Как выбрать трубы для скважины — сравнение стального, пластикового и асбоцементного вариантов

Трубы из полимеров

В последнее время эти изделия становятся всё более популярны.

Плюсы пластмассовых труб:

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

Минусы продукции:

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

Основные характеристики

При выборе труб для пластикового водопровода следует ориентироваться на технические характеристики изделий. Существует прямая зависимость технических свойств и особенностей полимерных труб от материала их изготовления. Для производства полимерных стройматериалов используется различные виды сырья, имеющие разные температурные, весовые и прочностные характеристики

Температура носителя

Пластиковый водопровод может применяться как для подвода холодной, так для и горячей воды, Однако не все виды пластика предназначены для горячего водоснабжения.

Таблица предельно допустимых значений температуры теплоносителя

Вид пластика	Предельные значения температуры теплоносителя, град С
Поливинилхлорид (ПВХ)	0 градусов	Не более 30 град
Полипропилен	0 градусов	Не более 95 град
Полиэтилен	0 градусов	+45 град
Металлопластик	0 градусов	+95 град.

В приведенной таблице, составленной на основании рекомендаций заводов — изготовителей, можно сделать вывод, что область использования пластика для горячей воды ограничена техническими свойствами исходного материала.

Вес

Среди основных технических характеристик водопроводных труб, предназначенных для водоснабжения, важным критерием является их вес. Известно, что малый вес по сравнению с металлическим водопроводом – это одно из главных преимуществ пластиковой коммуникации

При прокладке водопровода по стенам или под потолком, важно знать: сколько будет весит трубная разводка и сможет ли конструкция стены или потолка выдержать данную нагрузку. Если нет под руками справочника по пластиковым водопроводным материалам, то для подсчета веса можно воспользоваться следующими правилами:

1. Показатель веса находится в прямой зависимости от диаметра и толщины ее стенок. Например, один погонный метр трубного изделия из пластика диаметром 16 мм равен 100 гр. В настоящий момент нет строгих стандартов веса и при покупке вес изделия можно увидеть в прилагаемом сертификате.
2. Формула подсчета для самостоятельного определения веса полимерных трубных изделий: вес в килограммах 1 м. пог. пластиковой трубы =((Дн – Т)/40,55)*Т, где Дн – наружный диаметр, Т — толщина стенки, 40,55 – постоянная константа.

Есть еще один способ узнать ориентировочное весовое значение: определить объем трубы в м3 и умножить на постоянный коэффициент 950.

Прочность

Показатели прочности особенно актуальны для пластиковых труб укладываемых в землю. Они эксплуатируются в условиях внутреннего высокого давления водяного потока и внешней нагрузки от большого объема грунта. Производители предлагают использовать для таких видов водопроводных инженерных сетей изделия с более высокими показателями по прочности, но и цена на такие стройматериалы будет намного выше, чем у обычных пластиковых.

Таблица диаметров труб для водопровода

От выбора размера труб для водопровода зависит пропускная способность всей системы подачи воды. Для каждого вида полимерных трубных изделий существуют свои нормы и стандарты с разными толщинами стенок.

Таблица диаметров труб для водопровода по видам полимера

Разновидность	ГОСТ	Условия применения	Допустимый диаметр, мм	Толщина стенок, мм
Поливинилхлоридные (ПХВ)	Р 51613-2000 3241202913	Подвод к ванне и раковине	От 10 до 315	От 1,6 до 6
Подвод к унитазу	От 15 до 315
Подвод к стиральной машине	От 15 до 315
Полиэтиленовые (ПЭ)	18599-2001	Трубы легкие	От 20 до 100	2,0 – 29,3
Средние	2,0 – 45,3
Тяжелые	2,0 – 45,5
Полипропиленовые(ПП)	32415-2013	Внутренняя разводка	40,50 и 110	8,1
Наружная разводка, в землю	От 150	От 32,1 до 35,2
Металлопластиковые		Прокладка водопровода	15,20	2

Существует правило, что для прокладки водопроводной линии диаметр трубы не должен быть менее 15 мм, а для монтажа водоподающих стояков используются диаметры от 32 мм.

При выборе труб необходимого размера, следует учесть зависимость сечения от протяженности водопроводной линии:

1. При длине водяной системы менее 30 метров допускается использование труб диаметром 25 мм.
2. Если длина магистрали более 30 метров, рекомендуется применять сечение от 32 мм.

Для коротких водопроводных линий до 10 метров актуальным будут пластиковые изделия диаметром 20 мм.

Разобраться с диаметрами в миллиметрах и дюймах и их пересчету поможет это видео:

Как выбрать обсадную трубу для скважины

От того, насколько правильно выбран диаметр обсадных труб, будет зависеть самый главный параметр скважины — ее производительность. Руководствуясь желанием получить больший поток воды, многие стараются подобрать обсадную трубу для скважины на воду максимального диаметра. Такой подход может привести только к тому, что обсадка скважины обернется серьезными финансовыми затратами.

Избежать лишних затрат на приобретение обсадных труб, не потеряв при этом в производительности скважины, можно, если выполнить предварительные расчеты и определить, какая труба (с каким диаметром) позволит получить воду из скважины в количестве, достаточном как для полива зеленых насаждений, так и для бытовых целей. Прежде чем приступить к таким расчетам, необходимо определить максимальный расход воды, который удовлетворит собственника дачи или загородного дома.

Скважина с применением пластиковой обсадной трубы

Давайте разберемся в алгоритме определения этого параметра. Уже давно установлено: если кран открыть полностью, то за час из него вытечет порядка 0,7 кубометров воды. В любом загородном доме, как правило, вода расходуется на следующие цели:

• для функционирования сантехнического оборудования в туалете;
• в кухонном сантехническом оборудовании;
• для обеспечения работы стиральной машины.

Вода в загородных домах и на дачах используется и для полива зеленых насаждений, что также следует принять во внимание. С учетом всех этих факторов можно с уверенностью сказать, что максимальный расход воды будет составлять порядка 3 кубических метров в час

Чтобы обеспечить такой расход, лучше всего использовать погружной насос, диаметр корпуса которого составляет 75 мм.

Теперь, чтобы рассчитать, какое сечение должна иметь металлическая или пластиковая труба для скважины, чтобы в нее можно было установить такой насос, необходимо к его диаметру прибавить еще ряд параметров: толщину стенок трубы (для стальных изделий — 6 мм), зазор, который необходимо оставить между внутренними стенками трубы и корпусом насоса. Если в расчетах учитывать величину такого зазора, равную 4 мм, то в итоге мы получим, что нам необходима труба с размером поперечного сечения минимум 87 мм. Необходимо подобрать изделие стандартного сечения (в этом поможет ГОСТ 632-80 или другой нормативный документ), максимально приближенного к рассчитанному нами значению. В нашем случае это будет такая обсадная труба для скважин, сечение которой составляет 89 мм.

Бурение скважины с обсадной трубой

Бурение скважин и установка обсадной колонны при наличии соответствующего оборудования и техники не кажется слишком сложным процессом, наиболее распространенные скважины на песке проходят следующим образом:

• Загоняют на участок буровую установку, после определения места расположения скважины включает оборудование и буром соответствующего диаметра, прикрепленного на штанге стандартной длины 3 — 4,5 — 6 м начинают проходку. По мере углубления штанги удлиняют, прикручивая на резьбу следующие элементы, таким образом погружают бур на нужную глубину до появления воды.
• Практически все проходчики используют технологию гидравлического бурения, направляя в скважинный ствол во время проходки воду из цистерны вспомогательной машины (водовозки). Воду подают в шахты через полые штанги, второй метод — сооружение в месте проходки небольшого котлована, который постоянно пополняют водой, его используют в низкобюджетной проходке.
• После появления в отвале нужной песчаной или известковой породы (зависит от типа скважины) извлекают и поочередно демонтируют штанги, затем вынимают бур, меняя его на скважинный НПВХ-фильтр. Фильтрующее устройство представляет собой обычную трубу заводского изготовления с поперечными прорезями (щелевой фильтр), многие буровики делают его самостоятельно, перфорируя в обсадной трубе ряд круглых отверстий и оборачивая оболочку тонкоячеистой сеткой из металлических коррозионностойких материалов (нержавейка, бронза, латунные и медные сплавы).
• На торец фильтра крепится конусная заглушка с помощью резьбы или саморезов, после чего его опускают в скважинный канал. Перед установкой колонны иногда засыпают на дно скважины щебень и речной песок для организации дополнительной фильтрации.
• По мере опускания к фильтру прикручивают следующую трубу и так продолжают до тех пор, пока не достигнут нужной отметки.
• После установки колонны верхнюю трубу обрезают и проводят прокачку скважины, подавая некоторое время в ее канал воду под давлением, после чего начинают выкачивание мутной воды погружным электронасосом до появления на выходе прозрачной жидкости.
• Полная процедура прокачки может занять несколько дней, однако специалисты стремятся сделать свою работу за несколько часов, рассчитывая на осаждение взвешенных частиц на дно с течением времени.

Рис. 16 Примеры проведения буровых работ своими руками

Для обустройства скважин в настоящее время широко используют обсадные трубы из непластифицированного поливинилхлорида НПВХ, обладающие высокими физическими и химическими характеристиками, длительным сроком эксплуатации, более низкой стоимостью по сравнению с металлами. Использование обсадки из НПВХ позволяет эффективно обустраивать все виды скважин глубиной от 5 до 300 м с удобным размещением в них водозаборных погружных электронасосов любых моделей.

Требования к обсадке

Для безаварийной работы шахты требования к материалу зависят от конкретных условий эксплуатации: назначения выработки и геологии грунта в месте бурения. Конструкции, постоянно обеспечивающие водой частные дома на дачах и индивидуальные хозяйства, должны обладать следующими свойствами:

1. Механической прочностью.
2. Коррозийной стойкостью.
3. Устойчивостью к давлению грунта.
4. Устойчивостью к агрессивным средам.
5. Простотой соединения элементов в колонне.
6. Герметичностью составных частей.
7. Длительным эксплуатационным сроком.

Перечисленные свойства обеспечивают герметичность колонны, целостность ствола выработки и защиту потребляемой воды от загрязнения.

Виды и характеристики

Назначение источника и состав грунта определяют тот вид обсадных конструкций, который экономически эффективен и обеспечивает надежную защиту пробуренного ствола на длительный срок. К таким изделиям относятся:

1 ) Асбоцементные, изготовленные из фибробетона. Применяются для обсадки с 1950-х годов. Их отличает дешевизна, надежность, стойкость к агрессивной среде и долговечность – срок эксплуатации составляет 60 лет. Но в связи с хрупкостью асбоцементного материала скважины устраиваются глубиной не более 100 метров, не позволяя вести монтаж и бурение в низких горизонтах.

Для повышения прочности стенки конструкции сделали толще, но дополнительный вес и размер увеличили затраты на монтажные работы.

При стыковке элементов не создается необходимая герметичность колонны, а недостаточная прочность материала не позволяет вести работы в нестабильных грунтах. Сомнения в чистоте воды, поступающей по трубам из асбоцемента, ограничивает их применение техническими нуждами.

2 ) Металлические – электросварные и цельнотянутые конструкции из стали, а также оцинкованный, эмалированный металлопрокат:

• нержавеющие цельнотянутые трубы для скважины – самый надежный и долговечный вариант защиты выработки от давящего грунта и агрессивной среды. Отсутствие коррозии увеличивает срок их эксплуатации в сравнении с изделиями из других материалов. Высокая стоимость цельнотянутого изделия ставит под сомнение экономическую эффективность проекта для шахт глубиной до 150 метров. Применять нержавеющую сталь целесообразно для обустройства артезианских скважин, поднимающих воду из известнякового водоносного слоя с большой глубины, где стенки конструкции испытывают повышенное давление;
• усиленная электросварная труба, с толщиной стенки 6 мм, дешевле нержавеющей, незначительно уступает по прочности, а внутренняя коррозия не ухудшает качество поступающей жидкости. Срок использования конструкции из шовных изделий, составляет не менее 50 лет и сопоставим с периодом эксплуатации высокодебитной скважины;
• оцинкованный и эмалированный варианты, сделаны из тонкой стали для уменьшения стоимости. Но защита металла от коррозии с помощью эмали и цинка, оксид которого при длительном контакте с водой опасен для здоровья, ненадежна. При установке изделия в выработку появляются царапины и сколы, на которых, также как на резьбовых соединениях без защитного покрытия, выступает ржавчина, снижающаяся прочность и разрушающая колонну.

Размеры: толщина стенок от 6.2 до 12 мм, диаметры от 125 мм.

3 ) Пластиковые водоподъемные конструкции изготавливаются из полимеров трех видов:

• ПНД­-трубы для обустройства ствола шахты – полиэтилен низкого давления. Материал отличается плотной структурой, обладает химической устойчивостью, не разрушается при ударных нагрузках. Соединения составных частей герметичны. К недостаткам ПНД-изделия относится хрупкость материала при изгибе, что может привести к трещинам в процессе обсадки в пробуренную с отклонением от вертикали шахту;
• НПВХ – изделия из непластифицированного поливинилхлорида. Устойчив к деформации, герметичное соединение элементов выдерживает до 5 тонн нагрузки. Плотность материала такова, что при обсадке шахты поливинилхлорид не всплывает;
• МПП – полипропиленовое морозостойкое изделие. Плотность материала ниже, чем у конструкций из ПНД и НПВХ, обеспечивает меньший вес элементов, снижается нагрузка на соединения в составных частях. Монтировать изделия можно до -30 С.

Размеры: толщина стенок от 4.3 до 12 мм, диаметры от 90 до 400 мм.

Достоинством пластиковых обсадных конструкций является низкая цена, стойкость к коррозии и агрессивным средам, небольшой вес, герметичность соединений собранной колонны и ориентировочный 50-летний срок эксплуатации.

Питьевая вода, проходящая по ПВХ-трубам, не меняет своих свойств и безопасна для человека.

Отрицательным моментом полимера является низкая механическая прочность, не позволяющая ее использовать в качестве обсадки в плотных породах на глубине более 50 метров.

Чаще водоподъемные пластиковые трубы применяются в качестве колонны, находясь внутри стального каркаса.

4 ) Металлопластиковые – усиленные электросварные изделия с полимерным покрытием. По своим характеристикам не уступает цельнотянутой, но по стоимости дешевле.

При изготовлении они защищаются двуслойным покрытием из слоя адгезива и полиэтилена низкого давления. Сохраняя прочностные свойства, за счет полимерного покрытия в пять раз продлевает срок эксплуатации металлопроката, исключая вероятность наружного повреждения конструкции коррозией.

Для нефтегазовой промышленности

Основной областью использования обсадных труб является нефтегазовая промышленность. Для нефтяных или газовых скважин обычно используются металлические обсадные трубы большого диаметра (в качестве материала обычно используются прочные разновидности стали). Такой выбор обуславливается тем, что пластик показывает достаточно плохие показатели относительно прочности при работе на больших глубинах.

Обсадные газонефтяные трубы обычно длиной от 10 до 15 метров. Для соединения друг с другом используется специальные детали с резьбой — это позволяет получить прочные конструкции с высокой степенью герметизации, что позволяет избежать появления протечек в случае износа. На большой глубине при давлении более 30 МПа каждый элемент должен оснащаться резиновым уплотнителем.

Обратите внимание, что согласно ГОСТ трубы различного диаметра должны иметь определенную толщину стенок, чтобы обеспечить надежную и безопасную эксплуатацию в скважине (существует вероятность повреждения отдельных элементов под действием избыточного давления, которое образуется в скважине естественным путем). Таблица соответствия толщины стенок и диаметра:

Таблица соответствия толщины стенок и диаметра:

Диаметр в сантиметрах	Толщина стенок в сантиметрах
42,5	от 1 до 1,5
32,5	от 0,9 до 1,3
19,5	от 0,8 до 1,2
12,5	от 0,6 до 1,1

Какие бывают свайные набивки

Использование буронабивных свай является наиболее эффективным методом организации заглубленного фундамента. В процессе обустройства осуществляется бурение на требуемую глубину, где свайный ствол оснащается увеличенной нижней частью. Это дает возможность дополнительно набить туда бетонную смесь, грунт и песок.

Получить подобное «уширение» на нижнем отрезке помогает использование специального бурового оборудования, распирающего породу. В дальнейшем бетонную смесь трамбуют, для чего даже может применяться взрыв направленного действия, уплотняющий породу.

Для получения цилиндрических полостей в почве используются разные методики, что и породило следующую классификацию набивок свай:

• Буронабивная.
• Песчаная.
• Грунтобетонная.
• Пневмонабивная.
• Частотрамбованная.
• Вибротрамбованная.

Проверка на эффективность метода проводится специалистами:

• Стенки колодца не укрепляются.
• Для укрепления пробуренного ствола используется глинистый раствор.
• Используются обсадные изделия.

Преимущества нПВХ

Для обсадки мы используем нПВХ трубы от надежного поставщика. Мы закупаем материалы на российском заводе, что позволяет снизить цену обсадки. Перечислим все достоинства нПВХ:

• Срок службы обсадной колонны: до 50 лет.
• Стенки не подвержены коррозии при контакте с водой.
• Материал не влияет на вкус, цвет, запах питьевой воды.
• Колонна выдерживает сильное давление грунта.
• Стенки устойчивы к деформации из-за перепадов температуры.
• Материал выдерживает гидроудары в системе.
• На гладких стенках не скапливается ил, не размножаются бактерии.
• Стенки обладают стойкостью к химическим веществам.

Трубы нПВХ отличаются маленьким весом, их легко перевозить и устанавливать. Между трубами получаются герметичные соединения. Изделия из нПВХ не поддаются вторичной переработки. Мы гарантируем, что в составе материал нет вредных веществ.

Виды обсадных труб для скважины

Конкретный вид обсадных коммуникаций выбирается индивидуально, для каждого конкретного участка, учитывается:

• глубина скважины,
• структура грунта,
• стоимость расходных материалов.

Не всегда удается сделать обводную трубу цельной — очень часто приходится стыковать между собой несколько участков. Специалисты рекомендуют использовать трубы для скважины с резьбой. Благодаря резьбовому соединению участки надежно фиксируются между собой. Использование же стыковых или муфтовых соединений крайне нежелательно, так как через стыки возможно проникновение грунта внутрь трубы и выход из строя погружного насоса.

Труба стальная для скважины

Стальные трубы используются при бурении скважин уже давно. Они отличаются своей надежностью и долговечностью. Стальная труба, толщина стенок которой составляет около 5 мм, способна прослужить без нареканий более 40 лет. В некоторых случаях бурение скважин возможно только с использованием стальных изделий.

Следует отметить и недостатки стальных обсадных труб. Металл постоянно находится в контакте с водой, что ведет к его постепенному корродированию. В результате этого природного процесса поступаемая вода может содержать примеси ржавчины. Хотя, в принципе, такая проблема решается установкой водного фильтра. Еще одним недостатком является высокая стоимость. Это особенно заметно в последнее время, в связи с подорожанием металлических изделий.

Асбестоцементные обсадные трубы

Трубы из асбестоцемента также весьма распространены для обустройства скважин. Их популярность обусловлена невысокой стоимостью и доступностью. Срок эксплуатации таких труб составляет более 60 лет.

Справедливости ради, следует перечислить и недостатки асбестоцементных труб. Прежде всего — это большой вес и толстые стенки. Для монтажа таких труб приходится использовать буры большего диаметра и подъемную технику. Это ведет к удорожанию скважины. Также, монтаж таких изделий должен выполняться специализирующимися на этом организациями, так как стыковка участков труб между собой имеет ряд особенностей.

При монтаже необходимо исключить возможность появления зазоров в стыках. Далеко не все специалисты могут качественно выполнить такую работу, ведь конструкция имеет стыковые соединения. В некоторых источниках имеется информация, что волокна асбеста содержат опасный элемент — хризотил, который с течением времени может привести к ухудшению здоровья людей, пользующихся водой из такой скважины. Впрочем, до конца не выяснено влияние асбестоцементных изделий на человека.

Пластиковые обсадные изделия

Наиболее современным материалом для скважин является пластик. Пластиковые трубы для скважины обладают небольшим весом по сравнению со стальными или асбестоцементными трубами. Кроме того, цена на них не является такой уж недоступной по сравнению с металлом. Простой монтаж и высокая герметичность соединений позволяют сделать вывод о том, что трубы из пластика сейчас являются основным материалом, используемым для бурения скважин.

Труба полиэтиленовая для скважины может эксплуатироваться более 50 лет. Пластик устойчив к коррозии и нейтрален при взаимодействии с агрессивными химическими веществами. На стенках пластиковых труб не образуются отложения, а ремонт пластиковых изделий — крайне редкая необходимость.

Трубы ПВХ для скважин могут быть двух основных видов:

• НПВХ,
• ПНД.

Трубы пластиковые для скважины ПНД — это полиэтиленовые изделия низкого давления. Отличаются простотой монтажа и экологической чистотой. Как и все пластиковые трубы не боятся внутренних отложений, способны изгибаться при необходимости, принимая заданную форму.

Поэтому строители стараются не устанавливать в скважины трубы ПНД, рекомендуя к установке трубы НПВХ. Хотя для прокладки канализаций, газопроводов и водопроводов изделия ПНД вполне подходят. Трубы ПНД не имеют резьбового соединения, а стыкуются между собой фланцевым или муфтовым соединением.

Трубы пластиковые НПВХ изготавливаются из непластифицированного ПВХ. Материал отличается высокой прочностью. По прочности трубы НПВХ можно сравнить с их стальными аналогами.

Изделия НПВХ имеют большее допустимое напряжение, предел текучести и плотность по сравнению с  ПНД.

Например, труба НПВХ имеющая диаметр 125 мм, будучи погруженной на глубину 30 метров, способна выдержать нагрузку более 5 тонн. Такие изделия можно устанавливать практически в любой грунт. Трубы НПВХ отличаются от  ПНД наличием резьбового соединения.

Только внимательно изучив разновидности обсадных труб, принимайте решение по выбору какого-то определенного материала

Во внимание принимайте свои возможности и потребности