Чтобы выбрать и понять, какие трубы лучше для скважины на воду, рассмотрим все возможные варианты и их характеристики - долговечный и дорогой металл, стойкий к коррозиям асбестоцемент, доступный и прочный пластик или комбинированный вариант трубопровода.
Назначение обсадной трубы
Обсадная колонна предназначена для защиты стенок скважины от обрушения, чтобы выработанные породы из прилежащих пород почвы не попадали в ее ствол. Поэтому опускать трубные изделия в скважину следует при ее разработке. Соединения элементов обсадной колонны отличаются высокой плотностью, что не допускает проникновение в ствол неочищенных почвенных вод. В результате потребитель получает чистую питьевую воду, добываемую из глубоко расположенных водоносных горизонтов.
Процесс эксплуатации подземной скважины предполагает воздействие не только больших нагрузок, но и различной агрессивной среды.
Отвечая на вопрос, какую трубу использовать для скважины на воду, можно сказать, что обсадная труба должна быть изготовлена из материалов, которые отвечают следующим требованиям:
- Высокие прочностные характеристики.
- Устойчивость к значительному давлению со стороны грунта.
- Стойкость к образованию коррозийных процессов, вследствие постоянного воздействия водной среды.
Такие свойства присущи следующим материалам:
- Сталь нержавеющая и с оцинкованным покрытием.
- Различные полимеры.
- Асбестоцемент.
На выбор конкретного материала для изготовления обсадной трубы влияют геологические особенности грунта на участке и другие условия, характерные только для этой местности. Нужно заранее знать, как вытащить трубу из земли, когда это потребуется.
Для нормального функционирования скважины необходимо правильно подобрать диаметр трубы для скважины на воду. Оптимальное значение этого параметра не должно быть меньше 110 мм, в этом случае легче выбрать насос для скважины.
Как правильно выбрать обсадную колонну
В процессе монтажа обсадной трубы подразумевается использование сложных технологий, значит, не стоит бурить скважину и устанавливать обсадную трубу самостоятельно в домашних условиях, выполнение работ такого плана лучше всего доверить профессионалам.
Однако стоит изучить все оптимальные варианты обсадной колонны, и изучить характеристики используемых трубных изделий, выполненных из разных материалов.
Как правильно рассчитать диаметр труб
От того, насколько грамотно будет выбран диаметр колонны, зависит работоспособность всей конструкции. Чем больше диаметр, тем большей пропускной способностью будет обладать скважина. Грамотный расчет диаметра труб поможет получить необходимый поток воды и при этом сэкономить.
Обсадные трубы имеют следующие стандартные значения:
- 13,3 см;
- 12,7 см;
- 11,4 см;
- 10,8 см;
- 8,9 см.
Чтобы определить, какой диаметр трубы выбрать для скважины, нужно понять, где будет использоваться вода. К примеру, для душа, в работах на кухне, для полива сада и огорода, в стиральной машине требуется примерно 3 кубометра в час.
Совет! Внутренний диаметр обсадной колонны, независимо от материала трубы, должен составлять не менее 110 мм. Такой размер является оптимальным для нормального дебита скважины, а кроме того под него в дальнейшем будет проще подобрать подходящую модель погружного насоса.
Далее выбираем насос. Исходя из требуемого количества воды выбираем насос необходимой мощности. Для 3 кубометров подойдет насос с диаметром от 7,5 см. Чтобы насос свободно проходил в скважину к диаметру прибавляем еще 4-мм. Также прибавляем толщину используемой трубы (к примеру 8 мм) и получаем значение необходимого диаметра. В нашем случае получается 8,7 см.
Типы материалов труб для скважины
Скважинные трубы выпускаются из металла, асбестоцемента или пластика. Очень редко при организации водозабора применяют деревянные изделия – они абсолютно экологичны, но, несмотря на защитную обработку восприимчивы к влажности грунта и склонны к деформации.
Металл
Металлические подводящие трубы представлены в двух вариантах:
- чугунные;
- стальные, которые могут быть эмалированными, оцинкованными, выполненными из нержавейки.
Очень редко для обсадки применяют чугунные аналоги. Среди металлических собратьев эти трубы наиболее доступны по цене, но материал очень хрупкий и тяжелый.
Многие компании отказываются работать с чугуном из-за сложностей монтажа. Кроме того гарантировать сохранность и герметичность трубы невозможно – при подвижках грунтового пласта металл может дать трещину
Сталь – традиционный, проверенный десятилетиями, материал для обсадной колонны. Сталь практически на 100% соответствует требованиям, предъявляемым к скважинным трубам.
Изделия из черного металла достойно выдерживают испытания в скважинах разной глубины независимо от типа грунта.
Стандартная толщина стенок – 5-6 мм, период службы – порядка 50-ти лет. Долговечность определяется скоростью коррозии стального полотна – 0,1 мм за год
Аргументы в пользу труб из стального проката:
- жесткость конструкции – материал одинаково хорош для небольших скважин (50 м) и для глубинного бурения (до 300 м);
- точная осевая центровка сборки и надежность межтрубных стыков;
- стабильность материала – при контакте с водой сталь не выделяет вредных веществ;
- возможность обслуживания – благодаря механической прочности и стойкости к вибрации в установленной обсадной колонне допустима чистка скважинного канала, добуривание в случае заиливания или засорения.
Основной недостаток стальной магистрали – высокая стоимость материала. Производители более дешевых аналогов, превознося свою продукцию, апеллируют еще одним минусом стали – образование ржавчины.
Существует мнение, что появившиеся загрязнения ухудшают качество воды и повышают содержание в ней железа. Однако анализы воды из скважин показывают, что это миф.
Ржавчина не растворима в воде. Частицы окисленного металла способен задержать даже бытовой фильтр. Возможная неприятность из-за ржавчины – поломка насосного оборудования, рассчитанного на прогон чистой воды
Металлопрокат с защитой от коррозии по цене превосходит обычные стальные трубы, но технико-эксплуатационные особенности материалов ставят под сомнения целесообразность переплаты.
Эмалированные трубы. Покрытие предупреждает появление коррозии, однако оно очень хрупкое и избежать повреждения при обсадке вряд ли удастся. Места скола и микротрещин эмали – точки появления ржавчины.
В процессе разрушения на поврежденном участке может образоваться сквозная коррозия, так как при производстве эмалированных труб используется металл меньшей толщины.
Эмалированный трубопровод отвечает всем санитарно-гигиеническим нормам и не меняет вкусовых качеств воды. Минус материала – невозможность полноценной чистки магистрали из-за хрупкости эмали
Оцинкованный трубопровод. При регулярном контакте с водой на стенках трубы образуется оксид цинка – вещество опасное для здоровья. Использование оцинковки допустимо только при сооружении технической скважины.
Стандартная толщина оцинкованной трубы составляет 2-2,5 мм – этого не всегда достаточно для обеспечения жесткости конструкции. Такая магистраль подвержена деформациям вследствие подвижек грунта
Нержавеющая сталь. Материал обладает всеми достоинствами стального металлопроката и еще более высокой стоимостью. Нержавейка отличается наличием противокоррозийной стойкостью, что положительно сказывается на ее периоде эксплуатации.
Стоит ли покупать нержавейку, если срок службы высокодебитной скважины приравнивается к эксплуатационному сроку трубы из стали? Надо отталкиваться от финансовых возможностей и назначения скважины
Установка металлической магистрали экономически обоснована при обустройстве глубинной артезианской скважины, рассчитанной на регулярное использование.
«Поверхностные» песчаные каналы сезонного использования целесообразно делать из более доступных материалов.
Асбоцемент
Другим вариантом, который широко применяется для обсадки скважин и колодцев, является труба из асбоцемента. Не каждая буровая компания решится на применение такого материала, т. к. он имеет некоторые особенности, с которыми не каждый умеет работать. Стоимость такой обсадной колонны несколько ниже, чем металлической. К плюсам можно отнести экологическую чистоту материала. Асбоцемент не вступает в реакцию с примесями, которые могут содержаться в воде, а это означает, что не происходит выбросов вредных веществ. Распространено мнение о том, что асбоцемент стимулирует рост раковых клеток, но в ходе исследований это не было доказано. С напором действительно может быть поднята малая часть волокон, но если установлен фильтр для очистки, то они останутся в нем.
Недостатком труб из асбоцемента является их механическая неустойчивость. При сильном сдавливании или ударе они могут потерять свою прочность и герметичность. В отличие от металлических труб, при использовании асбоцементных невозможно произвести дополнительное углубление по истечении некоторого времени. Под асбоцементные трубы потребуется скважина с большим диаметром, чем под металлические. Это связано с конструкцией трубы. Для ее устойчивости приходится делать толстые стенки. Трубы такого вида подходят только для скважин на известняк, при этом ее глубина не должна превышать сто метров. К недостаткам материала стоит отнести плохую герметизацию швов. Это связано с отсутствием каких-либо фиксирующих элементов, кроме расширения горловины.
Обратите внимание! Бетон является пористым материалом. В поры может забиваться различный мусор и ил, который оттуда практически невозможно вычистить.
Пластик
Относительно недавно рынок обсадной продукции пополнился пластиковыми трубами. Современные технологии составили достойную конкуренцию традиционным стальным трубам.
Сравнительные преимущества элементов из полимеров:
- невосприимчивость к воде – даже при постоянном контакте с влажной средой на пластике не образуется коррозия;
- в течение долгого времени сохраняют свою структуру и не разрушаются;
- не влияют на состав питьевой воды;
- материал не провоцирует развитие болезнетворных микроорганизмов;
- простота установки и транспортировки благодаря небольшому весу;
- есть возможность использовать для сборки колонны резьбовое соединение, обеспечивающее абсолютную герметичность стыков;
- экономичность – скважина с пластиковыми трубами обойдется на порядок дешевле металлической или асбестоцементной обсадки.
Предположительный срок службы водной магистрали из полимера – около 50-ти лет. Эта теория основывается на коррозийной инертности материала.
Основной минус пластика – низкая прочность. Поэтому, полимерные трубы допустимо устанавливать только в однотрубных скважинах, не превышающих глубиной 50 м, или в двухтрубных в качестве внутренней обсадки
Дополнительный аргумент против использования пластиковых элементов – чувствительность к перепадам температур и механическим воздействиям. Пластиковая обсадка не выдержит подвижек грунта и деформируется при сильных морозах.
Полимерные водозаборные трубы изготавливаются из разных видов сырья: непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ), морозостойкого полипропилена (МПП) и полиэтилена низкого давления (ПНД).
Выбор подводящей трубы для скважинного насоса осуществляется на основании технических характеристик полимеров.
Наиболее прочными являются НПВХ-трубы – модуль упругости составляет 3000 Мпа. Изделие диаметром 12,5 см при погружении в землю на 30 м выдерживает нагрузку в 5 т и более. Обсадку скважины НПВХ-колонной можно выполнять почти на всех типах грунта
Слабое место элементов из непластифицированного поливинилхлорида – чувствительность к морозам. Эта проблема решается установкой в скважине нагревательного кабеля.
Хорошие показатели морозостойкости имеют полимерные МПП- и ПНД-трубы. Однако их плотности зачастую недостаточно для использования в качестве самостоятельной обсадной колоны. Чаще всего такой пластик применяется как эксплуатационная труба при двухколонном обустройстве скважины.
Пластиковые элементы магистрали по-разному стыкуются. Для соединения ПП-труб используется специальная сварка. При создании магистрали из других полимеров применяется раструбный или резьбовой способ фиксации
ПНД: «за» и «против»
Многие люди считают, что есть два варианта обсадной трубы для скважины: металл или пластик. Но существуют разновидности пластика: ПНД и нПВХ. Нужно понимать их отличия, чтобы выбрать тип обсадной колонны.
ПНД изготавливается из полиэтилена методом шнековой экструзии. Для изготовления может применяться переработанный пластик. Например, канистры от моторного масла или медицинские шприцы. Нельзя гарантировать, что во вторичном пластике нет вредных веществ. Вторичная переработка – это хорошо. Но не при производстве труб, предназначенных для питьевой воды.
К достоинствам ПНД относится низкая цена, длительный срок службы, простая схема монтажа. Но главным недостатком ПНД труб является высокая эластичность. При строительстве горизонтальных трубопроводов ПНД изделия гнутся без дополнительных соединений.
Из-за высокой гибкости нельзя применять ПНД как единственный материал для обсадки. Он будет деформироваться из-за давления грунта. Это привело к появлению мифа о хрупкости пластиковых труб, которое не применимо к нПВХ. ПНД трубам требуется укрепление железным кондуктором. А недостатки железа при обустройстве скважин были перечислены выше.
нПВХ: долговечность, безопасность, комфорт
Название материала расшифровывается как непластифицированный поливинилхлорид. В составе нет добавок-пластификаторов, которые снижают прочность изделий. Колонна получается более жесткой по сравнению с ПНД. Не требуется укрепления стенок железным кондуктором. Это снижает цену обустройства, повышает экологическую чистоту скважины.
Преимущества нПВХ для обсадки скважин:
- Срок службы обсадной колонны – от 50 лет.
- В составе отсутствуют вредные вещества.
- Материал не влияет на химический состав воды.
- Способность выдерживать ежегодные перепады температуры почвы.
- Устойчивость к перепадам давления, гидроударам.
- На гладких стенках не откладывается ил, не размножаются бактерии.
- Вода быстро подается на поверхность по гладким стенкам.
- Универсальность: материал можно использовать на любых почвах.
- Подходит для скважин глубиной 200 метров и более.
- Высокая скорость монтажа обсадной колонны.
Трубы нПВХ стоят немного дороже аналогов из ПНД. Однако разница в цене полностью оправдана за счет эксплуатационных характеристик. Материал отличается гарантированной чистотой. Состав не содержит вредных добавок.
нПВХ сложно и невыгодно перерабатывать. Поэтому в составе не может содержаться опасных веществ.
Комбинированный трубопровод
С целью снижения коррозийных процессов и улучшения качества подающей воды некоторые бурильные компании предлагают обсадить скважину согласно технологии «труба в трубе».
В стальную магистраль вставляется пластиковый канал из пищевого полимера ПНД.
Преимущества комбинированного метода:
- Защита от загрязнений. Пластиковая труба выступает своеобразным барьером между водой и стальными стенами обсадки – в магистраль попадает меньше ржавчины, опасной для насосной установки.
- Ремонтопригодность. При повреждении эксплуатационной полимерной трубы ее удастся заменить новой, сохранив целостность обсадной колонны;
- Возможность последующего углубления скважины. При необходимости пластиковый «рукав» вытягивается, отверстие рассверливается, и полимерная магистраль устанавливается обратно с упором в новый горизонт.
Технология «труба в трубе» позволяет качественно обслуживать скважину – регулярно выполнять чистку и своевременно менять фильтр.
Как правило, пластиковая эксплуатационная труба проходит сквозь известняк и углубляется в водоносные горизонты. Таким образом, сталь не контактирует с подающей питьевой водой. Недостаток «двойной» магистрали – повышение стоимости проекта
Устройство обсадки скважины
Основных узлов, которые входят в комплекс обсадки, всего три:
- Донный фильтр. Не позволяет попадать песку и глине в насос, оставляя его чистым и работоспособным.
- Тонкий фильтр. Очищает воду от мелких включений, делая ее пригодной для бытового применения.
- Оголовок. Своего рода герметичная крышка обсадной колонны, которая имеет отверстия для подключения трубопровода и прокладки силового кабеля.
Сами же стенки обсадной колонны могут быть металлическими, пластиковыми или асбестоцементные по желанию заказчика. Ограничениями могут служить только технологические особенности участка и качественный состав среза грунта.
Не нужно забывать и о значении целевого назначения и типа источника:
- Абиссинский колодец для полива. Подойдут бетонные трубы, так как их стоимость полностью оправдана.
- Скважина на песок. Подходит пластик, так как глубина такой скважины не более 90 метров.
- Артезианский источник. Металлические трубы. Артезианская вода находится на глубине 100-350 метров.
На больших глубинах соответствующее давление, которое выдерживает металл. Если есть возможность приобрести нержавейку – отлично. Вода будет пригодна для питья все время пользования. Оцинковка служит долго. Эмалированные трубы не разъедают вещества, содержащиеся в почве. Но выбор диктует отведенный бюджет.
