Выбор и монтаж обсадной трубы – важный этап обустройства системы автономного водоснабжения. Это гидротехническое сооружение требует надежного укрепления. Чтобы повысить качество добываемых ресурсов и увеличить сроки эксплуатации сооружения следует соблюдать правила при установке обсадных труб для скважин.
Выбираемая обсадная труба для скважины должна соответствовать определенным требованиям. Например, стандартом для металлических труб является ГОСТ 632-80.
Государственный стандарт на трубы асбоцементные – 539-80. Нормативный документ, в котором упоминаются параметры пластиковых труб – ГОСТ 2248-001-84300500-2009. Выбор труб из этого материала осложняется тем, что, кроме ГОСТа существует множество разновидностей ТУ.
Кроме того, существуют многочисленные зарубежные стандарты. В вопросе выбора того или иного вида обсадной трубы важны знания преимуществ и недостатков. Поэтому стоит разобраться в характерных особенностях подробнее.
Основные достоинства металлических изделий:
- высокая прочность;
- наличие резьбы, которая позволяет создать герметичную конструкцию;
- срок службы до 50 лет;
- возможность прочистки при заиливании.
Из недостатков металлических обсадных труб стоит отметить:
- восприимчивость к коррозии;
- ржавый осадок в воде;
- существенный вес конструкций, из-за чего осложняется монтаж;
- высокая стоимость изделий.
Асбоцементные обсадные трубы хороши такими качествами, как:
- устойчивы к агрессивному воздействию солей;
- они устойчивы к коррозии;
- безопасны и практичны в использовании;
- имеют длительный эксплуатационный срок.
Кроме преимуществ, асбоцементная обсадка имеет и недостатки:
- сложность монтажа – нужно использовать дорогостоящее подъемное оборудование;
- хрупкость изделий;
- отсутствие резьбы, вследствие чего элементы фиксируются встык;
- сложность в обслуживании: чистка изделий осложняется из-за высокой пористости, кроме того, работы, связанные с чисткой, нельзя проводить без полного осушения скважины.
Важный момент – асбоцемент нельзя применять для артезианского вида скважин в известняковом грунте.
Пластиковые трубы – прекрасная альтернатива на такой случай. Они очень популярны для скважин в последнее время. Изготавливаются они из полипропилена и ПВХ. К преимуществам полиэтилена низкого давления относятся следующие характеристики:
- такое устройство дает возможность достигать исключительной герметичности в точках соединений;
- для буровых работ трубы из ПНД наиболее доступны по цене;
- в сравнении со стальными вариантами, пластик совсем не подвергается коррозионным процессам.
- пластиковая обсадная труба легкая;
- такая труба может долго и успешно эксплуатироваться в условиях воздействия агрессивной среды;
- пластиковую обсадную колонну легче всего монтировать самостоятельно.
Наиболее значимые недостатки – это невысокая механическая прочность и неспособность к динамическим нагрузкам. Важный момент – пластиковые трубы не желательно выбирать для скважин большой глубины. Условия эксплуатации скважин с трубами из ПВХ должны быть щадящими.
Если стоит вопрос выбора трубы для бытовой автономной системы водоснабжения, то изделия из пластика являются наилучшим примером соотношения цены и качества.
Обсадная труба предназначается для улучшения качеств эксплуатации скважины. Если предпринять попытку сэкономить на приобретении труб, то не только сама скважина, но и оборудование в ней быстро придут в негодное состояние. Многие считают, что для улучшения качества скважины лучше выбрать обсадные трубы большего диаметра.
Однако, чем больше размер обсадки, тем выше дебит водного источника. Чтобы правильно выбрать диаметр обсадной трубы нужно знать учитывать расход ресурсов. Нормативный расход воды за час – 0,7 куб м. Считается, то этого объема достаточно для бытовых и хозяйственных нужд. Еще один важный параметр для определения диаметра трубы – производительность насоса.
Например, максимальный расход составляет 4 куба в единицу времени. Для подобного значения рекомендуется оборудование диметром до 8 см. К этому параметру добавляется возможное расстояние насоса до стенок обсадки, например, 5 мм. Далее можно определить внутренний диаметр труб: Д (внутр) = Д насоса + 5 мм; Д (внутр) – Д внутренний обсадной трубы; Д (насоса) – диаметр насосного оборудования.
Например, если размер насоса 90 мм, то значение внутреннего параметра будет: 90 + 5 = 95. При толщине стенок трубы в 5 мм, расчетное значение трубы составит: 95 + 5 х 2 =105 мм. Стандартные размеры обсадных элементов: 89, 108, 114, 125 мм, 133 мм. Для приведенного примера достаточно выбрать трубу, диаметром 108 мм.
Приведенный пример упрощенный, специалисты рекомендуют учитывать еще и глубину закладки обсадных элементов. Опускать обсадную трубу придется до тех пор, пока скважина не достигнет водоносного слоя.
При появлении этого горизонта бурение прекращается, а верхний конец обсадной трубы закрепляется. Трубы выпускают длиной от 9,5 до 13 м с нормальной и удлиненной резьбой.
В различия между видами? Какой вариант наиболее приемлем для скважины на воду?
Все виды обсадных труб структурированы в специальной таблице стандартных требований. Толщина стен, а также диметры должны соответствовать установленным нормативным показателям.
У изделий для скважин обычная точность – 0,7 мм на 1 метр ствола. Диаметр размера трубы может варьироваться от 33,5 до 89 мм. По таблице этот показатель приравнивается для труб 108–146 мм.
Трубы ПВХ для скважин обычно синего цвета с диаметром отверстия 90–225 мм. Для неглубоких или средних скважин подойдут изделия с толщиной стенок до 5 мм. Стенки изделий для глубоких скважин должны быть увеличенными – от 5 до 13 мм.
Выбор обсадной трубы может быть связан со способом взаимного соединения частей в единую колонную. Способы соединения бывают следующими:
- сварочное соединение;
- раструбное сопряжение;
- соединение с резьбой.
Сварка считается жестким соединением стальных сегментов. В обустройстве скважины на воду этот способ применяется редко. Слабые характеристики метода:
- Трудоемкость и необходимость в квалифицированном работнике.
- Необходимость в специальных системах для удержания.
- Приспособления для удержания должны обеспечить необходимый зазор.
- Появление коррозии в соединительном шве.
- Возможность неточной вертикали. Соединенную сваркой металлическую трубу сложнее опускать в скважину.
Подвижное соединение элементом возможно как для ПВХ, так и для стальных конструкций. Происходит соединение путем вставления верхней детали в нижнюю, которая должна быть снабжена раструбом. Этот вариант возможен для небольших по глубине скважин. Из-за возможного смещения сегментов и нарушения целостности вариант применяется также нечасто.
Обсадки с резьбой являются наиболее герметичным способом сборки. Способ, кстати, позволяет установить комбинированную колонну, которая будет включать как стальные сегменты, так и части из ПВХ.
Соединение элементов с внешней резьбой осуществляется посредством муфты. Если резьба на обсадных трубах присутствует и с внешней и с внутренней стороны, то сегменты можно будет вкручивать друг в друга.
Металлические или полимерные детали бывают с внутренней резьбой. Для соединения таких элементов нужны ниппели. При этом, если в первом варианте соединения возможно увеличение диаметра проходки, во втором варианте возможно увеличение диаметра шурфа, в последнем виде соединения диаметр бурения не увеличивается.
Монтаж скважины производится сверление в грунт бура, диаметр которого должен быть меньшим диаметра обсадки. Инструмент необходимо вытащить из земли для удаления загрязнений. Когда глубина будущей скважины достигнет двух метров можно осуществлять спуск обсадного элемента.
Дальнейшее бурение своими руками осуществляется с обсадкой до момента появления водоносного слоя, если нужно, трубу можно нарастить одним из способов, описанных выше. Классическая обсадная колонная состоит из следующих частей:
- Начальный фильтр для очистки, который обычно представляет собой нержавеющую сетку или проволоку.
- Донный фильтр, который выполняется из гравия. Он служит защитой вод от загрязнений, которые могут попасть снизу.
- Герметичный оголовок, который служит защитой от внешних факторов. Крепление герметичного оголовка обеспечит отрицательное давление, которое будет способствовать увеличение притока воды. Для этих целей иногда применяется цементирование этого элемента
Использовать воду из только что пробуренной скважины не рекомендуется. Выкачайте жидкость, чтобы внизу сделать максимально возможное расширение. С более внушительным объемом скважины на дне вам будет поступать больше воды. При правильной обсадке скважины можно сэкономить на установке и замене технологических элементов за счет их длительной эксплуатации.
При выборе лучшей обсадки для скважины руководствуйтесь классическим сочетанием цены и качества. Эти параметры должны определяться долговечностью сооружения. Оптимальное сочетание можно получить, только если выбрать тип скважины правильно. Варианта может быть два: артезианская или до первого слоя.
Алгоритмов оформления существует гораздо больше. Глубокие скважины лучше оформлять деталями из металла с внутренней и внешней резьбой. Скважины глубиной менее 55 см можно обсаживать пластиковыми элементами с такой же резьбой.
Для определения диаметра трубы учитывайте следующие показатели:
- размеры погружного насоса, планируемого к использованию;
- толщина стенок;
- необходимый минимальный зазор между обсадкой и насосом;
- в случае применения труб с внутренней резьбой, нужно учитывать и толщину ниппелей.
Закрепление одноколонной обсадки в грунте происходит за счет естественного трения. Поэтому калибр трубы должен быть обязательно большим, чем диаметр проходки.
Двухколонный элемент крепится за счет хомутов, которые играют роль центрирующих. При этом затрубное пространство обязательно заполняется гравием или щебнем по всей высоте.
При обустройстве одноколонной обсадки следует иметь в виду, что вытащить ее обратно не представляется возможным. При двухколонной схеме обсадные трубы вытаскиваются домкратом при помощи массивного хомута. Заиленную обсадку можно почистить, при этом работы легко выполняются своими руками при вытащенном насосе.
В скважину опускается наконечник с подсоединенными пожарными рукавами. Внутрь направляется вода под высоким давлением. Уровень стояния воды в скважине при этом может быть любым.
Подробнее смотрите в следующем видео.
Выбираем обсадную трубу для скважины
Как правильно выбрать обсадную трубу?
Сначала уточним, что такое скважина, какую роль в ней выполняет обсадная труба. Скважина— это выработка, цилиндрический канал, сделанный буровым инструментом в грунте, при этом диаметр намного меньше глубины.
Для организации автономного водоснабжения бурятся вертикальные котлованы глубиной от нескольких метров до нескольких сотен метров.
Чтобы стенки выработки не обваливались, а загрязненная вода с поверхности, из промежуточных слоев не попала в зону водозабора к насосу, а оттуда — в ваши краны, котлован укрепляется (обсаживается) колоннами по всей длине.
Обсадная колонна, составленная из нескольких труб, полностью отделяет грунтовые стенки котлована от воды, поступающей из водоносного горизонта. В зависимости от конструкции, внутрь могут быть установлены пластиковые профили — эксплуатационная колонна, по которой вода поднимается к насосу. Без добавочных пластиковых профилей роль эксплуатационной колонны выполняет обсадка.
Какие типы эксплуатационных труб надо использовать в скважине, чтобы водоснабжение было качественным. Об этом чуть ниже.
Обсадные скважинные трубы
Есть три вида обсадных труб для скважин:
- стальные;
- пластиковые;
- асбоцементные.
Правильный вид обсадной трубы предохраняет котлован от повреждений. Она защищает воду от попадания загрязнений, осадков, талого снега. У каждого вида свой вариант исполнения. Стальные трубы — нержавеющая сталь, черная сталь, оцинкованная, эмалированная сталь. Пластиковые трубы — ПНД (полиэтилен низкого давления), нПВХ (непластифицированный поливинилхлорид), ПП (полипропилен).
Непрекращающиеся споры о превосходстве какого-то одного типа над всеми остальными лишены смысла. Каждая колонна, например, прочная сталь 20 или относительно мягкий пластик ПНД, подходит для конкретных условий с учетом глубины, диаметра скважины, параметров грунта, продолжительности, сезонности и т.д.
Выбор осложняется народными стереотипами, легендами (как хвалебными, так и негативными) о качестве материалов, а также желанием компании-подрядчика получить выгоду, чем дать максимальную надежность.
Муфтовое соединение обсадных труб оттм д с резьбой трапецеидального профиля используют для строительства и эксплуатации вертикальных скважин нефтяных, газовых месторождений. Безмуфтовые обсадные трубы имеют резьбовое соединение, выполненное в габаритах стенки.
Конструкция соединения обеспечивает зазоры по наружному и внутреннему диаметрам. Неизвлекаемая обсадная труба не подлежит демонтажу. Ее можно только тампонировать вместе с котлованом.
бесшовная труба из нержавейки — надежно, но дорого
Первым шагом при выборе обсадной трубы будет уточнение типа (песок или известняк) и глубины водоносного горизонта. 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, нужно узнать характеристики геологических слоев, которые придется бурить, есть ли плывуны и промежуточные водоносные слои.
Требования к обсадной трубе
Автономное водоснабжение загородного дома делается надолго. Поэтому обсадка должна обеспечить несколько очень важных условий: целостность ствола скважины при подвижках и давлении грунта, герметичность колонны, отсутствие негативного влияния на воду.
Труба под скважину на участке подбирается по ряду критериев:
- качество и тип земляного слоя;
- размеры водозабора;
- глубина залегания;
- способ бурения.
Даже неспециалисту очевидно, что всем перечисленным требованиям отвечает стальная обсадка. Почему же ведутся споры о выборе лучшей колонны? Причина споров только одна — цена.
Сталь всегда будет дороже других материалов.
Поэтому с целью привлечь заказчиков, буровые компании предлагают различные удешевленные варианты — из пластика, асбоцемента, тонкого оцинкованного или эмалированного металла и т.д.
Главным аргументом для выбора нестальной колонны 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 профилями очень давно — десятилетия. За прошедшее время они с честью выдержали все возможные испытания в мелких и очень глубоких скважинах, в грунтах всех типов, подтвердив надежность.
Подвижки грунта, внешнее давление породы и отдельных камней стальному профилю не страшны. Продолжительность службы стальной черной колонны 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 обсадки 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 профилей позволяет без опасений проводить любые ремонтные работы или прочистке скважин.
Высокая стоимость стали допускает обсадку неглубоких песчаных скважин прочным толстостенным пластиком. Но для артезианской скважины альтернативы стали нет.
Большая глубина залегания водоносного известняка и длительные сроки использования скважины требуют применения самых надежных материалов для обсадки.
Варианты стальной обсадной трубы
Нержавеющая сталь — ко всем достоинствам черной стали добавляется полное отсутствие коррозии, но и, к сожалению, очень высокая цена. Радикального улучшения качества воды нержавеющая обсадка 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 платить больше и продлевать этот срок? За это время что-то может случится с самим водонесущим горизонтом или условиями проживания на участке.
оцинкованные тонкостенные стальные трубы
Оцинкованная сталь — кроме вреда здоровью от соединений цинка, попадающих в воду, снижается срок жизни скважины. Дело в том, что цинкование призвано снизить скорость коррозии тонкостенной стальной колонны.
Толщина стенки оцинкованной колонны 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 также не имеет цинкового покрытия.
эмалированные стальные трубы
Эмалированная стальная обсадка — чрезвычайно хрупкое покрытие, практически невозможно избежать повреждений при обсадке. Колонна также тоньше обычной стальной, места сколов эмали будут точками начала коррозии.
Какая обсадная труба лучше в глинистых грунтах? – для обсадки илистой почвы рекомендуется поставить колонны из оцинкованной стали.
Асбоцементные обсадные трубы
Противники асбестосодержащих материалов и их защитники до сих не договорились — вредны для здоровья асбоцементные профили или нет. Эти обсадки очень дешевы, устойчивы коррозии, химически нейтральны, но довольно хрупки. Из-за хрупкости толщину стенок приходится увеличивать, из-за чего повышается масса изделия и диаметр скважины при бурении.
трубы из асбоцемента
Хрупкость асбоцементных соединений 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 колонной не более 100 м.
Пластиковые обсадные трубы
Изделия из пластика не так давно используются для обсадки скважин и полной статистики по их надежности пока нет. Материалом для пластиковых обсадок может быть: ПНД (полиэтилен низкого давления), нПВХ (непластифицированный поливинилхлорид), ПП (полипропилен).
Достоинств у пластиковых профилей много: низкая цена, небольшая масса, облегчающая транспортировку и монтаж, герметичность соединения. Пластик устойчив к коррозии и химически инертным материалам, безопасным для человека. Масса трубы обсадной из пластика намного меньше, чем у асбоцемента или металла. Их проще монтировать и менять при необходимости.
Главный недостаток пластиковых профилей — низкая прочность к механическому воздействию.
трубы из нПВХ и ПНД
В итоге: пластик пригоден для использования в качестве эксплуатационной колонны внутри стальной обсадки, либо на глубинах до 50 м в прочных грунтах.
Профиль из ПНД чаще используется в качестве эксплуатационной колонны, из нПВХ с толстыми стенками — в качестве обсадки.
Напоминаем, что ни одна пластиковая система, даже самая толстостенная, не выдержит нагрузок, которые легко выдерживает сталь.
Надежное соединение обсадных труб
Какой тип соединения самый надежный? Требования очень строгие: надо обеспечитьне 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 профили длиной около 5 м. Существует три основных варианта соединения: резьбовое, сварка, раструб. Для асбоцементных профилей вариант соединения только один — муфта.
Классификация обсадных труб зависит от вида соединения.
- Резьбовое соединение — является самым надежным. Витки резьбы ответных частей 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 другая часть системы. 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.
варианты резьбового соединения обсадных труб
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.
Прочность обсадных труб зависит от выбранного материала. Самые прочные – стальные колонны. Но у них высокая цена, которая часто отталкивает клиентов. Асбоцементные колонны дешевле, но они хрупкие, легковесный пластик нельзя использовать на большой глубине без двойной обсадки. В компании «БИИКС» можно купить обсадные трубы по ГОСТу 632 80.
Применение обсадных труб для частных объектов – вопрос, который стоит оставить мастерам. Самому определить, какая обсадная труба лучше ПНД или стальная для конкретного участка сложно. Мастера учитывают сразу несколько факторов, включая глубину котлована, тип водозабора, частоту использования. Длина обсадной трубы для скважины должна быть выше края котлована на 10-20 см.
Обсадная труба НПВХ – виды и популярные диаметры, характеристики и сфера использования
Скважина представляет собой сложную гидротехническую конструкцию, обязательной составляющей которой являются обсадные трубы. Они обеспечивают стабильность грунта в стволе, защищают транспортируемое вещество от загрязнений почвенными водами, используются в качестве опоры под насосное оборудование.
До недавнего времени для оснащения скважин применяли металлический трубный прокат или асбоцементные изделия. Сегодня для этих целей можно купить пластиковые трубы ПВХ и НПВХ. Они появились в продаже не так давно, но благодаря высоким техническим и эксплуатационным свойствам, лояльной цене заняли лидирующие позиции в этой области.
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. 
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.
- Внутренний размер даёт возможность выполнить монтаж ремонтной колонны с Dn 125 мм и эксплуатировать водозабор в дальнейшем с более доступным по цене насосным агрегатом.
- 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.
Обсадные трубы НПВХ 125 мм в России производят ряд предприятий: компания «Кормелл», ЗАО «Хемкор», группа компаний «Системы пластиковых трубопроводов» и др.
Их продукция соответствует требованиям стандартов ГОСТа 51613 — 2000 и ТУ 2248-001-517588796-2008, согласно которых обсадные трубы НПВХ должны обладать:
- снаружи и изнутри гладкой поверхностью без пузырей, сколов, трещин и раковин. Допускается только наличие продольных полосок и волнистости незначительных размеров;
- нейтральностью ко всем химическим средствам, которые используются в процессе регенерации скважин и обработки их для дезинфекции;
- устойчивостью к ударным нагрузкам;
- низким сопротивление потоку внутренней среды;
- высокой кольцевой жёсткостью;
- устойчивостью к коррозии;
- низкой электропроводностью;
- стойкостью к образованию водного камня;
- внутренние поверхности практически не изнашиваются;
- прочностью к боковому давлению и растяжению;
- устойчивостью к осадку камня и загрязнений;
- небольшим удельным весом.
- Металлический трубный прокат также может без опасений подвергаться обработке всеми химическими средствами, устойчив к осадку камня и загрязнений, способен воспринимать ударные нагрузки, но дорогой и быстро выходит из строя под воздействием коррозии.
- Если купить для водной скважины более доступные по цене обсадные трубы НПВХ, то они могут прослужить не менее 50 лет.
- При этом гигиенические свойства питьевой воды из такой скважины с течением временем некоим образом не ухудшатся.
- Кроме того, они обладают хорошей пропускной способностью и способствуют уменьшению диаметров трубопроводов, входящих вместе с ними в единую водопроводную или технологическую систему.
- У обсадных труб НПВХ 125 мм высокий уровень допустимого напряжения, предел текучести не менее 49 МПа и плотность составляет 1,4 г/см³, вследствие чего при погружении в скважину на 30 м способны выдерживать нагрузку более 5 тонн.
- Изделия из НПВХ, ПВХ доступны по цене, легко транспортируются и монтируются, не требуя применения тяжёлой грузоподъёмной техники.
Важно! Низкая сопротивляемость изгибу, динамическим нагрузкам при эксплуатации в грунтах с подвижными слоями может привести к появлению трещин на обсадных изделиях.
Обсадные трубы НПВХ 125 мм с толщиной стенки 4 — 7,5 мм используют для армирования скважин малых и средних глубин, например, для обеспечения дачного или приусадебного участка водой из подземных источников.
С финансовой точки зрения автономное водоснабжение будет менее затратно, чем прокладка сетей большой протяжённости. Бурение и обсада скважины выполняется в течении 1 — 2 дней, материалы и устанавливаемое оборудование — не дорогие.
Для примера, купить обсадные трубы НПВХ 125х5мм, длиной 3070 мм с раструбом Кормелл (Россия) в долларовом эквиваленте можно по цене 24 — 25 $, 125х7,5 той же длины по цене 35$.
Более толстостенную продукцию из НПВХ используют для укрепления технологических стволов, в тех случаях, когда их глубина превышает 100 м.
При обустройстве водозаборной скважины трубами НПВХ с резьбовыми раструбами строго соблюдают правило, в основе которого лежит постепенное уменьшение диаметров бурения, когда:
- первую часть проходки в крепкой коренной породе на 3 — 5 м осуществляют буром диаметром 140 мм;
- следующая часть скважины вскрывается до водоносного разлома буром 130 мм;
- в пробуренный шурф погружают одну обсадную трубу Dn 125 мм, к ней посредством резьбы присоединяют следующий элемент, и так до выполнения полной обсады ствола. Надёжную герметичность колонне обеспечивают установкой в пазы всех узлов сочленения уплотнительных колец. В случае использования изделий под клеевое соединения, гладкий конец трубы при сборке нужно смазать двухкомпонентным клеевым составом на основе полимера UPVC и тетрагидрофурана и поместить в раструб нижней части колонны.
Важно! Если между наружной стенкой обсадной трубы НПВХ и грунтом остаётся свободной пространство, то его следует заполнить бетоном или щебнем мелкой фракции. Сверху на скважину устанавливается оголовок, который защитит устье обсады от попадания мусора, дождевых и талых вод. В продаже есть оголовки из разных материалов: стали, чугуна и пластика. Стальные и чугунные изделия имеют более высокую несущую способность, но цены на них намного выше, чем на пластик.
Для неглубокой скважины с легким насосом достаточно и пластикового оголовка с несущей способностью до 200 кг.
Какие обсадные трубы лучше и долговечней для обсадки частной скважины на воду? — Водоподъем
Обсадная колонна (труба) — это конструкция, которая поддерживает стенки скважины и устанавливается при бурении в вертикальное отверстие для укрепления и предотвращения осыпания грунта.
- Защита стенок скважины от обрушения;
- Обеспечение целостности конструкции при грунтовом давлении и смещении слоёв грунта;
- Предотвращает проникновение поверхностных грунтовых и сточных вод в водозаборную часть;
- Помогает не заиливаться;
- При обсадке скважины одной трубой она выступает, как эксплуатационная колонна и в ней находится столб воды.
На весь срок эксплуатации водозаборной скважины, в первую очередь, влияет качество обсадных труб:
- Высококачественный материал, его прочность и стойкость к деформации во время всего периода использования;
- 100% герметизация стенок и соединений труб между собой;
- Материал труб не должен влиять на химический состав подземных вод;
- Не подверженность коррозии к воздействию химических элементов.
Выбор обсадных труб по параметрам
Единственной правильной конструкции скважины в бурении нет. Для каждой конкретной местности буровой инженер подбирает конструкцию индивидуально, учитывая много факторов:
- Строение геологического разреза грунта в точке бурения;
- Уровни водоносных горизонтов и грунтовых вод;
- Характеристики скважинного насоса;
- Глубина и диаметр бурения скважины.
Для принятия решения необходимо взять во внимание важные параметры обсадных труб:
- Материал. От материала труб зависит стоимость реализации объекта, возможен ли будет ремонт и какова надёжность конструкции.
- Вариант соединения труб. Соединение труб между собой подбирают в зависимости от материала изготовления колонны, на какую глубину бурится скважина, и какой диаметр обсадной трубы применяется. Соединение обязано должно быть герметичным, потому что в процессе использования, в состав воды могут попасть грунтовые воды и другие примеси. В связи с этим, может выйти из строя скважинный насос и сама скважина станет непригодной для использования.
- Диаметр. Рассчитывается оптимальный диаметр труб с учетом пикового водопотребления за сутки. Больший диаметр трубы даёт более высокий дебит скважины.
Типы материалов и их характеристики
Металлические обсадные трубы
Конструкции на основе металлических колонн самые надёжные и проверены многолетним использованием.
В индивидуальные скважины устанавливаются стальные трубы диаметром 133-159 мм, а вот толщина стенки может быть разной.
При выборе буровой компании и конструкции важно обратить на это, самое пристальное внимание. Чтобы скважина проработала более 50 лет, толщина стенки трубы должна быть не менее 4,5 мм — фото 1.
Трубы из полимеров
Трубы НПВХ. Некоторые буровые компании считают, что металлические трубы можно заменить полностью, трубами из плотного непластифицированного поливинилхлорида. Для многих до сегодняшнего дня — это довольно спорный вопрос. Но всё же с 2011 года трубы НПВХ применяются в качестве основной обсадной колонны — фото 2.
Недостатки труб НПВХ:
- Подвижки грунтов и межпластовое давление приводит к сплющиванию колонны, скважины выходят из строя и не поддаются ремонту;
- Резьба не выдерживает нагрузки и при скручивании трескается во внутрирезьбовом соединении.
И такое соединение становится не герметичным;
- Непластифицированный поливинилхлорид со временем склонен к высыханию и растрескиванию, так что говорить о надёжности и долговечности не приходится;
- Крепление кессона к обсадной колонне из НПВХ происходит через зажимную муфту, поэтому часто происходит соскакивание кессона, это осложняет монтажные работы.
Достоинство у труб НПВХ только одно — трубы не поддаются коррозии.
По желанию Заказчика мы тоже в своей работе можем использовать трубы НПВХ по ГОСТУ P 51613-2000, но наши инженеры всё же рекомендуют устанавливать проверенные временем металлические трубы.
Трубы ПНД – полиэтиленовые низкого давления. ПНД труба менее прочная, устанавливается дополнительной внутренней трубой в двухтрубной конструкции (металлическая + ПНД или НПВХ + ПНД).
Трубы для обсадки из стального проката
Плюсы труб из стального проката:
- Прочность конструкции (подходит для неглубоких и глубоких скважин);
- Надёжная сборка между собой;
- Сталь при контактировании с водой не выделяет вредные элементы;
- Высокая ремонтопригодность – высокая прочность позволяет чистку и добуривание.
Оцинкованные обсадные трубы
При контакте с водой и грунтом стенки труб более устойчивы к коррозии. Оцинкованные трубы можно установить в скважину для индивидуального водоснабжения. Но такие трубы используют реже, чем стальные из-за разницы в цене.
Нержавеющие стальные обсадные трубы
Стальная нержавеющая труба по достоинствам похожа на трубу из стального металлопроката, но имеет очень высокую стоимость. Нержавейка не подвержена коррозии и поэтому служит очень долго. Спросом почти не пользуется из-за большой цены.
Варианты соединения обсадных труб
- Шовные трубы со спиральным или продольным сварочным швом. Применяются, если давление пластов не больше 16 кг/см2 и температура меньше 300 гр. Срок службы 40-45 лет.
- Бесшовные трубы называют цельнотянутыми.
Производят с использованием специальных высокотехнологичных станков. Стоимость цельнотянутых труб больше на 500 рублей за 1 погонный метр. Характеристики по температуре и давлению немного больше чем у шовной трубы.
Так как в подземной среде нет таких температур и давления, то можно устанавливать шовные трубы и не переплачивать за бесшовные.
Виды соединений обсадных труб:
- На резьбе. Коническая внутренняя и наружная резьба соединяется между собой, труба входит в трубу.
- На резьбе через муфту. На двух концах нарезана наружная коническая резьба, а внутренняя – на муфте. Такое соединение называют усиленным.
- На сварке.
Качество и герметичность шва зависит от профессионализма сварщика.
Наши специалисты советуют выбрать коническое соединение, когда внутренняя и наружная резьба соединяются между собой, труба входит в трубу.
Не экономьте, выбирая соединение на сварке, так как качество сварочного шва зависит от опытности мастера по сварке, а выгода совершенно не большая.
Таблица 1. Сравнение характеристик обсадных труб
| Металлическая | 133 мм или 159 мм | 4,5 мм | 3-4 дюйма |
| Снаружи металлическая + внутри ПНД | 133 мм + 117 мм или 159 мм + 125 мм | 4,5 мм + 6,5 мм; 4,5 мм + 7,2 мм | 3-4 дюйма |
| НПВХ | 125 мм | 8,0 мм | 3-4 дюйма |
Таблица 2. Какую лучше выбрать обсадную трубу для надёжности скважины?
| Гарантия на скважину | ||
| до 10 лет | до 10 лет | 5 лет |
| Срок работы скважины | ||
| 40 лет | 50 лет | 40 лет |
| Цена бурения большим станком | ||
| 1800 рублей | 2100 рублей | 2100 рублей |
| Цена пользования скважиной в год (глубиной 60 метров)*, руб | ||
| 2700 рублей | 2520 рублей | 3150 рублей |
Выводы буровых инженеров на основе многолетнего опыта проведения работ:
- Много десятилетий наиболее надёжная металлическая обсадная труба — в двухтрубной конструкции (наружная металлическая труба с коническим соединением + внутри ПНД). Такая конструкция скважины будет служить не менее 50 лет, так как дополнительная труба из пластика не подвержена коррозии. Наши гарантийные обязательства от 3 до 10 лет.
- Если задача стоит в экономии денежных средств, то возможно пробурить скважину и установить одну металлическую трубу 133 мм. Но такая конструкция применима не во всех районах Московской области (зависит от геологического разреза и уровней подземных вод). Срок эксплуатации такой скважины в среднем 40 лет.
- Если Вы сторонник новых технологий, то можно выбрать конструкцию с колонной НПВХ 125 мм. Но такая скважина имеет свои минусы: высокую стоимость, возможный небольшой ресурс работы, так как не проверено временем.
Главный инженер по бурению, с большим опытом работы, порекомендует оптимальный вариант конструкции Вашей скважины по телефону 8(495)723-14-04, 8(985)916-20-90, но принимает решение по выбору обсадных труб всегда Заказчик проекта.