Какие трубы выбрать для скважины

Планируя организацию автономного водоснабжения дома, необходимо изучить технологию и нюансы создания колодца. Одним из ключевых моментов при настройке автономной системы водоснабжения является выбор жилья.

 

 

Колодец выполняет разноплановые задачи и во многом определяет срок службы и бесперебойную работу автономной системы водоснабжения. Согласитесь, вложив много денег и сил в строительство колодца, последнее, что вы хотите сделать, это позаботиться об устранении проблем, связанных с некачественной забираемой водой.

Поэтому еще на этапе проектирования необходимо со всей ответственностью подойти к выбору ограждения. Мы подскажем, какие трубы лучше всего подходят для колодца, какой материал и тип соединения сегментов колодца лучше использовать в той или иной ситуации. Полученные знания избавят вас от покупки не того товара.

 

 

Требования к скважинному стволу

Организация единого источника питьевой воды - процесс дорогостоящий и трудоемкий. Вкладывая средства в бурение скважины, каждый хозяин дачи или частного дома рассчитывает добиться долгосрочного результата.

Срок службы, давление на устье и качественный состав добываемой воды в значительной степени зависят от характеристик труб, используемых для изготовления оболочки.

При бурении в грунт образуется канал, в котором впоследствии размещается насосное оборудование. Чтобы изолировать вертикальный колодец от земной коры, в колодец вставляют обсадную колонну. Пространство между землей и стенками канала заполняется бетоном или смесью щебня и песка

 

 

Водоподъемный трубопровод решает ряд важных задач:

•  защищает стенки траншеи от проваливания в пространство ямы;
•  гарантирует целостность скважины при давлении и подвижках грунта;
•  предотвращает загрязнение - попадание неочищенных сточных вод и грунтовых вод (верховодка) в ствол;
•  предотвращает заиливание колодца.

При бурении трубы обсадная колонна также находится в рабочем состоянии: в ней накапливается вода из водоносного горизонта, которую насос уносит вверх.

Как правило, бурение колодца на приусадебном участке, если оно предназначено исключительно для полива и других хозяйственных нужд, проводится колонной. Для подачи питьевой воды в колодец входят две трубы: кожух и опорный фильтр.

Поэтому к качеству и материалу используемых труб предъявляются высокие требования:

•  высокая прочность и устойчивость к деформации в течение всего срока службы (около 20 лет);
•  полная заделка стен и стыков;
•  невосприимчивость к коррозии и негативному воздействию химически активных элементов;
•  экологичность: материал не должен влиять на состав добываемой воды;
•  прямолинейность эксплуатационной колонны.

Для стандартных приложений допустимое отклонение длины корпуса 0,7 мм на погонный метр.

Порог отклонения от плоскостности для канала большей точности: 0,5 мм - при диаметре трубы в диапазоне 108-146 мм, 0,3 мм - для труб диаметром 33,5-89 мм. Данные приведены из расчета 1 мл.

Параметры выбора обсадной колонны

Не существует единой правильной точки отсчета для сверления. Способ организации колодца определяется в индивидуальном порядке.

Учитываются многие показатели: структура грунта, высота грунтовых вод и водоносных горизонтов, параметры насосного оборудования, качество воды, диаметр и глубина бурения.

Лучше доверить проектирование колодца специализированной компании. Сотрудники сравнят все параметры, предложат оптимальный проект, рассчитают дебит скважины с учетом статического и динамического уровня воды (+).

Любая буровая компания предложит свой вариант проекта и порекомендует, по их мнению, оптимальный тип трубы. Окончательное решение по выбору тушки остается за заказчиком.

Реализующая организация, прежде всего, защищает собственные интересы, поэтому их решение не всегда бывает объективным. Некоторые подрядчики специализируются на одном типе устройства для системы скважин и пытаются «навязать» им выгодный вариант.

Единственно правильное решение - заранее решить, какую трубу выбрать и использовать для скважины, сопоставив все аргументы «за» и «против», и только потом подавать заявку на разработку и реализацию проекта.

При принятии решения следует учитывать основные параметры выбора стояка:

1. Материал изготовления. Этот параметр определяет бюджет монтажных работ, несущую способность резервуара по нагрузкам, ремонтопригодность и срок службы скважины.
2. Способ соединения элементов колонны. Выбор метода зависит от материала трубопровода, глубины сверления и диаметра обсадной колонны. В любом случае соединение должно быть полностью загерметизировано, иначе со временем качество воды ухудшится, а насос и колодец в целом работать не будут.
3. Диаметр трубы. Расчет стоимости производится с учетом максимально возможного расхода воды в сутки.

Чем больше диаметр подающего трубопровода, тем выше продуктивность скважины.

Специалисты рекомендуют использовать трубы диаметром от 110 мм. Такой размер оптимален для нормального расхода глубокой скважины и облегчает выбор погружного насоса

Типы материалов и их характеристики

Трубы для колодцев могут быть из металла, асбестоцемента или пластика. Очень редко при организации водозабора используются изделия из дерева - они абсолютно экологичны, но, несмотря на защитную обработку, чувствительны к влажности почвы и склонны к деформации.

Прочность и долговечность металла

Металлические подводящие трубы доступны в двух вариантах:

• чугун;
• сталь, которая может быть покрыта эмалью, оцинковка, нержавеющая сталь.

Очень редко для кожуха используются чугунные аналоги. Среди металлических аналогов эти трубы самые доступные, но материал очень хрупкий и тяжелый.

Многие компании отказываются от работы с чугуном из-за сложности монтажа. К тому же невозможно обеспечить безопасность и герметичность трубы: при движении слоя грунта металл может сломаться

Сталь - традиционный и проверенный десятилетиями облицовочный материал. Сталь почти на 100% соответствует требованиям, предъявляемым к скважинным трубам.

Изделия из черного металла выдерживают испытания в колодцах разной глубины вне зависимости от типа грунта.

Стандартная толщина стенки 5-6 мм, срок службы около 50 лет. Срок службы определяется скоростью коррозии стального листа - 0,1 мм в год

Аргументы в пользу труб из стального проката:

•  жесткость конструкции - материал одинаково хорош как для небольших скважин (50 м), так и для глубокого бурения (до 300 м);
•  точная осевая соосность сборки и надежность стыков корпуса;
•  стабильность материала: при контакте с водой сталь не выделяет вредных веществ;
•  техническое обслуживание - за счет механической прочности и виброустойчивости в установленной обсадной колонне допускается очистка канала скважины, бурение при заилении или засорении.

Главный недостаток стальной линии - дороговизна материала. Производители более дешевых аналогов, превознося свою продукцию, апеллируют к еще одному недостатку стали - образованию ржавчины.

Бытует мнение, что образующееся загрязнение ухудшает качество воды и увеличивает в ней содержание железа. Однако анализ воды в колодце показывает, что это миф.

Ржавчина не растворяется в воде. Даже бытовой фильтр может задерживать окисленные металлические частицы. Возможная неприятность из-за ржавчины - отказ насосного оборудования, предназначенного для работы с чистой водой

Металлопрокат с защитой от коррозии дороже обычных стальных труб, но технические и эксплуатационные характеристики материалов ставят под сомнение целесообразность переплаты.

Эмалированные трубки. Покрытие предотвращает коррозию, но является очень хрупким, и вряд ли удастся избежать повреждения корпуса. Места сколов и микротрещин на эмали - места появления ржавчины.

В процессе разрушения на поврежденном участке может образоваться коррозия, так как при изготовлении эмалированных труб используется металл меньшей толщины.

Эмалированный трубопровод соответствует всем санитарно-гигиеническим нормам и не изменяет вкусовых качеств воды. Недостаток материала - невозможность полной очистки линии из-за хрупкости эмали

Оцинкованная труба. При регулярном контакте с водой на стенках трубы образуется оксид цинка, опасное для здоровья вещество. Использование цинкования допускается только при строительстве технического колодца.

Стандартная толщина оцинкованной трубы составляет 2-2,5 мм - этого не всегда достаточно для обеспечения жесткости конструкции. Эта линия подвержена деформации из-за движений грунта

Нержавеющая сталь. Материал обладает всеми преимуществами стального проката и еще более высокой стоимостью. Нержавеющая сталь отличается наличием коррозионной стойкости, что положительно сказывается на ее сроке службы.

Стоит ли покупать нержавеющую сталь, если срок службы быстроходной скважины равен сроку службы стальной трубы? Надо отталкиваться от финансовых возможностей и предназначения скважины

Монтаж металлического трубопровода экономически оправдан при устройстве глубокой артезианской скважины, рассчитанной на регулярное использование.

«Надводные» песчаные каналы сезонного использования рекомендуется делать из более доступных материалов.

Коррозийная стойкость асбестоцемента

Асбестоцементные трубы, которые уже более 70 лет используются при организации дренажа, также прошли многолетние испытания.

Материал обладает некоторыми положительными качествами:

• асбестоцемент совершенно не подвержен коррозии;
• нейтральный состав материала - компоненты не вступают в химические реакции;
• неограниченный срок службы - более 60-70 лет;
• бюджетный.

Несмотря на значительные преимущества, асбестоцементные элементы сегодня редко используются при разработке «источника воды».

Главный недостаток асбестоцемента - его хрупкость. Для укрепления стен трубы делают более толстыми, что увеличивает вес изделия и вынуждает копать яму большего диаметра

К недостаткам асбестоцемента можно отнести:

1. Сложность установки. Монтаж хрупкого шоссе требует высококвалифицированных мастеров. Работа ведется с помощью подъемных средств.
2. Отсутствие резьбы. Отрезки лески соединяются от одного конца до другого: без проволоки получить полную заделку точек крепления проблематично.
3. Сомнительная безопасность. Существует теория, что волокна асбеста содержат хризотил - источник канцерогенов, пагубно влияющих на здоровье. Однако на практике это утверждение не подтвердилось.
4. Сложная уборка. Бетон - это пористый материал, в котором грязь скапливается в микротрещинах. Чтобы хорошо очистить стенки обсадной колонны, приямок нужно будет полностью опорожнить.

После установки колонны асбестоцементной футеровки последующие буровые работы в скважине исключены.

Технические характеристики материала не позволяют использовать асбестоцементные трубы для «песчаного» источника. Данная обсадная колонна применима для артезианских скважин глубиной не более 100 м

 

 

Износоустойчивый и доступный пластик

В последнее время рынок корпусов расширился за счет пластиковых труб. Современная техника стала достойным конкурентом традиционных стальных труб.

Сравнительные преимущества полимерных элементов:

• нечувствительность к воде - даже при постоянном контакте с влажной средой на пластике не образуется коррозия;
• они долго сохраняют свою структуру и не разрушаются;
• они не влияют на состав питьевой воды;
• материал не вызывает развития болезнетворных микроорганизмов;
• простота установки и транспортировки за счет небольшого веса;
• возможно использование резьбового соединения для крепления колонны, что гарантирует абсолютную герметичность стыков;
• экономичность: колодец с пластиковыми трубами обойдется на порядок дешевле металлической или асбоцементной обсадной трубы.

Расчетный срок службы полимерной водопроводной сети составляет около 50 лет. Эта теория основана на коррозионной инерции материала.

Главный недостаток пластика - невысокая прочность. Поэтому допускается установка полимерных труб только в однотрубных скважинах глубиной не более 50 м или в двухтрубных скважинах в качестве внутренней футеровки

Еще один аргумент против использования пластиковых элементов - чувствительность к экстремальным температурам и механическим воздействиям. Пластиковый кожух не противостоит подвижкам грунта и деформируется при сильных морозах.

Полимерные водозаборные трубы производятся из различных видов сырья: непластифицированного поливинилхлорида (UPVC), морозостойкого полипропилена (MPP) и полиэтилена низкого давления (HDPE).

Выбор питающей трубы для скважинного насоса основывается на технических характеристиках полимеров.

Наиболее стойкими являются трубы ПВХ-Н: модуль упругости 3000 МПа. Изделие диаметром 12,5 см при погружении в землю на 30 м выдерживает нагрузку от 5 тонн и более. Футеровку колодца ПВХ можно выполнять практически на любом типе грунта

Слабым местом элементов из непластифицированного поливинилхлорида является морозостойкость. Эта проблема решается установкой в ​​колодец греющего кабеля.

Полимерные трубы МПП и ПНД обладают хорошими показателями морозостойкости. Однако их плотность часто недостаточна для использования в качестве отдельной обертки. Чаще всего такой пластик используют в качестве эксплуатационной трубы при строительстве двухканатных колодцев.

Пластиковые элементы лески соединяются по-разному. Для соединения полипропиленовых труб используется специальная сварка. При создании лески из других полимеров применяется втулочный или резьбовой способ крепления

Комбинированный трубопровод

Чтобы снизить коррозионные процессы и улучшить качество питательной воды, некоторые буровые компании предлагают перекрывать скважину по технологии «труба в трубе».

Канал из пищевого полимера HDPE вставлен в стальную линию.

Преимущества комбинированного метода:

1. Защита от загрязнения. Пластиковая труба действует как преграда между водой и стальными стенками кожуха - меньше ржавчины попадает в трубопровод, что опасно для насосного агрегата.
2. Ремонтопригодность. При повреждении производственной полимерной трубки ее можно заменить на новую, сохранив целостность кожуха;
3. Возможность дальнейшего углубления колодца. При необходимости вытягивается пластиковая «втулка», просверливается отверстие и переустанавливается полимерная линия с упором на новый горизонт.

Технология «труба в трубе» позволяет качественно обслуживать скважину: регулярно чистить и своевременно заменять фильтр.

Обычно трубы для производства пластика проходят через известняк и углубляются в водоносные горизонты. Таким образом, сталь не контактирует с питьевой водой. Отсутствие «двойной» строчки - удорожание проекта

Какой вариант сборки колонны лучше

Набор требований к обсадным трубам и технологиям соединения сегментов колонны скважин приведен в ГОСТ 632-80. Регламент допускает использование различных методов сборки.

По способу стыковки выбирается соответствующий тип трубы, поэтому эту проблему необходимо решать еще на этапе проектирования скважины.

Неразъемный контакт труб под сварку

Сварка обеспечивает самое жесткое соединение металлических труб. Главное достоинство метода сегодня подверглось сомнению представителями ряда буровых компаний.

Аргументы против использования сварки:

• вероятность недостаточной герметичности сварного шва;
• возможность прогиба трубы по вертикальной оси, что затрудняет установку троса в колодец;
• недостаточная защита от коррозии шва.

Однако при высоком профессионализме сварщика перечисленные дефекты не возникнут. Большинство строительных конструкций (мосты, фермы, трубопроводы) изготовлены из стали и, как правило, сварные.

Другой вопрос, что качественная работа требует сварочного оборудования и привлечения квалифицированного электросварщика. Эти меры увеличивают стоимость выполняемых работ, снижая прибыль и конкурентоспособность организации-исполнителя.

В сварочных электродах используется защитное покрытие, обеспечивающее легирование сварного шва. Это увеличивает прочность металла и увеличивает коррозионную стойкость стыка

Водоподъемные каналы с резьбой

При футеровке скважины металлопрокатом 90% буровых компаний используют резьбовое соединение, что соответствует нормам ГОСТ. Звучит достаточно убедительно, но руководители организаций часто умалчивают, что стандарты актуальны для труб диаметром 146 мм и толщиной стенки не менее 6 мм.

Использование резьбовой технологии значительно сокращает срок эксплуатации корпуса.

В трубе толщиной 4,5 мм размер проволоки не всегда достигает 1,2-1,5 мм. Зная скорость коррозии (0,1 мм / год), можно предположить, что через 12-15 лет на стыке труба загниет

Использование резьбового соединения на пластиковых линиях не имеет таких плачевных последствий, а наоборот считается самым надежным.

 

 

Существует несколько вариантов соединения полимерных труб:

1. Соска. Резьба нарезается с внутренней стороны пластиковых труб. Два элемента соединяются с помощью ниппеля с наружной резьбой. Диаметр отверстия не увеличивается.
2. Связь. На обоих концах трубки имеется внешняя резьба. Соединение происходит через верхнее соединение, что увеличивает диаметр проникновения.
3. Резьбовое гнездо. Используются отрезки с резьбой на внешней и внутренней поверхностях - стыковка выполняется без дополнительных элементов.

В случае развальцовки допускается небольшое расширение диаметра на стыках.

Бесконтактный метод соединения без резьбы в колодцах не применяется - невозможно контролировать процесс установки трубы в трубу. К тому же соединение не обеспечивает требуемой герметичности колонны и со временем дает просадку

Напорный или безнапорный трубопровод - какой выбрать

Единственно правильный вариант - использовать напорные шланги. Только такие изделия способны выдерживать давление с обеих сторон. Снаружи плавучесть грунта влияет на стенки колонны, а изнутри - на давление воды.

Устройство напорного трубопровода защитит систему водоносного горизонта от преждевременного выхода из строя. При выборе водопровода показатель его рабочего давления сравнивается с расчетным дебитом скважины