Обсадные трубы для скважин из ПВХ и ПНД
Сфера применения
- Бурение собственных скважин позволяет решить задачу водообеспечения частного сектора и не только. Современные скважины, обустроенные с помощью надежных долговечных материалов, герметизированные и оборудованные компрессорами вытеснили традиционные колодцы, обеспечивая не только подачу воды прямо в помещения, но и более высокое качество воды.
- Более того, в данной сфере происходит постоянное совершенствование технологий. В данном случае речь пойдет о замене стальных обсадных труб аналогами из более прогрессивных материалов – поливинилхлорида (ПВХ) и полиэтилена низкого (ПНД) или высокого давления (ПВД), для которых часто используется слово «пластик».
- Традиционно пластики ассоциируются у обывателя с «химией», которая может быть вредной для человеческого здоровья, тогда как металлы считаются натуральным материалом. С другой стороны, металлы имеют свойство окисляться, подтверждением чему является ржавчина в водопроводной воде, особенно заметная при пуске воды после ее перекрытия.
- Коррозия является бичом металлических водопроводов, приводя к их разрушению и, как следствию, авариям. Именно поэтому в старых городских квартирах и в сельских домах во время ремонта стальные трубы заменятся на пластиковые, а в новостройках последние ставятся изначально.
Отличия материалов
Из какого материала лучше труба обсадная, поливинилхлорида или полиэтилена? Ответить на этот вопрос позволяет сравнение труб из обоих материалов по наиболее важным для них параметрам.
Начнем с такой характеристики материалов, как их экологичность, которая в данном случае заключается в отсутствии выделения в воду и воздух вредных для человека веществ. Считается, что поливинилхлорид больше подходит для технических водопроводов с холодной водой. Что касается транспортировки горячей воды, то такую воду пить уже нельзя – под воздействием высоких температур поливинилхлорид выделяет ядовитые вещества. Полиэтилен в этом плане ведет себя более спокойно и может применяться для горячего водоснабжения. На некоторых видах труб из полиэтилена в маркировке присутствует слово «питьевая». Говоря об устойчивости к изменению температур, нельзя не сказать и об устойчивости пластиковых труб к низким температурам
Для внутренних разводок это не особенно актуально, а вот для скважинных труб весьма важно. В этом плане полиэтиленовые трубы ведут себя лучше, не теряя прочности при понижении температуры до -60°С
С другой стороны, поливинилхлоридная труба для скважин имеют свои преимущества. В первую очередь, это пластичность и устойчивость к высокому давлению, что делает их оптимальным материалом для транспортировки жидкостей под высоким давлением.
Стандарты качества и маркировка
Напорные трубы из полиэтилена в Российской Федерации изготавливаются, в основном, по ГОСТ 18599-2001. Что касается труб из ПВХ, то они производятся по ТУ ТУ2248-001-84300500-2009
Наличие подтверждения того, что изготовители придерживались требований к качеству продукции, очень важно для того, чтобы быть спокойным по поводу технических и экологических качеств изделия. К сожалению, на рынке труб сегодня можно встретить продукцию сомнительного качества, изготовленную «умельцами»
Выбирая трубы в качестве обсадных для скважины, нужно подобрать изделие, подходящее по своим параметрам для конкретных условие эксплуатации. Обсадные трубы выпускаются разного диаметра и с разной толщиной стенок, а также разными типами соединений. Например, трубы из ПВХ могут быть с маркировкой «С» (стандартная толщина стенок), «У» (усиленные) и СП (специальной толщины). Чем больше диаметр, тем толще требуются стенки: в серии «С» диаметром 88 мм толщина стенок составляет 4 мм, а у диаметром 400 мм – 17, 5 мм, в серии «У» при тех же диаметрах толщина стенок больше в полтора раза, а в серии «СП» – в два раза. Соответственно, более толстые трубы позволяют обустраивать более глубокие скважины (до 300 м), тогда как стандартные трубы ограничивают глубину скважины до 100 м. В маркировке труб из ПВХ указывается также тип резьбы (например, трапециевидная – TR), с раструбом (P) или без раструба
Раструб имеет важное значение для установки обсадных труб. Скважина на глубину около 2 м делается большего диаметра, затем продолжается с меньшим диаметром
Раструб служит ограничителем, не давая трубе полностью уйти в скважину. Здесь происходит соединение основной трубы с ее верхним сегментом. У полиэтиленовых труб имеется собственная маркировка. Кроме указания назначение изделия (питьевая или техническая), о чем уже было сказано выше, используются и другие обозначения. Например, параметр S – это класс прочности, а SDR – соотношение толщины стенок к диаметру трубы.
Источник
Виды водоподъемных труб по материалу
Надёжность и характеристики труб во многом зависят от материала, из которого они изготавливаются.
Стальные. Трубы из стали до недавнего времени были самыми популярными при монтаже водяных источников. Прочный материал позволял использовать их даже в грунтах с высокой подвижностью. Однако они достаточно сильно подвержены губительному воздействию коррозии, что является большим минусом, но отнюдь не главным. Со ржавчиной в питьевой воде можно справиться с помощью специальных фильтров. Определяющий фактор, по которому покупатели всё чаще выбирают пластиковые трубы как альтернативу стальным, это, конечно же, цена. Высокая стоимость стального материала не позволяет им сохранить лидирующую позицию на рынке.
Воздействие коррозии на стенки изделия обычно настолько невелико, что трубе достаточно простого гальванического покрытия для долгосрочной службы. Детали, которые всё же были повреждены коррозией, подлежат замене. Однако, если коррозия не нанесла большого вреда, то можно продолжить эксплуатацию, расположив колонну выше уровня подземных вод.
Асбестоцементные конструкции. Используются при монтаже колодцев уже более полувека. Обладают высокими показателями прочности и надёжности. Но такие трубы выделяют вредные вещества при взаимодействии с водой, тем самым внося изменения в её химический состав. Вода из них может стать причиной развития разных заболеваний, в том числе и онкологии. Помимо этого, они громоздки и неудобны в монтаже. Сложность установки и отсутствие экологических качеств повлияло на то, что люди всё чаще отказываются от этого варианта.
Поливинилхлоридные изделия (ПВХ). Они отличаются простотой транспортировки, монтажа, лёгким весом, а также более высоким показателем надёжности. Помимо этого, они не вносят никаких изменений в химический состав транспортируемой по ним воды. Однако и они имеют свои недостатки. Их можно использовать в колодцах с глубиной не более 3 м.
Трубы из ПВХ годятся для подъема воды с небольшой глубины
Детали из непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ). Такие трубы для насосов, располагаемых в скважинах, отличаются более высоким показателем надёжности. Их прочность не хуже, чем у стальных аналогов. Но и стоят они соответственно дороже.
Металлопластиковые трубы. Главным плюсом таких изделий является их пластичность. Такие трубы способны сгибаться и образовывать нужные конструкции, без особых трудозатрат. При монтаже временных колодцев это является очень важным фактором.
Медные. Трубы из меди являются дорогостоящим вариантом, но в то же время одним из самых долговечных и надёжных. Их можно использовать, не опасаясь последствий в подвижных грунтах.
Полипропиленовые. Колодец с такими трубами самый привлекательный вариант для покупателя. Полипропиленовые трубы монтируются проще всего. Причём для монтажа практически не нужно никаких специальных инструментов.
Оптимальным вариантом для установки в колодцах являются ПНД трубы. Чем меньше соединений между ПНД деталями, тем меньше шанс прорыва трубопровода и больше общая прочность конструкции. Помимо этого, устойчивость к коррозии и привлекательная цена делают эти трубы самыми популярными среди покупателей.
Параметры, на которые нужно обратить внимание при выборе труб:
- диаметр будущего колодца и его глубину;
- мощность насоса;
- высоту напора и глубину установки оборудования;
- воздействие на них коррозии;
- стоимость.
Для бытовой скважины на приусадебном участке достаточно приобрести трубу диаметром от 30 до 50 мм
Масса водоподъёмного оборудования должна быть как можно меньше, а жёсткость достаточно высокой. Именно по этим показателям обычно выбирается труба для скважинного насоса. Диаметр изделия подбирают, ориентируясь на глубину колодца и характеристики помпы. Самой большой популярностью пользуются трубы с диаметром 40 и 50 мм.
Трубы из нПВХ (непластифицированный поливинилхлорид)
ПВХ промышленным способом стали получать еще в 1931 году. В процессе эксплуатации этот замечательный материал усовершенствовался. Увеличилась сфера его применения.
Из всех полимеров нПВХ является самым прочным материалом, его модуль упругости больше 3000 Мпа.
В нашей стране нПВХ используются с восьмидесятых годов ХХ века.
В настоящее время в Европе обсадку скважин делают исключительно из нПВХ, у нас для бурения частных скважин на воду она стала применяться с 1998 года, процесс внедрения проходил медленно. Первые скважины по технологии нПВХ компания «Системы для дома» сделала в 2011 году, по настоящее время состояние скважин проверяется ежегодно. Так как материал зарекомендовал себя, в последние 2-3 года такие скважины бурят массово.
Достоинства нПВХ
- Долговечность более 60 лет;
- Химически инертный материал не загрязняет источник водоснабжения и окружающую природную среду;
- Устойчив к электрохимической коррозии;
- Высокое сопротивление внешнему давлению;
- Стоимость ниже стали;
- Заглушает шумы и вибрацию;
- Не требуется внешний стальной кондуктор;
- Раструбы в местах соединения труб обеспечивают высокую герметичность и дополнительную прочность.
Недостатки нПВХ
- Чувствительность к морозам ниже 15°С;
- Есть ограничение по глубине использования такой обсадки, не более 120 метров;
- Не всегда возможно обсадить скважину трубой из нПВХ в случае сложной геологии участка.
Важно: отдельно стоит сказать о толщине стенки труб нПВХ, применяемых компанией «Системы для дома» для бурения скважин на воду: диаметр 125 мм — стенка от 7,5 мм, диаметры 140 мм и 170 мм – от 8 мм. Опасайтесь предложений тонкостенных труб со стекой 5 – 6 мм
При сборке обсадных колонн для артезианской скважины учитываются:
- Глубина бурения;
- Потребность в количестве воды (определяет диаметр);
- Структура грунта;
- Внутрипластовое давление воды в конкретной местности. Возникает много осложнений в случае самоизлива воды из скважины;
- Высота грунтовых вод.
В поисках лучших вариантов, воспользуйтесь опытом компании «Системы для дома» в области комплексного водоснабжения. Инженер компании всегда выезжает на участок до начала проведения работ, и на месте он подробнее проконсультирует по характеристикам осадных труб, учитывая особенностей Вашей местности.
Закажите выезд инженера компании «Системы для дома» для составления проекта автономного водоснабжения по телефону: (495) 649-8593
Подробные фотоотчеты выполненных нашими специалистами объектов в Московской области. Даны итоговые сметы и характеристики скважин. Подробнее: более 200 примеров наших работ
От качества обустройства личного источника зависит и срок его эксплуатации и комфорт от всей системой в коттедже. Подробнее: обустройство скважины
С какой периодичностью необходимо проводить сервисный регламент автономной системе подачи воды в дом. Перечень необходимых работ. Подробнее: обслуживание системы водоснабжения частного дома
Источник
Виды и популярные диаметры
Обсадные трубы НПВХ изготавливаются из жёсткого суспензионного поливинилхлорида (значение константы Фикентчера по ГОСТу 14040 К > 66) методом экструзии, окрашиваются в синий или серый цвет.
Представляют собой пустотелые цилиндры длинной формы с круглым профилем диаметром 80 — 400 мм, толщиной стенки в диапазоне 5 — 21,5 мм. Выпускаются в отрезках со стандартной длиной от 2,07 до 6 метров, включая резьбовой участок.
Внимание. По индивидуальному заказу возможно изготовление обсадных труб НПВХ другой длины
По типу соединения обсадные трубы НПВХ подразделяются на:
- раструбные изделия с резьбовым соединением и дополнительной герметизацией эластичным кольцевым уплотнителем;
- с гладкими концами под пайку;
- раструбные под склеивание.
Внимание. Объединение отдельных труб НПВХ в единую конструкцию обсадной колонны раструбными концами с резьбой обеспечивает отличную водонепроницаемость в местах сопряжения и считается более оптимальным вариантом для укрепления тела скважин любой глубины
В зависимости от видов стабилизаторов, красителей и других добавок в составе сырья используются в комплексах:
- питьевого водоснабжения. Обсадные трубы НПВХ абсолютно безопасны для человеческого организма, не ухудшают органолептических и гигиенических показателей воды, не способствуют биообрастанию и развитию в воде микроорганизмов растительного происхождения;
- технического назначения — для забора и транспортировки жидких и газообразных веществ с концентрацией серной кислоты не более 30 мг на литр и температурой от 15 до 45 ºС.
Важно! По согласованию с покупателем производители для изготовления обсадных труб НПВХ технического назначения могут использовать вторичное сырьё той же композиции
1.1. Расчёт диаметра и размеры соединительной части
При расчёте диаметра обсадной трубы НПВХ для водозаборных скважин опираются на величину максимального потребления воды при одновременном включении всех кранов. От этого параметра зависит мощность насоса, габаритные размеры которого в свою очередь являются определяющими для выбора трубы.
У погружных насосов с подачей от 3 до 8 мм диаметр корпуса составляет 75 — 122 мм, более близкие к ним по размеру обсадных трубы НПВХ 90 и 125 мм.
При сооружении водозаборных скважин на малодебетных водоносных слоях для крепления стен используют изделия Dn 170 мм. Они позволяют создать ремотнопригодную обсадную конструкцию для глубоких шурфов.
Линейные параметры раструбов обсадных труб НПВХ с d = 125 мм изображены на схемах 1, 2.
Схема 1
Схема 2
Значение линейных параметров раструбов представлены в табличной форме.
| № п/п | Наименование | Обозначение | Размеры раструба, мм | |
| с кольцевым уплотнителем (Схема 1) | под клеевое соединение (Схема 2) | |||
| 1 | Длина фаски | α | Не менее 11 | 11 |
| 2 | Внутренний диаметр раструба в месте монтажа уплотнительного элемента | d1 | 125,9 | — |
| 3 | Внутренний диаметр раструба в месте монтажа уплотнительного элемента | d2 | 148,4 | 125,3 |
| 4 | Номинальная толщина стенки трубы | e | 4 — 10 | 4 — 10 |
| 5 | Толщина стенки раструба | e1 | 4,3 — 10,1 | 4 — 10 |
| 6 | Длина раструба | l | 121,5 | 100 |
| 7 | Длина раструба до канавки под кольцевой уплотнитель | l1 | Не менее 19 | — |
| 8 | Угол фаски | α | 15° | 15° |
Для изготовления сплошного уплотнения в форме кольца производители используют акрилонитрильный бутадиеновый каучук с твёрдостью по Шору «А» 70 ±5 ед. Его номинальный диаметр для труб Dn 125 мм должен составлять 133 мм, высота равняться 4,2 мм, радиус закругления краёв — 0,5±0,2.
Стальные трубы
Образцы труб из стали
Очень долгое время данный вариант считался единственно верным за счёт наличия такого мощного аргумента, как невероятно высокая механическая прочность. Стальные изделия погружаются на любую глубину, до которой способен добраться человек, и при этом спокойно выдерживают всевозможные движения грунта. Благодаря такому качеству их монтаж может осуществляться одновременно с самим процессом бурения, что облегчает и ускоряет выполнение задачи.
Бурение шахты и монтаж металлической обсадной колонны выполняются одновременно
Но наличие нескольких важных недостатков всё-таки немного подвинуло железо с главенствующего места в рассматриваемой области:
- Высокая цена. Сталь никогда не отличалась дешевизной, а в наш век глобальной экономии и подавно. Существуют гораздо менее дорогие альтернативы, о которых мы поговорим чуть ниже. А для наглядного примера вот вам прайс-лист одного из ведущих российских производителей:
| Сечение, мм | Ширина стенки, мм | Стоимость погонного метра с резьбовым соединением, руб. |
| 89 | 4 | 520 |
| 108 | 4 | 560 |
| 114 | 4 | 580 |
| 114 | 4,5 | 610 |
| 127 | 4,5 | 680 |
| 133 | 4 | 570 |
| 133 | 4,5 | 630 |
| 159 | 4,5 | 820 |
- Подверженность коррозийным процессам. Это бич любых изделий из железа. Использование фильтров частично решает проблему очистки добываемой воды, но не защищает саму колонну от хоть медленного, но неотвратимого разрушения. Можно применить металлические трубы, защищённые от коррозии, но это также чревато наличием некоторых неприятных нюансов:
Оцинкованные образцы выделяют очень вредные для здоровья человека соединения цинка, что неприемлемо для питьевой скважины;
Оцинкованные изделия опасны для здоровья
Образцы из нержавейки стоят гораздо дороже и без того недешёвых стальных труб, так что их попросту не каждый сможет себе позволить;
Изделия из нержавейки очень дорогие
Эмалированные образцы могут быть легко повреждены в процессе выполнения монтажных работ или эксплуатации, так как их защитное покрытие очень хрупкое. В результате ржавчина всё равно одолеет трубу, плюс частички откалывающейся и далее эмали станут источником дополнительного мусора.
Эмалированные образцы недостаточно надёжны
Также ещё стоит упомянуть и о неприятном металлическом привкусе воды, если стальными трубами осуществляется подъем жидкости, но это, в принципе, уже мелочь в сравнении с двумя выше расписанными проблемами.
Какой вариант сборки колонны лучше?
Свод требований к обсадным трубам и технологиям соединения сегментов скважинной колонны отображен в ГОСТе 632-80. Положением допускается использование разных методов сборки.
Исходя из способа стыковки, подбирается соответствующий тип трубы, поэтому это вопрос надо решить еще на стадии проектирования скважины.
№1 — неразъемный контакт труб под сварку
Сварка обеспечивает наиболее жесткое соединение металлических труб. Основное достоинство метода сегодня ставится под сомнение представителями ряда бурильных компаний.
Аргументы против использования сварки:
- вероятность недостаточной герметичности сварочного шва;
- возможность отклонения трубы по вертикальной оси, что затруднить монтаж колонны в скважину;
- недостаточная коррозийная защита шва.
Однако при высоком уровне профессионализма сварщика перечисленных дефектов не будет. Большинство строительных конструкций (мосты, фермы, нефтепроводы) возведены из стали и, как правило, они сварные.
Другой вопрос, что качественное выполнение работы требует сварочного оборудования и привлечения квалифицированного электросварщика. Эти меры повышают себестоимость выполняемых работ, уменьшая прибыль и конкурентоспособность исполнительной организации.
В сварочных электродах применяется защитная обмазка, которая обеспечивает легирование сварочного шва. Это увеличивает прочность металла и повышает коррозийную стойкость стыка
№2 — водоподъемные каналы с резьбой
При обсадке скважины металлопрокатом 90% бурильных компаний используют резьбовое соединение, указывая на нормативы ГОСТа. Звучит достаточно убедительно, но менеджеры организаций часто умалчивают, что стандарты актуальны для труб диаметром от 146 мм и толщиной стенки не меньше 6 мм.
Использование резьбовой технологии значительно сокращает срок службы обсадной колонны.
В трубе толщиной 4,5 мм размер резьбы не всегда достигает 1,2-1,5 мм. Зная скорость воздействия коррозии (0,1 мм/год) можно предположить, что через 12-15 лет в месте стыка труба прогниет
Применение резьбового соединения на пластиковых магистралях не имеет столь плачевных последствий, а наоборот, считается наиболее надежным.
Предусмотрено несколько вариантов стыковки полимерных труб:
- Ниппельное. Резьба нарезается с внутренней стороны пластиковых труб. Два элемента соединяются через ниппель с внешней резьбой. Диаметр шурфа не увеличивается.
- Муфтовое. С двух концов трубы предусмотрена внешняя резьба. Стыковка происходит с помощью накладной муфты, которая увеличивает диаметр проходки.
- Раструбное резьбовое. Используются сегменты с резьбой на наружной и внутренней поверхности – стыковка осуществляется без дополнительных элементов.
При раструбной стыковке допустимо незначительное расширение диаметра в местах соединения.
Раструбный метод стыковки без резьбы в скважинах не используется – невозможно проконтролировать процесс установки трубы в трубу. Кроме того, соединение не обеспечивает необходимую герметичность колонны и со временем дает просадку
Выбор типа труб
При приобретении труб для осуществления монтажа водопроводной системы, сталкиваясь с таким широким ассортиментом, достаточно сложно определиться с выбором. Чтобы успешно решить эту проблему, надо учитывать ряд основных факторов:
- надежность водопровода;
- долговечность;
- цены на материалы (трубы, фитинги);
- стоимость монтажа или дополнительного оборудования, необходимого для обустройства системы.
Оправданный выбор типа материала, качественно выполненный монтаж (следует строго соблюдать технологию) значительно повышает эффективность водопровода. На современном рынке широко представлена различная продукция от отечественных и зарубежных производителей. Чтобы выбрать оптимальный вариант из существующего ассортимента необходимо учитывать:
- условия эксплуатации;
- температуры, которые будут воздействовать на изделия;
- общая протяженность трассы;
- возможное давление в системе и иные важные моменты.
Неметаллические трубы обладают очень серьезным достоинством. Изделия устойчивы против коррозии. У них идеально гладкая внутренняя поверхность и на стенках не собираются отложения. Трубы из пластика успешно используются для обеспечения транспортировки воды при температуре, которая может достигать 95°С. Изделия выдерживают давление до 16 атмосфер. Такая система холодного водоснабжения может успешно прослужить до 50 лет (зависит от температуры, а также давления). Эти виды труб применяются при обустройстве водопроводов в городских квартирах и частных домах. Если система прокладывается снаружи помещения, то трассу необходимо утеплять. Это не зависит от типа труб.
Пластиковые изделия активно применяются в быту и промышленности. Они обладают следующими позитивными характеристиками преимуществами:
Они хорошо подходят для открытой проводки. Потому что такой трубопровод аккуратно выглядит. Используются пластиковые изделия и в скрытых водопроводных системах.
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.
Какие должны быть требования к трубе
Согласитесь, мы проводим системы автономного водоснабжения в наших домах не на неделю, не на месяц, а на годы вперёд. Поэтому трубы, выбранные нами, должны соответствовать всем важным параметрам. Не должно быть негативного влияния на воду, обсадная колонна должна быть герметичной, а ствол скважины при давлении грунта и подвижках – целостным.
Даже если вы не являетесь специалистом и профессионалом в этих делах, вы должны понимать, что всем вышеперечисленным условиям соответствует обсадная труба, сделанная из стали. Тогда почему же споры о том, какая труба лучше, до сих пор имеют место быть? А ответ очевиден – из-за цены, ведь стальная обсадная труба выходит по стоимости куда дороже труб из других материалов. Поэтому для привлечения клиентов компании представляют широкий ассортимент других вариантов, более дешевых. Это и пластик, и асбоцемент, и эмалированный либо тонкий оцинкованный металлы, и много других.
Поэтому главной причиной покупки трубы не из стали является желание сэкономить. Конечно же, в разумных пределах экономить – это хорошо, но нужно реально смотреть на вещи. А реальный взгляд даст понять то, что неметаллические материалы совсем не годятся для эксплуатации на большой глубине под землёй. Не стоит жертвовать надёжностью и долговечностью скважины!
