин зачастую применяются, когда высота бурения не превышает 60 метров. Основное место применения эксплуатационных пластиковых труб — обсадные стальные колонны.
Как лучше соединять трубы при бурении скважины?
Если диаметр скважины свыше 10 см и предполагается установка погружаемого насоса, то обсадная труба будет состоять из отрезков, длина которых обычно 3-12 метров.
Важно! Чтобы понять, какой метод соединения выбрать, вспомните, что основное задание обсадной трубы — это сохранение герметичности.
Существует 3 метода соединений:
- Соединение резьбой, в том числе фитингами. Данный метод считается наиболее дорогостоящим за счет высокой степени надежности. Чтобы обеспечить хорошую герметичность, труба с резьбой для скважины будет наиболее разумным решением. Но при этом учтите, что при использовании фитингов, может уменьшиться внутренний полезный диаметр скважины, который ограничит и выбор насоса.
- Сварочный метод соединения. Сомнительный способ оформления стыков, так как герметичность сварочных швов будет напрямую зависеть от работы сварщика. Также примите во внимание, что сварные швы на металлических трубах подвергаются коррозии, что существенно снижает срок эксплуатации. Более приемлемым считается применение такой технологии для обустройства трубопроводов на открытых участках, чтобы своевременно выявлять разрушение и купировать его, не допуская аварийной ситуации.
- Монтаж труб в раструб — это метод соединения труб через уплотнительное кольцо. Такой способ абсолютно ненадежный, поскольку вы не сможете контролировать качество установки труб, а также существует вероятность просадки при использовании.
Важно! Из всего вышесказанного легко сделать вывод в пользу единственно правильной технологии соединения при обустройстве бурового колодца — соединение труб резьбой.
Какой вид труб выбрать: напорный или безнапорный?
Чтобы определиться, какому виду труб отдать предпочтение, для начала выясните, какие они бывают:
- Безнапорные — это трубы, которые используются в условиях без давления.
- Напорные — это материал, стенки которого выдерживают высокое внешнее и внутреннее давление.
Важно! Чтобы оформить колонны обсадные приобретайте исключительно трубы напорные, так как давление почвы на внутренние стенки конструкции неизбежно.
Какой диаметр труб выбрать для скважины?
Диаметр трубы обсадной рассчитывается в зависимости от используемого типа насоса. При этом, если на территории дома водонасосный горизонт имеет повышенный динамический и статистический уровень воды, то насос в обсадной трубе находиться в подвешенном состоянии.
Важно! Информацию по данным показателям лучше уточнить в организациях, осуществляющих бурение скважин.
Чтобы понимать, как правильно произвести расчет, предлагаем рассмотреть вариант для постройки, где расход воды приблизительно составляет 3 м3/час. Для этих целей подойдет насос диаметром 75 мм.
Для вычисления диаметра трубы проведите следующие расчеты: 75 мм+8 мм (толщина стенки трубы)+4 мм (промежуток между трубой и насосом)= 87 мм.
Важно! Все трубы обсадные имеют стандартные размеры. К полученной цифре наиболее подходят такие стандартные размеры диаметра обсадочных труб:
Для насоса диаметром 102 мм расчет проводят тем же методом: 102+8+4=114 — это подходящий диаметр трубы, но лучше выберите с запасом — 127-133 мм.
Важно! Оптимальным вариантом считаются трубы из стали с диаметром внутри 10-15 см, а также ПВХ трубы с диаметром 75-140 мм. Такие трубы из скважин не вынимают.
Как просчитать расход воды?
Так как будущий расход воды непосредственно влияет на принципы выбора разных комплектующих частной инженерной системы, отдельно отметим правила расчета. Чтобы выполнить подсчет расхода воды, возьмите за пример максимальный расход при полностью открытом бытовом кране — 0,7 м3/час.
Допустим, в доме одновременно расходуют воду:
- стиральная машина;
- кран на кухне;
- кран в санузле;
- полив газона во дворе.
Важно! Пик расхода воды приблизительно составит 2,8 м3/час. При этом в двухэтажном доме средний расход воды будет равен 6-8 м3/час.
Заключение
Процесс установки автономного водоснабжения — достаточно трудоемкая, кропотливая работа, требующая значительных денежных вложений и времени. Прежде чем принимать решение о бурении скважины, внимательно ознакомьтесь с правилами монтажа, особенностями прилегающей территории, ассортиментом и качеством материалов, подходящих именно для вашего проекта.
Качество материала: (Ваша оценка статье?)
Пластиковая обсадная труба
Обсадные трубы из пластика набрали бешеную популярность и предлагаются любой буровой компанией, мы не являемся исключением и также опускаем их в скважины. Зачастую пластик ставят внутрь стальной обсадной колонны, но некоторые могут обсадить скважину только пластиковыми трубами. Сейчас мы оставим детальный отзыв о пластиковых трубах, в котором выясним, какая скважина лучше из пластика или металла, поделимся своим опытом, развеем некоторые мифы, поговорим об основных отличиях между трубами.
Также расскажем, почему вообще стали использовать ПНД трубу в скважине и не развод ли это.
Для начала определимся, что лучше для скважины ПНД или ПВХ. Как известно ПВХ ядовит и выделяет винилхлорид, некоторые страны давно отказались от его использования. Материал ПНД нейтральный и широко применяется не только для водоснабжения частного дома, но и в городских сетях.
Обсадная труба 125 мм
Основной диаметр трубы ПНД для скважин, которая, как правило, устанавливается внутрь стальной 159 мм или 152 мм трубы , но иногда их применяют без металлической обсадной колонны.
В Московской области очень популярна труба ПНД 125 мм со стенкой толщиной 7.1 мм. Если эта 125 мм пищевая синяя труба ставится без стали, то используют версию со стенкой 9 мм.
мы расписали все о конструкции металл 159 + пластик 125 мм и зачем это нужно.
На концах 125-й трубы нарезана резьба, посредством которой одна труба соединяется с другой.
Плюсы и минусы обсадной 125 пластиковой трубы:
- Дешево. Позволяет существенно снизить стоимость скважины, по сравнению с металлической трубой.
- Подойдет любой насос для скважины 125 мм в диаметре. Внутренний диаметр этой трубы 111 мм, а значит любой недорогой 4-х дюймовый скважинный насос войдет в нее без проблем.
- Нельзя обсаживать скважины без стали на большую глубину.
Обсадная труба 117 мм
Вследствие того, что бурить стали с тонкой 133 мм трубой , толщина стенки которой равна 4.5 мм (и меньше), а внутренний диаметр 124 мм, появилась возможность установить в нее обсадную ПНД 117 мм трубу, где она работает как эксплуатационная колонна.
Узнать зачем нужна скважина 133 мм + ПНД 117 мм можно .
Это полный аналог описанной выше 125 мм трубы, но чуть меньше. Ее внутренний диаметр 102 мм (на практике 100-101 мм), что дает возможность поставить впритык 4-х дюймовый насос и получить проблемы пытаясь достать его оттуда, когда сломается. Именно поэтому в ПНД 117 мм лучше устанавливать насос диаметром 3 дюйма или 3.5 дюйма.
Достоинства и недостатки 117 мм ПНД трубы:
- Предельно дешево.
- Можно установить 4-х дюймовый насос.
-
Практически невозможно достать 4-х дюймовый насос из скважины. Снаружи эта труба красивая и круглая, но внутри присутствуют наплывы и неровности. Плюс к этому, в процессе работы насос может подтянуть микро-частицы шлама, которые встанут между насосом и трубой. Места соединения труб друг с другом также не идеально ровные и даже сверхмалые выступы уже будут проблемой, если ставить насос настолько плотно.
Помните: большинству из бурильщиков лишь бы сделать и уехать, а вам придется доставать этот насос, когда он сломается. Цена ремонта скважины может очень неприятно удивить.
Труба для скважины 110 мм
Данный размер пластиковых труб применяется в бесшовных 133 мм трубах или в усиленных шовных. За счет большей толщины стенки, внутренний диаметр этих 133 мм труб равен 123 мм и в силу технических особенностей, в них невозможно пробурить под пластиковую 117 мм ПНД. Таким образом, мы пришли к трубе еще меньшего диаметра - 110 мм. Толщина стенки этой трубы 6.3 мм, но за счет маленького диаметра, это компенсируется повышенной жесткостью.
Достоинства и недостатки обсадной 110 мм ПНД трубы:
- Дешево.
- Внутренний диаметр пластиковой 110 мм трубы для скважины составляет около 97 мм, а значит, придется ставить дорогой 3-х дюймовый насос, вроде Grundfos SQ . Но если скважина мелкая, то можно обойтись более демократичными Speroni или китайскими насосами.
Скважина без пластиковой трубы
Бурить артезианскую скважину без использования пластика можно, если имеются напорные горизонты. Например, в случае, если пробурив скважину, вода поднялась в стальные трубы, и насос будет стоять тоже в стальной обсадной трубе. Но даже в таком случае желательно обсадить известняк потому, что это своеобразная порода: может раскиснуть, начнет заваливать ствол…
Это не такая уж большая неприятность, но мы же хотим беспроблемную конструкцию.
В местах, где известняк с прослойками глины, обсаживать известняк нужно всегда, ибо глина будет подкрашивать воду, а затем вовсе затянет скважину. В таких случаях участок с глиной перекрывают сплошной трубой, а в области водоносов делают перфорацию.
В общем и целом, конструкций водозаборной скважины может быть множество и все они зависят от геологии местности, где то это нужно, а где то нет. Поэтому вы не можете выбрать, как делать с пластиком или без него. Пластик - это не роскошь, ПНД труба - это необходимость. Если в вашем случае нужно поставить ПНД, а вы отказываетесь, тогда придется опускать более дорогую стальную трубу.
-
Некоторые буровые фирмы занижают цену метра бурения, называя стоимость без ПНД трубы. Вы заказываете скважину, а в процессе работ выясняется, что без обсадной трубы из пластика не обойтись и нужно доплатить. Вы либо доплачиваете и остаетесь без сэкономленных 10000 руб, либо буровики берут деньги за разведочное бурение и уезжают, а вы остаетесь без денег и без скважины.
Уважающие себя компании заранее предупреждают о возможной сложности геологии и необходимости использования двойной обсадной трубы.
мы написали больше о возможных обманах со стороны бурильщиков.
Обсадка скважины пластиковыми трубами
Итак, скважина пробурена и обсажена стальной трубой до известняка, вода стоит в известняке и не поднимается в стальные трубы. Вы не можете опустить глубинный насос в голый известняк (потому, что застрянет), поэтому его предварительно обсаживают ПНД трубой и потом в эту трубу ставят насос.
Раньше для обсадки известняка использовали металлические трубы, но они стоят дорого, сегодня конкуренция набрала угрожающие масштабы и в погоне за лучшей ценой все перешли на пластиковые трубы.
При обсадке известняка, пластиковую трубу принято выводить на несколько метров выше воды, чтобы не всплыла.
В народе распространено выводить пластиковую трубу под верх скважины. Это не имеет никакого смысла, достаточно вывести трубу на 3-5 метров выше воды и она уже не всплывет, остальное пустая трата денег.
Распространен миф, что если вывести пластиковую трубу под верх, то это дает дополнительную защиту от грунтовых вод в случае сквозной коррозии стальной трубы. Вынуждены вас огорчить: это не сработает в большинстве случаев. Если проржавеет стальная труба, то вода попадет в межтрубье, оттуда в известняк, а потом к вам в дом. Если же сталь проржавеет очень сильно, то пластик сдавит глинами.
Но иногда реализуют такую конструкцию скважины, когда пластиковую трубу не опускают до дна, а делают своеобразный карман в известняке, где пластик затянет глинами. Это защитит скважину от верховодки даже в случае сквозной коррозии стали.
Часть буровых организаций предлагают поставить пакер в скважину, который выглядит как намотка на пластиковую трубу, он призван закрыть пространство между пластиком и сталью и обеспечить герметичность. Но пока спускают трубу с намоткой в скважину, эта намотка разболтается, порвется и толку от нее не будет. Но главное, что никто никогда не поймет, вышел пакер из строя или нет, вода ведь все равно будет чистая и прозрачная.
Встречаются более сложные варианты пакеров, но это дополнительные деньги, дополнительное время на их установку, а сейчас все компании идут по пути предельного сокращения затрат и никто не будет заниматься этим бесплатно.
А теперь самое популярное: многие буровые организации говорят, что установив пластиковую трубу, вы будете пить воду только из нее. Они просто бросают эту трубу в скважину, и она там болтается. В ней стоит вода, но также вода стоит и между пластиковой и стальной трубой. Об этом говорить не положено, вы ведь все равно это не узнаете. Так работает большинство буровиков без должного опыта.
Естественно, если проржавеет сталь, то верховодка будет у вас в кране.
Как сделать скважину только из пластиковой трубы
Некоторые конторы практикуют обсадку скважины пластиковыми трубами без стальной колонны, дескать, пластик вечный, не корродирует и экологически чистый. Давайте выясним насколько оправдано использовать только пластик в скважине.
Итак, прочность пластика ниже стали, поэтому нужно брать трубу со стенкой не менее 9 мм. При использовании стандартной стенки 7.1 мм, вас ждет смятие обсадной трубы ПНД в скважине.
Это опытом проверенная информация.
Особенно неприятно если такую скважину сделают шабашники. Обычно схема такая: делают скважину, берут деньги и уезжают, затем труба схлопывается, а дозвониться до них уже невозможно. Мы периодически встречаем такие случаи.
Вот один из них:
Далее, сложности с тем, как обсадить скважину пластиковой трубой. Например, стальную трубу можно затереть в известняк и тем самым изолировать затрубное пространство, сталь можно крутить, стучать и с ней все будет нормально. С пластиком же так не выйдет.
Пластиковая обсадная труба просто встает на известняк и дальше как повезет. Поверхность известняка не идеально ровная и между известняком и трубой будут зазоры. Даже если повезло и все работает нормально, то нет никаких гарантий, что, через время, под башмаком обсадной колонны не размоет глинистую пробку и не пойдет грязная вода.
Второй момент в обсадке: пластик в воде всплывает, а скважину обсаживают тогда, когда она стоит заполненная буровым раствором, плотность которого еще выше воды. Вместо того чтобы плотней встать на известняк, пластиковая труба все время стремится наружу с огромной силой. Поэтому ее стараются придавить грузом и ждут, пока трубу обтянет глиной.
Если нужно обсадиться и продолжить бурение в пластиковой трубе, то нужно очень постараться чтобы не разбить эту трубу. Иногда за пластиком может попасться валун, который вдавит ПНД трубу внутрь и при бурении там протрется дырка.
Как вы успели заметить, технология обсадки с ПНД без стали несколько сложней, чем с обычной металлической трубой, а бурят без стали, в основном, новички.
Бурение скважины с пластиковыми обсадными трубами продвигается исключительно с целью экономии средств, ибо цена ПНД трубы ниже стальной.
Какая скважина лучше из пластика или металла
В конце подведем итог, специально для тех, кому лень читать весь материал, мы сразу решим вопрос, какая обсадная труба лучше ПНД или стальная.
Пластик хорош и позволяет снизить цену на бурение , он отлично работает, но если защищен железной трубой. Стальная труба также хороша, но она устанавливается до известняка, а сам известняк нужно обсадить уже пластиком. В наших краях (на юге Московской области) нельзя оставить известняк без обсадки. Поэтому, идеальное сочетание это железо и пластик.
Если нет доверия ПНД, можно переплатить и сделать металл и металл.
Обустраивая скважину на собственном земельном участке, владелец, разумеется, хочет получить от нее наибольшую выгоду – чтобы воды хватило и на собственные нужды, и на полив, и на все, чего душа пожелает. Проще говоря, чтобы она обладала высокой производительностью или, как говорят профессионалы, имела высокий показатель дебита.
Казалось бы, все просто и понятно – чем шире будет ствол водозабора, тем больше воды в нее будет поступать, тем больший показатель дебита она будет иметь. Но так ли это на самом деле? Всегда ли широкая скважина приносит больше пользы, чем узкая? Получить ответ на этот вопрос, а также узнать, от чего зависит диаметр скважины на воду, Вы сможете из этой статьи.
Говоря о малых скважинах, подразумевают стволы диаметром 50-110 мм. Выгоднее всего использовать их на участках, где водоносный слой находится не ниже 9 метров от поверхности грунта. Вода из таких источников поднимается на поверхность при помощи стандартных насосов или переносных насосных станций.
Для скважин шириной 50 мм применяют самовсасывающие насосы центробежного действия. Использовать такое оборудование возможно только на малой глубине. Если же глубина превышает 9 метров, насосная станция попросту не сможет поднять воду на необходимый уровень.
Для диаметра выше 70 мм подойдут трехдюймовые насосы, отличающиеся высокой производительностью и не менее высокой стоимостью.
Для скважин диаметром 80-110 мм – насосные станции, оснащенные эжектором – устройством, ускоряющим процесс подъема воды к поверхности земли. С его помощью можно за короткий срок выкачать крупный объем воды со дна скважины глубиной 50 метров.
Таким образом, скважины малого диаметра оказываются наиболее выгодными в плане бурения и используемого оборудования, однако их максимальная производительность достигается только на сравнительно малой глубине. Впрочем, если поблизости нет химических или перерабатывающих предприятий, а насос оборудован хорошим фильтром, взятая вода будет вполне чистой и пригодной к употреблению.
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.
Какой размер лучше?
Размер скважины не имеет прямого отношения к ее производительности, поэтому при планировании опирайтесь, прежде всего, на глубину залегания водоносного слоя (определяется специальной экспертизой) и собственными финансовыми возможностями. Для дачи или летнего домика лучше всего подойдет диаметр 50 мм – так Вы сумеете сэкономить на бурении и насосном оборудовании, и при этом получить необходимый объем воды для полива и отдыха.
Если скважина будет располагаться возле места постоянного жительства, лучше использовать больший диаметр – при условии, что уровень воды находится на глубине ниже 50 метров. В этом случае Вы сможете максимально быстро добывать чистейшую воду, не имеющую никаких вредных примесей и солей, оказывающих негативное влияние на организм.
Если подземные воды залегают на глубине меньше 30 метров, рыть широкую скважину нецелесообразно. Иначе Вам придется использовать крупногабаритные дорогостоящие насосные станции, хотя справиться с доставкой воды смогут и более простые агрегаты.
От чего зависит выбор сечения?
Одним из главных элементов обустройства скважины является обсадная колонна. Она представляет собой сборную конструкцию. Состоит она, как правило, из нескольких длинных труб, изготовленных из металлопрофиля или полимерного пластика, соединяющихся друг с другом при помощи винтовых стяжек (реже – сваривания).
Основное функциональное назначение обсадной колонны – предотвращение осыпания стенок скважины и, как следствие, загрязнения водоносного слоя и фильтра насоса.
Элементы обсадной колонны последовательно вбиваются в пробуренную скважину на необходимую глубину. Метод позволяет добиться полной герметичности стенок шахты. Верхняя часть последней секции дополнительно укрепляется бетоном.
Чем больше диаметр обсадной трубы, тем более широкий диапазон насосного оборудования можно использовать для добычи воды, что может способствовать увеличению дебита. Если же большой объем Вам не нужен, можно использовать трубы малого сечения, предварительно высчитав (хотя бы примерно) количество потребляемой воды в течение дня.
- При потреблении воды от 2 до 3 м 3 в час, закрыть потребность поможет колонна сечением до 80 мм;
- Объемы от 4 м 3 и выше могут обеспечить скважины с диаметром обсадных труб до 125 мм.
Как рассчитать сечение ствола скважины?
Приведенные выше расчеты являются приблизительными. Чтобы знать точно, какого диаметра бурить скважину, потребуется провести точный расчет с учетом габаритов используемого насосного оборудования и глубины залегания природного источника, из которого планируется поднимать воду.
Для этого необходимо, в первую очередь, подсчитать потребляемое количество воды в час, о чем уже было сказано выше. Если этот показатель составляет 3 м 3 в час, лучшим вариантом будет 75-миллиметровый насос без эжектора. Соответственно, чем больше объем, тем более крупный насос потребуется. Например, при потреблении 8 м 3 в час понадобится насос диаметром 102 мм.
Исходя из размеров насоса, высчитывается оптимальное сечение ствола скважины. Для этого берут диаметр выбранного насоса – скажем, 102 мм, складывают его с величиной минимального зазора между внешней трубой и насосом (среднее значение составляет 4 мм) и значением толщины стенок трубы, умноженным на два.
Например, если мы используем трубу с толщиной стенки 4 мм, представленное, выше выражение будет иметь следующий вид:
102 + 4 + 8 = 114
Так Вы получите внутренний диаметр обсадной колонны, с которым и пойдете в строительный магазин. Можно заказать трубы для ее монтажа на заказ, либо воспользоваться стандартными размерами – 89, 108, 114, 127, 133 мм и т.д.
Опытные специалисты советуют приобретать трубу большего диаметра – так насос внутри скважины останется неповрежденным в случае деформации стенок колонны. Например, при пучении грунта в зимнее время.
Как увеличить размер ствола?
Иногда случается и так, что водоносный слой истощается в ходе естественных причин или под действием внешних факторов, приведших к смещению слоев грунта. Чаще всего это случается на малой глубине. Из-за чего владелец автономного источника в один прекрасный день обнаруживает, что насос перестал качать воду и, драгоценная скважина превратилась в бесполезное отверстие в земле.
Выход только один – демонтировать обсадную трубу и углублять скважину. А, как мы помним, для большей глубины требуется и расширение диаметра – чтобы впоследствии можно было использовать крупногабаритное насосное оборудование. Лучший способ – ручное расширение при помощи конусного бура или шнека на глубине до 3-5 метров, после чего можно использовать канатно-ударный метод.
- Для этого используется так называемый бур-стакан – широкая прямая труба с отверстиями для большей проходимости и заостренным концом с зубьями. Можно купить уже готовый или изготовить самому – если необходимый диаметр не соответствует стандартным значениям.
К нижней части «стакана» приваривается металлическая петля, к которой крепится конец троса – другой находится на барабане, размещаемом в верхней части буровой вышки. Бурение (и, заодно, расширение диаметра) скважины происходит за счет падения стакана с высоты этой самой вышки – после чего его поднимают наверх, очищают от грунта и продолжают до тех пор, пока его конец не попадет на водоносный горизонт.
После необходимого расширения водозабор обустраивается аналогичным образом – подбирается насосное оборудование, соответствующее глубине залегания грунтовых вод и монтируется новая обсадная колонна.
Владельцы дачных участков и капитальных частных домов всегда озабочены подведением к дому всех необходимых коммуникаций: , воды и канализации.
К сожалению, далеко не всегда имеется возможность подключения к централизованным сетям этих коммуникаций, и людям приходится самостоятельно решать вопросы снабжения дома всеми этими благами, без которых трудно представить современный быт.
Одним из главных вопросов является организация водоснабжения участка. Для большинства владельцев недвижимости она решается путем бурения водяной скважины в пределах придомовой территории.
Казалось бы, в чем проблема? Стоит только позвонить в любую компанию, предоставляющую соответствующие услуги, и вопрос будет решен. Да, проблема будет решена, но стоимость ее решения в разных компаниях может различаться в разы. И зависит она от материалов, используемых для устройства скважины, которые предложат вам специалисты конкретной компании.
Поэтому для начала необходимо разобраться в том, какие трубы применяют при бурении скважин, какими достоинствами и недостатками они обладают. И только затем, уже разобравшись в своих предпочтениях, искать подходящую компанию.
Если кому-то кажется, что скважина – это просто дырка в грунте, из которой поступает вода и здесь не в чем разбираться, то он глубоко ошибается.
Скважина – это грамотно устроенный в грунте узкий колодец большой глубины, и просто так вода из него поступать не будет.
Чтобы иметь возможность долгие годы получать из земли собственную воду, необходимо подойти к вопросу бурения скважины с полной ответственностью, иначе в последующие периоды можно встретиться с различными неприятными явлениями.
- осыпание стенок колодца;
- заиливание скважины;
- попадание в питьевую воду сточных вод.
Причем любое из этих явлений приводит к невозможности . Для того чтобы избежать всех этих проблем, при устройстве водяной скважины ее стенки закрепляют посредством вставки в узкий колодец трубы, образующей внешние стенки скважины и носящей название «обсадная колонна».
- в одну трубу, когда обсадная колонна одновременно является и эксплуатационной трубой;
- в две трубы, когда эксплуатационная труба, непосредственно подводящая воду, располагается в обсадной трубе большего диаметра (это делают в тех случаях, когда возможно проникновение в водоносный слой загрязненных вод из вышележащих слоев грунта, а также когда при исследовании грунтовых условий участка обнаружены плывуны).
Чаще всего бурение скважин ведется в одну колонну, поэтому к материалу используемых для этого труб нужно относиться серьезно.
Основными параметрами обсадной трубы для скважины являются:
- диаметр;
- способ соединения участков трубы между собой по мере погружения;
- материал, из которого она изготовлена.
Первые два параметра можно отдать на откуп компании, которая будет бурить вашу скважину, а вот решение по использованию труб из определенного материала – это сугубо ваша прерогатива.
Именно от этого решения будет зависеть, какую именно компанию вы изберете для производства работ, и в какую сумму это вам обойдется. Дело в том, что каждая специализированная компания имеет свои собственные предпочтения по материалам . Вряд ли вы найдете такую, которая может работать с изделиями из любых материалов. Поэтому принять решение по материалу труб нужно «на берегу».
Материалы, рекомендуемые для обсадных труб:
- дерево;
- чугун;
- асбоцемент;
- пластик;
- сталь.
Что касается первых двух разновидностей, на них не стоит обращать особого внимания по некоторым причинам.
Главные причины:
- дерево, являясь абсолютно безвредным для человека материалом, даже при специальной обработке не обладает достаточной стойкостью к воздействию влажного грунта и прочностью;
- чугун слишком тяжел и хрупок, что затрудняет работу с ним и не гарантирует сохранности трубы даже при небольших подвижках грунта.
Остается три основных варианта, особенности которых стоит изучить. Для этого рассмотрим основные требования, предъявляемые к обсадной трубе.
- она должна как можно дольше сохранять целостность и герметичность, находясь в грунте;
- материал трубы должен иметь способность длительное время выдерживать давление грунта и всех его подвижных слоев;
- материал должен быть безопасен для человека, то есть даже при длительной эксплуатации он не должен оказывать влияния на качество воды.
Уже почти сто лет люди используют их .
И на это есть причины:
- химическая нейтральность материала;
- неподверженность его коррозии;
- практически неограниченный срок службы;
- дешевизна данного вида изделий.
Причем на выбор данного типа труб в основном влияет последнее соображение – дешевизна. Правда, некоторые люди сетуют на вредность волокон асбеста, якобы попадающего в воду. Но на это счет нет никаких фактов, подтвержденных исследованиями. Кроме того, эти волокна легко удаляет простой фильтр тонкой очистки поступающей из скважины воды.
Но у этого типа труб есть и более веские недостатки, ограничивающие их использование для скважин.
- хрупкость материала, которая требует осторожности при работе с ним;
- невысокая прочность асбоцемента, которая вынуждает увеличивать толщину стенок трубы для достижения приемлемых для эксплуатации показателей.
Поэтому только немногие компании по бурению скважин берутся работать с такими трубами. Если же учесть возможность заиливания скважины, для устранения которого необходимо работать в трубе с буровым инструментом, то использование непрочной асбоцементной трубы вообще теряет смысл.
Использование труб из полимеров, в том числе и для устройства скважин, началось сравнительно недавно, поэтому пока нет надежной статистики по их использованию в течение длительного времени.
- трубы из непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ);
Все эти изделия имеют следующие плюсы:
- они дешевы;
- имеют малый вес, что облегчает их транспортировку и монтаж;
- не выделяют в воду никаких вредных веществ;
- герметичность соединений таких труб достаточно высока.
Есть и минусы, ограничивающие их использование:
- относительно невысокая прочность;
- чувствительность к механическим воздействиям.
- при бурении в одну трубу – только для неглубоких скважин (не более 50 м) при условии отсутствия в верхних слоях грунта плывунов и других водоносных слоев;
- при бурении в две колонны в качестве эксплуатационной трубы, расположенной внутри обсадной колонны из более прочного материала.
Это проверенный временем материал для бурения скважин.
Используются стальные трубы следующих типов:
- из нержавейки;
- оцинкованные трубы;
- эмалированные трубы.
Последние три типа трубы используются только для того, чтобы снизить вероятность появления ржавчины в получаемой из скважины воде.
Но целесообразность такого использования находится под большим вопросом:
- эмалированные трубы настолько чувствительны к механическим воздействиям, что уже во время сборки обсадной колонны эмаль практически всегда повреждается, что является причиной быстрого развития коррозии;
- оцинкованные трубы опасны с точки зрения появления в воде оксида цинка, вредного для человеческого организма;
- также не дают гарантии от появления ржавчины, как и трубы из черной стали.
А если исходить из того, что все эти три типа труб значительно дороже обычных стальных изделий, то их использование крайне ограничено.
Таким образом, чаще всего используются обычные стальные трубы, обладающие преимуществами перед изделиями из всех остальных материалов.
- способность достаточно долго (не менее 50 лет) сохранять целостность, находясь в неблагоприятных условиях;
- достаточная прочность для того, чтобы выдерживать подвижки грунта;
- устойчивость к повреждениям во время бурения скважины и работе с буровым инструментом в случае ее заиливания.
Единственным недостатком стальных изделий является их высокая стоимость, поэтому стальные трубы чаще используют для обсадки глубоких скважин, когда применение труб из других материалов невозможно. Хотя, если вы хотите получить «долгоиграющую» скважину, то использование стальных труб вполне оправданно.
Какой бы материал труб вы не выбрали для себя, проследите за тем, чтобы сами трубы были напорными. То есть их стенки должны выдерживать высокое как внутренне, так и внешнее давление. Стоимость напорных труб выше, но срок их эксплуатации гораздо больше. Более дешевые безнапорные трубы для устройства скважин использовать нельзя.
При выборе компании-подрядчика для бурения скважины заказчик сталкивается с непростой ситуацией. Обычно фирмы предлагают обсадные трубы разных типов, причем каждый вариант трубы вполне аргументированно объявляется лучшим именно для Вашего случая. В такой ситуации каждому заказчику необходимо понимать очевидную вещь, что если буровая компания специализируются на каком-то одном типе обсадных труб, то будет активно рекламируют именно их достоинства. Но выбирать то, чем будет обсажена скважина, надо исходя из широкого списка Ваших требований к системе водоснабжения, а не только из нескольких характеристик трубы.
Как правильно выбрать обсадную трубу?
Сначала уточним, что такое скважина и какую роль в ней выполняет обсадная труба. Скважина - это выработка, цилиндрический канал, сделанный буровым инструментом в грунте, при этом диаметр скважины всегда намного меньше ее глубины. Для организации автономного водоснабжения бурятся вертикальные скважины глубиной от нескольких метров до нескольких сотен метров. Чтобы стенки выработки не обваливались и загрязненная вода с поверхности и из промежуточных слоев не попала в зону водозабора к насосу, а оттуда - в Ваши краны, скважина обязательно укрепляется (обсаживается) трубами по всей длине.
Обсадная колонна, составленная из нескольких труб, полностью отделяет грунтовые стенки скважины от воды, поступающей из водоносного горизонта. В зависимости от конструкции скважины, внутрь обсадной колонны может быть установлены пластиковые трубы - так называемая эксплуатационная колонна, по которой вода поднимается к насосу. Без добавочных пластиковых труб роль эксплуатационной колонны выполняют трубы обсадки.
Обсадные скважинные трубы
Трубы для обсадки скважин делятся на три основных типа - стальные, пластиковые и асбоцементные. Каждый тип может иметь варианты исполнения. Стальные трубы - нержавеющая сталь, черная сталь, оцинкованная и эмалированная сталь. Пластиковые трубы - ПНД (полиэтилен низкого давления), нПВХ (непластифицированный поливинилхлорид), ПП (полипропилен).
Непрекращающиеся споры о превосходстве какого-то одного типа труб над всеми остальными вряд ли имеет смысл. Каждая труба, будь то прочная сталь 20 или относительно мягкий пластик ПНД, пригодна для использования в конкретных условиях с учетом глубины и диаметра скважины, параметров грунта, длительности и сезонности использования и т.д. Выбор лучшей для Вас обсадной трубы осложняется не только народными стереотипами и легендами (как хвалебными, так и негативными) о качестве и надежности различных материалов, но и очевидным желанием компании-подрядчика в большей степени получить выгоду, чем обеспечить максимальные качество и надежность обсадки.
Первым шагом при выборе обсадной трубы будет уточнение типа (песок или известняк) и глубины водоносного горизонта. Абсолютно точных карт, которые предскажут глубину скважины на Вашем участке с точностью до метра, не существует. Но приблизительную цифру можно узнать у соседей, кто уже бурил, либо в буровой компании по сводным таблицам прежних бурений в этом районе. Узнав возможную глубину будущей скважины, желательно узнать характеристики геологических слоев, которые придется бурить, наличие плывунов и промежуточных водоносных слоев.
Требования к обсадной трубе
Автономное водоснабжение загородного дома делается на долгие годы. Поэтому обсадные трубы должны обеспечить несколько очень важных условий: целостность ствола скважины при подвижках и давлении грунта, герметичность обсадной колонны, отсутствие негативного влияния на воду.
Даже неспециалисту очевидно, что всем перечисленным требованиям отвечает стальная обсадная труба. Почему же ведутся споры о выборе лучшей трубы? Причина споров только одна - цена. Сталь всегда будет дороже других обсадных материалов. Поэтому с целью привлечь заказчиков, буровые компании предлагают различные удешевленные варианты - трубы из пластика, асбоцемента, тонкого оцинкованного или эмалированного металла и т.д.
Главным аргументом для выбора нестальной трубы 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.
Стальная обсадная труба: проверено временем!
Скважины обсаживаются стальными трубами очень давно - десятилетия. За прошедшее время трубы с честью выдержали все возможные испытания в мелких и очень глубоких скважинах, в грунтах всех типов, доказав свою надежность. Подвижки грунта, внешнее давление породы и отдельных камней стальной трубе не страшны. Продолжительность службы стальной черной трубы 40-50 лет. Этот срок определяется скоростью коррозии стенок - 0,1 мм в год. При этом небольшое количество ржавчины, попадающее в воду, некритично, особенно если водой регулярно пользуются.
классическая обсадная труба - сталь 20, срок службы - 40-50 лет
Тут уместно вспомнить, что в городской водопроводной сети также используются трубы из черной стали. Железо в артезианскую воду попадает из известняка или другой породы! Если бы это было иначе, то ни на одной из скважин, обсаженной пластиком или асбоцементом, не стоял бы фильтр-обезжелезиватель.
Прочность стальных труб позволяет без опасений проводить любые работы по ремонту или прочистке скважин. Высокая стоимость стальных труб допускает обсадку неглубоких песчаных скважин прочным толстостенным пластиком. Но для артезианской скважины альтернативы стальной трубе нет. Большая глубина залегания водоносного известняка и длительные сроки использования скважины требуют применения самых надежных материалов для обсадной трубы.
Варианты стальной обсадной трубы
Нержавеющая стальная труба - ко всем достоинствам черной стальной трубы добавляется полное отсутствие коррозии, но и, к сожалению, очень высокая цена. Радикального улучшения качества воды нержавеющая обсадная труба 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 переплачивать и продлевать этот срок? За это время что-то может случится с самим водонесущим горизонтом или условиями проживания на участке.
Оцинкованная стальная труба - кроме вреда здоровью от соединений цинка, попадающих в воду, снижается срок жизни скважины. Дело в том, что цинкование призвано снизить скорость коррозии тонкостенной стальной трубы. Толщина стенки оцинкованной трубы 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 труб также не имеет цинкового покрытия.
Эмалированная стальная труба - чрезвычайно хрупкое покрытие, практически невозможно избежать повреждений при обсадке. Труба также тоньше обычной стальной, места сколов эмали будут точками начала коррозии.
Асбоцементные обсадные трубы
Противники асбестосодержащих материалов и их защитники до сих не договорились - вредны для здоровья асбоцементные трубы или нет. Эти трубы очень дешевы, устойчивы коррозии, химически нейтральны, но довольно хрупки. Из-за хрупкости толщину стенок приходится увеличивать, из-за чего повышается вес изделия и диаметр скважины при бурении.
Хрупкость асбоцементных труб усложняет их доставку, не позволяет использовать в нестабильных грунтах и проводить некоторые виды работ по прочистке и ремонту скважины. Для герметичного соединения стыков приходится использовать муфты, что усложняет конструкцию и снижает надежность. Максимальная глубина обсадки асбоцементной трубой не более 100 м.
Пластиковые обсадные трубы
Трубы из пластика не так давно используются для обсадки скважин и полной статистики по их надежности пока нет. Материалом для пластиковых труб может быть: ПНД (полиэтилен низкого давления), нПВХ (непластифицированный поливинилхлорид), ПП (полипропилен). Достоинств у пластиковых труб много: низкая цена, небольшая масса, облегчающая транспортировку и монтаж, герметичность соединения. Пластик, без сомнения, является наиболее устойчивым к коррозии и химически инертным материалом, безопасным для человека. Главный недостаток пластиковых труб - низкая прочность к механическому воздействию.
В итоге: пластиковые трубы пригодны для использования в качестве эксплуатационной колонны внутри стальной обсадной трубы, либо в качестве обсадной на глубинах до 50 м в прочных грунтах. Труба из ПНД чаще используется в качестве эксплуатационной колонны, труба из нПВХ с толстыми стенками - в качестве обсадной. Напоминаем, что ни одна пластиковая труба, даже самая толстостенная, не выдержит нагрузок, которые легко выдерживает стальная труба.
Надежное соединение обсадных труб
Какой тип соединения обсадных труб самый надежный? Требования очень строгие: надо обеспечить не только конструктивную целостность обсадной колонны, но и герметичность каждого стыка. Даже небольшое отверстие может стать причиной снижения качества воды и, со временем, выхода из строя насоса и всей скважины. Длина стальных обсадных труб колеблется от 2,5 до 12 м. Для организации индивидуального загородного водоснабжения в основном используются трубы длиной около 5 м. Существует три основных варианта соединения труб: резьбовое, сварка, раструб. Для асбоцементных труб вариант соединения только один - муфта.
Резьбовое соединение - является самым надежным. Витки резьбы ответных частей труб плотно прилегают друг к другу, обеспечивая прочное механическое соединение и высокий уровень герметизации.
Сварочное соединение - может оказаться негерметичным из-за некачественного шва. Сам сварной шов больше подвержен коррозии, чем остальная труба. В результате снижается срок службы всей обсадной колонны.
Раструбное соединение - нельзя проконтролировать состояние каждого стыка. Трубы держатся вместе только под действием собственного веса, жесткой механической фиксации нет, что снижает герметичность всей обсадной колонны. Нет защиты от бокового смещения и, особенно, от вертикальных просадок.
Какой тип соединения труб выбрать для обсадной колонны? Трубы с резьбой немного дороже, но их монтаж быстрее и проще, чем у труб со сварным соединением. Прочность, герметичность и долговечность резьбового соединения признана самой высокой.