При бурении скважин на воду необходимо правильно выполнить обсадку. От этого зависит долговечность источника воды, сохранность расположенного в нем оборудования а также защита подземных водоносных горизонтов от загрязнения. Для чего нужна обсадная колонна и как правильно выбрать материал ее изготовления? Понимание этого позволит избежать ошибки при бурении и обустройстве .
Для чего нужна обсадная колонна. Технология обсадки.
У обсадной колонны четыре основных предназначения:
- Предотвратить разрушение стенок ствола скважины и осыпание грунта вовнутрь.
- Служить своеобразной "емкостью" для воды, удерживая ее в стволе скважины.
- Быть опорой для подвесного оборудования внутри скважины.
Как выбрать материал для обсадной колонны?
Традиционно обсадку скважины выполняют трубой из
- асбоцемента,
- пластика ПВХ,
- стали (особенно популярна обсадная труба ст. 20 ).
Асбоцементные трубы применяются давно и успешно, благодаря своей коррозионной устойчивости и долговечности. Их применяют в скважинах глубиной до 15 м. Однако прочности данного материала недостаточно для обсадки глубоких скважин, в которых давление грунта настолько велико, что способно разрушить асбоцемент. Другой недостаток также связан с особенностями материала: для достижения достаточных прочностных характеристик необходимо изготовить трубу со значительной толщиной стенок. Это увеличивает наружный диаметр трубы и становится дороже сама скважина, которой зависит от ее диаметра и глубины. Кроме того влияние асбеста на качество питьевой воды не до конца исследовано.
Пластиковые трубы гораздо лучше подходят для обсадки скважин на воду, чем асбоцементные. Обладая устойчивостью к коррозии пластик более прочен и применяется в скважинах до 50 м глубиной. Небольшой вес конструкции упрощает ее монтаж; стоимость пластика меньше, чем асбоцемента; разнообразие вариантов соединения позволяет достичь абсолютной герметичности, но главное - пластик не оказывает негативного влияния на качество воды. Скважины средней глубины с обсадной колонной из ПВХ труб долговечны и удобны в обслуживании. Однако все достоинства пластика сводятся на нет, когда речь идет о скважинах глубиной 100 и более метров. В этом случае обсадка возможна только стальными трубами.
Наибольшей надежностью обладают стальные трубы. Этот прочный материал, с помощью которого обустраиваются глубокие и сверхглубокие скважины в несколько сот метров глубиной, обладает несомненными достоинствами:
- Труба стальная бесшовная при правильном монтаже служит много десятилетий;
- Она не подвержена негативному влиянию давления грунта;
- Благодаря стыковке с помощью резьбы или сварки получается надежная, герметичная конструкция.
Но главное достоинство стальной обсадной трубы марки ст. 20 в следующем: скважина со временем может заилиться и утратить свою производительность. Существует несколько способов ее восстановления, среди которых очень эффективно применение бурового инструмента. Использовать данный способ можно только при наличии стальной обсадки, в других случаях он неприменим. Следовательно, обсадные колонны из стали делают скважину еще и ремонтопригодной. Благодаря вышеперечисленным достоинствам стальные трубы широко используются для обсадки как глубоких, так и неглубоких скважин. Они рекомендуются специалистами и применяются для большинства скважин на территории нашей страны. Взвесив все за и против мы рекомендуем трубы ст. 20 для обсадки скважины на воду, ведь их стоимость окупается исключительной надежностью, длительным сроком эксплуатации и ремонтопригодностью автономного источника.
Добавить в закладки
Расчет диаметра зависит от того, какой погружной насос вы будете использовать. Для загородного дома, где примерный расход воды составляет до 3 м. куб./час, лучше всего подойдет погружной насос с диаметром 75 мм. При расходовании воды 8 м. куб./час и более, насос должен быть с диаметром 102 мм.
Если в вашем регионе водоносный горизонт имеет повышенный статический и динамический уровень воды, то в обсадной трубе насос может просто висеть.
Для насоса 75 мм диаметр изделия выбирать необходимо так: к 75 мм (диаметр погружного насоса) прибавляем 4 мм (зазор между трубой и насосом), прибавляем еще 8 мм (толщина стенок трубы). Получим 87 мм.
Выбор диаметра и материала обсадных труб для скважин определяется глубиной скважины
Обсадные изделия имеют стандартные размеры:
- 89 мм;
- 108 мм;
- 114 мм;
- 127 мм;
- 133 мм.
Выбираем наиболее близкую цифру к полученному расчету.
Принимая за основу данные размеры, под выбранный диаметр изделия бурят скважину — данный вариант является самым экономичным.
Для погружного насоса 102 мм расчет производим по такому же принципу (102 + 4 + 8 = 114 мм). Исходя из этого, получаем подходящий диаметр — 114 мм, но лучше все-таки выбрать изделие с небольшим запасом — 127 мм или 133 мм.
По статистическим уровням и водонапорным горизонтам информацию лучше всего запросить у предприятий, которые выполняют бурение скважин.
Выбор обсадных изделий подходящего типа
Выбор типа трубы в первую очередь будет зависеть от того, на какой глубине находится слой воды — она определяется заранее. Это можно сделать путем замера уровня воды в буровой на соседнем участке или уточнить данную информацию, а также какой состав грунта на вашем участке в организации, которая проводит буровые работы.
С этой информацией можно начинать определятся, какие использовать трубы для скважины. Для конкретного участка необходимо выбрать тот или иной тип изделий исходя из их достоинств и недостатков.
Наиболее часто в качестве обсадных изделий используются трубы из стали с толщиной стенок 6 мм. Данный тип изделия прекрасно выдерживает напор грунта и способен хорошо функционировать на протяжении полувека.
Использовать трубы из стали рекомендуется в том случае, если в данном регионе возможна подвижка грунта, из-за которой при применении иного типа трубы буровая может просто разрушиться. Но у металлических изделий есть свои недостатки: они подвергаются коррозии и имеют сравнительно высокую стоимость.
В этом качестве применяется довольно давно и успешно. Большой срок безаварийной эксплуатации и небольшая стоимость делают их весьма распространенными.
К недостаткам используемых можно отнести повышенную хрупкость материала и сравнительно толстые стенки. Из-за этого бурение выполняется с применением бура с большим диаметром, что приводит к увеличению стоимости выполнения работ. Кроме всего, не все организации берутся за сооружение скважин с применением этого типа изделий, так как для этого необходимы специалисты, которые умеют правильно выполнять стыковку отдельных их звеньев.
Пластиковые обсадные изделия
В последнее время очень популярным становится использование в качестве обсадных труб пластиковых изделий.
Трубы пластиковые обсадные для скважин могут прослужить более 50 лет, а так же обладают стопроцентной стойкостью к коррозии.
Данные изделия делятся на три типа:
- из ПЭ низкого давления;
- из ПВХ (поливинилхлорида);
- из ПП (полипропилена).
Пластиковые изделия независимо от их разновидности имеют существенно меньшую стоимость в сравнении со стальными изделиями и более высокую герметичность, да и вес их намного меньше, чем у труб, например, из асбестоцемента. Кроме всего, они имеют достаточно простой монтаж. К их недостаткам можно отнести небольшую прочность и слабую устойчивость к механическим повреждениям.
Следует понимать, что ПВХ-трубы имеют самые высокие показатели по соотношению прочности и цены, но у стальных изделий в качестве обсадных при применении в сложных буровых и грунтах альтернатив не имеется.
До того, как начали использовать ПВХ-трубы, широко применялись для обсадки металлические изделия. Но главный враг металла — это влага, которой в скважине более чем достаточно. В этом плане полиэтиленовые трубы — просто великолепная находка.
Достоинства пластиковых изделий:
- срок эксплуатации — более 50 лет;
- абсолютная стойкость к коррозии;
- отличная устойчивость агрессивным химическим воздействиям рабочей среды;
- высокая устойчивость к химическим веществам, которые применяются для регенерации и дезинфекции буровых;
- отличная герметичность на резьбовом соединении;
- небольшой вес и невысокая стоимость проведения монтажных работ.
Благодаря этим изделиям срок эксплуатации буровых существенно увеличивается, при этом на всем сроке службы не требуется проведения капитального ремонта или замены труб.
Как вывод: в данной статье рассмотрены положительные и отрицательные стороны свойств труб из различных материалов, а также основные моменты, которые влияют на их выбор при сооружении скважины. Какую трубу выбрать — решение остается за вами.
Задумывая пробурить на своем участке скважину, необходимо заранее изучить её устройство, виды, принцип работы и многие другие особенности, чтобы избежать в будущем возможных проблем и необоснованных затрат во время строительства и эксплуатации. Один из основных вопросов, требующих пристального внимания – какие материалы использовать, и в частности – годятся ли пластиковые трубы для скважины в качестве обсадной или эксплуатационной колонны.
Что нужно знать для выбора трубы
Эта информация очень важна, так как из неё можно сделать вывод о том, какую нагрузку будут испытывать стенки обсадной трубы в процессе её погружения и последующей эксплуатации.
Характеристики и область применения пластиковых труб
Проанализировав имеющуюся информацию, можно приступать к выбору труб. Давайте посмотрим, в каких случаях возможно применение .
Типы обсадных и эксплуатационных труб из пластика
Для создания скважин используют следующие типы пластиковых труб:
- Из ПНД – полиэтилена низкого давления;
- Из ПП – полипропилена;
- НПВХ трубы для скважин – из непластифицированного поливинилхлорида.
Все они стали применяться сравнительно недавно, поэтому пока нет фактических данных о сроке их службы. Но абсолютная неподверженность пластика коррозии позволяет считать, что он никак не меньше, чем у стальных труб, срок эксплуатации которых составляет не менее 50 лет.
Обратите внимание. В качестве обсадных труб для скважин следует выбирать только напорные трубы независимо от материала их изготовления. Безнапорные, то есть, не рассчитанные на высокое внешнее давление грунта, могут использоваться для устройства внутренней эксплуатационной колонны.
В каких случаях оправдано применение пластиковых труб
Пластиковые трубы в качестве обсадных нельзя использовать для скважин глубиной более 60 метров, а также для водозаборов, расположенных в подвижных и сложных грунтах. Их прочности недостаточно для подобных нагрузок,но они могут служить эксплуатационной колонной в скважине любой глубины со стальной обсадной трубой.
В принципе все перечисленные выше типы изделий можно использовать для этих целей, но самыми привлекательными в соотношении прочность/стоимость являются трубы из НПВХ. Чаще всего пластиковые трубы используют для строительства скважин на песок, так как срок эксплуатации подобных водозаборов не отличается большой продолжительностью, и «закапывать» в землю дорогую стальную колонну, рассчитанную не несколько десятилетий, является неоправданным расточительством.
Ещё один вариант применения – абиссинская скважина из пластиковых труб. Но при её устройстве колонну не забивают в грунт, а устанавливают в заранее пробуренное отверстие, чтобы не нарушить целостность трубы.
Совет. Выбирая тип соединения труб для их наращивания по длине, отдайте предпочтение резьбовому – оно самое надежное. Сварка и установка в раструб не обеспечивают надлежащей прочности и герметичности стыков.
Недостатки и преимущества
Недостатков у таких труб немного, но они существенны. Это меньшая по сравнению со стальными прочность и недостаточная устойчивость к механическим воздействиям. Что не позволяет использовать их в глубоких водозаборах со значительным давлением грунта на стенки.
Однако, если сравнивать их с теми же стальными или асбестоцементными трубами, нельзя не заметить и явных преимуществ, к которым относятся:
- Абсолютная стойкость к коррозии и воздействию агрессивной среды;
- Устойчивость к химическим веществам, которые применяются при обработке скважин для их регенерации и дезинфекции;
- Проистекающая из перечисленных выше свойств долговечность, которая может составить более 50 лет – срок службы стальных труб;
- Высокая герметичность соединений, что гарантирует чистоту , не загрязненной частицами грунта и сточными водами;
- Небольшой вес, возможность с меньшими затратами транспортировать трубы на участок и устанавливать их своими руками без помощи спецтехники;
- Простота монтажа, особенно при резьбовом соединении;
- Низкая стоимость как самих изделий, так и их установки.
Такие рабочие характеристики пластиковых труб весьма привлекательны для потребителей, поэтому они обретают все большую популярность у людей, решивших организовать собственную автономную систему водоснабжения загородного дома или дачи.
Как провести установку обсадных труб в скважине
Обсадка скважины пластиковыми трубами выполняется уже после завершения бурения конструкции.
- Диаметр такой трубы должен быть немного меньше, чем диаметр скважины.
- Все соединения, если скважина довольно глубокая, проводятся на поверхности грунта, а не внутри конструкции.
- Проверку таких соединений можно провести при помощи шланга и мощного напора воды, направленного во внутрь соединенных изделий.
- Насос, который будет использоваться в скважине также должен иметь меньший диаметр, чем труба. Это позволит свободно опускать и поднимать оборудование в случае необходимости.
Процесс работ:
- Изначально скважина бурится оборудованием большого размера.
- Глубина такого бурения должна достигать 5 м.
- После этого необходимо взять бур меньшего объема и продолжить работы.
- Следующей глубиной станет вода на песке.
Примечание. Если потребуется скважина глубже, то бурение большим буром нужно проводить до расстояние от водоносного слоя в 1-1,5 м.
- Как только вода появится, то в конструкцию вставляются герметично соединенные между собой.
Совет. Бурение скважины должно быть ровным. Иначе трубы, которые потом вставляются в конструкцию, могут подвергнуться поломке. В результате этого скважина станет осыпаться.
- После установки труб проводят налаживание работы насосного оборудования.
- Оно устанавливается на определенном расстоянии от дна конструкции.
Заключение
Если водоносный слой на вашем участке залегает неглубоко, а грунт составляют стабильные породы, не подверженные подвижкам, лучшим выбором для устройства водозаборной скважины станут пластиковые трубы. Видео в этой статье станет информативным дополнением ко всему сказанному выше и поможет вам принять самое правильное и экономически обоснованное решение.
Автономная система водоснабжения - выбор многих владельцев частных домов. Особенно актуальным становится такое решение, когда в принципе отсутствует возможность подключения к централизованной линии. Устройство современной долговечной скважины довольно сложное. Один из основных элементов системы - трубы, к выбору которых потребуется основательных подход. На что именно обратить внимание, вы узнаете в этой статье.
Назначение труб при бурении скважины
Чтобы достичь слоя воды в толще грунта проводят достаточно трудоемкую работу - бурение скважин. Главным условием при проведении данного процесса является защита стенок скважины от разрушения и сохранность воды максимально чистой. Для осуществления поставленных целей используют трубы, каждая из которых выполняет свою задачу.
По назначению трубы для скважины бывают:
- обсадные - защищают стены от обрушения;
- эксплуатационные - предотвращают загрязнение воды.
Важно! С целью экономии денежных средств потребителей, современные производители начали выпускать трубы, выполняющие две задачи одновременно. Поэтому, купить трубы для скважины теперь стало еще проще.
Обсадные трубы для скважины - технология установки
Выполнение установки труб обсадных достаточно трудоемкий процесс, требующий задействования специальной техники. Монтаж производится следующим образом:
- Делают глубокую скважину путем бурения.
- Помещают в нее обсадную трубу для скважины на воду.
- Промежуток между стеной и трубой заливают бетонным раствором.
- В полость трубы обсадной помещают другие трубы для последующего монтажа оборудования.
Важно! Размеры обсадной трубы подбираются в соответствии с диаметром и размером скважины, от чего напрямую будет зависеть стоимость бурительного проекта. Просмотрите познавательное видео, в котором доступно показан весь процесс оформления скважины последовательно, по этапам.
Критерии выбора труб для скважин
Бурение скважины проводится индивидуально для каждой ситуации. Прежде чем совершить окончательный выбор и решить, какая труба на скважину подойдет лучше всего в условиях вашего проекта, учтите следующий ряд факторов:
- глубина бурения;
- диаметр буровой;
- технология работ бурения;
- уровень сточных вод;
- структура грунта.
Важно! Как известно, структура почвы на разных участках не идентична и обладает подвижностью. Поэтому, непременно определитесь заранее, с какого слоя почвы вы будете добывать воду - от этого будет зависеть и цена трубы для скважины. Чтобы определить состояние грунта и уровень залегания подземных вод, уточните эту информацию у ближайших соседей по участку, которые уже сталкивались с данной задачей или привлеките профильных специалистов для проведения инженерно-геологических изысканий.
Трубы для скважин - материалы
Рынок строительных материалов буквально переполнен различным ассортиментом труб. Многие варианты подходят для оформления автономных систем водозабора. Например, чтобы изготовить трубы для скважин, производители используют такие материалы:
- пластик;
- сталь;
- асбоцемент.
Важно! Каждая труба, выполненная из этих материалов, имеет свое назначение и особенности, поэтому подобрать универсальный вариант вряд ли получится. К примеру, труба для насоса скважины будет одного типа, а для оформления обсады - другого. Но в принципе найти комбинацию, доступную по цене легко, если правильно согласовать предварительно все детали проекта и прислушаться к мнению специалистов.
Виды и преимущества металлических труб
Металлические трубы для скважин представлены в нескольких вариантах и пользуются постоянным спросом среди потребителей. Положительные отклики заслужила стальная труба за счет целого ряда преимуществ, среди которых:
- высокий показатель надежности конструкции;
- долговечность - не менее 50 лет;
- легко поддается чистке;
- сохраняет воду чистой;
- способность выдерживать большие нагрузки, учитывая незначительную толщину стенок трубы - всего лишь 6 мм;
- устойчивость к механическим повреждениям.
Важно! Стальные трубы идеально подходят для скважинного насоса.
Помимо труб из обычной стали, на рынке представлены такие разновидности:
- эмалированные трубы;
- оцинкованные;
- трубы из нержавейки.
Среди существенных недостатков изделий из металла, отмечают такие факторы:
- стальные конструкции достаточно дорогостоящие;
- при длительном контакте оцинкованного материала с водой, есть вероятность загрязнения воды оксидом цинка, что небезопасно для здоровья;
- установка эмалированных труб без сколов практически невозможна, в ходе чего элементы быстро подвергаются коррозии;
- через некоторое время после монтажа труб из нержавеющей стали в воде можно обнаружить частицы ржавчины.
Важно! Для устранения практически всех вышеперечисленных проблем профессионалы рекомендуют установить бытовой фильтр для воды во время непосредственной сборки конструкции оборудования для водозабора.
Особенности использования асбестоцементных труб
Трубы из асбестоцемента - это материал, давно проявивший себя с наилучшей стороны в строительной отрасли. Они уже давно могли вытеснить с рынка подобные конструкции из металла, если бы не один недостаток - хрупкость материала.
Среди положительных характеристик асбестоцементного материала выделяют следующие:
- низкая стоимость;
- устойчивость к коррозии;
- неограниченный эксплуатационный срок;
- химическая нейтральность материала.
Важно! Чтобы обеспечить прочность конструкции, стенки асбестоцементных конструкций делают достаточно толстыми, то есть, диаметр трубы для скважины этого типа будет большим, нежели из других материалов. Следовательно, скважину, предназначенную для укладки таких труб, бурят с учетом этой особенности.
Плюсы и минусы пластиковых труб
- ПП - трубы из полипропилена;
- НПВХ - трубы из не пластифицированного поливинилхлорида;
- ПНД - трубы низкого давления из полиэтилена.
Важно! Совершая покупку труб, внимательно проследите, чтобы их предназначение было именно для питьевой воды.
Трубы из пластика отличаются рядом отличных эксплуатационных характеристик, среди которых неоспоримыми достоинствами являются:
- легкость при транспортировке и установке;
- имеют относительно небольшой вес;
- не поддаются коррозийным процессам;
- абсолютно безопасны для здоровья;
- долгосрочный период эксплуатации - более 50 лет;
- высокий показатель герметичности на стыковых участках;
- устойчивость к механическим повреждениям;
- возможность обрабатывать трубы химическими веществами, используемыми с целью дезинфекции и регенерации скважин.
Важно! Существенным недостатком пластиковых труб выделяют низкий показатель прочности, исходя из требований к этому параметру непосредственно для буровых колодцев. Поэтому пвх трубы для скважин зачастую применяются, когда высота бурения не превышает 60 метров. Основное место применения эксплуатационных пластиковых труб - обсадные стальные колонны.
Как лучше соединять трубы при бурении скважины?
Если диаметр скважины свыше 10 см и предполагается установка погружаемого насоса, то обсадная труба будет состоять из отрезков, длина которых обычно 3-12 метров.
Важно! Чтобы понять, какой метод соединения выбрать, вспомните, что основное задание обсадной трубы - это сохранение герметичности.
Существует 3 метода соединений:
- Соединение резьбой, в том числе фитингами. Данный метод считается наиболее дорогостоящим за счет высокой степени надежности. Чтобы обеспечить хорошую герметичность, труба с резьбой для скважины будет наиболее разумным решением. Но при этом учтите, что при использовании фитингов, может уменьшиться внутренний полезный диаметр скважины, который ограничит и выбор насоса.
- Сварочный метод соединения. Сомнительный способ оформления стыков, так как герметичность сварочных швов будет напрямую зависеть от работы сварщика. Также примите во внимание, что сварные швы на металлических трубах подвергаются коррозии, что существенно снижает срок эксплуатации. Более приемлемым считается применение такой технологии для обустройства трубопроводов на открытых участках, чтобы своевременно выявлять разрушение и купировать его, не допуская аварийной ситуации.
- Монтаж труб в раструб - это метод соединения труб через уплотнительное кольцо. Такой способ абсолютно ненадежный, поскольку вы не сможете контролировать качество установки труб, а также существует вероятность просадки при использовании.
Важно! Из всего вышесказанного легко сделать вывод в пользу единственно правильной технологии соединения при обустройстве бурового колодца - соединение труб резьбой.
Какой вид труб выбрать: напорный или безнапорный?
Чтобы определиться, какому виду труб отдать предпочтение, для начала выясните, какие они бывают:
- Безнапорные - это трубы, которые используются в условиях без давления.
- Напорные - это материал, стенки которого выдерживают высокое внешнее и внутреннее давление.
Важно! Чтобы оформить колонны обсадные приобретайте исключительно трубы напорные, так как давление почвы на внутренние стенки конструкции неизбежно.
Какой диаметр труб выбрать для скважины?
Диаметр трубы обсадной рассчитывается в зависимости от используемого типа насоса. При этом, если на территории дома водонасосный горизонт имеет повышенный динамический и статистический уровень воды, то насос в обсадной трубе находиться в подвешенном состоянии.
Важно! Информацию по данным показателям лучше уточнить в организациях, осуществляющих бурение скважин.
Чтобы понимать, как правильно произвести расчет, предлагаем рассмотреть вариант для постройки, где расход воды приблизительно составляет 3 м3/час. Для этих целей подойдет насос диаметром 75 мм.
Для вычисления диаметра трубы проведите следующие расчеты: 75 мм+8 мм (толщина стенки трубы)+4 мм (промежуток между трубой и насосом)= 87 мм.
Важно! Все трубы обсадные имеют стандартные размеры. К полученной цифре наиболее подходят такие стандартные размеры диаметра обсадочных труб:
- 114 мм;
- 109 мм;
- 89 мм.
Для насоса диаметром 102 мм расчет проводят тем же методом: 102+8+4=114 - это подходящий диаметр трубы, но лучше выберите с запасом - 127-133 мм.
Важно! Оптимальным вариантом считаются трубы из стали с диаметром внутри 10-15 см, а также ПВХ трубы с диаметром 75-140 мм. Такие трубы из скважин не вынимают.
Как просчитать расход воды?
Так как будущий расход воды непосредственно влияет на принципы выбора разных комплектующих частной инженерной системы, отдельно отметим правила расчета. Чтобы выполнить подсчет расхода воды, возьмите за пример максимальный расход при полностью открытом бытовом кране - 0,7 м3/час.
Допустим, в доме одновременно расходуют воду:
- стиральная машина;
- кран на кухне;
- кран в санузле;
- полив газона во дворе.
Важно! Пик расхода воды приблизительно составит 2,8 м3/час. При этом в двухэтажном доме средний расход воды будет равен 6-8 м3/час.
Заключение
Процесс установки автономного водоснабжения - достаточно трудоемкая, кропотливая работа, требующая значительных денежных вложений и времени. Прежде чем принимать решение о бурении скважины, внимательно ознакомьтесь с правилами монтажа, особенностями прилегающей территории, ассортиментом и качеством материалов, подходящих именно для вашего проекта.
__________________________________________________
Наряду с глубиной скважинного отверстия, большое значение имеет его диаметр. Дело в том, что от данного параметра зависит сложность и стоимость буровых работ. Кроме того, разные диаметры скважины на воду непосредственным образом влияют на эксплуатационные характеристики конструкции и способ ее обслуживания.Поэтому о выборе оптимального размера лучше позаботиться заранее – еще на этапе проектирования системы водоснабжения.
Под диаметром скважины подразумевается внутренний размер эксплуатационной колонны, в которую опускается насосное оборудование, водоподъемный трубопровод и прочая аппаратура. При этомнепосредственное бурение грунта осуществляется буром большего размера, особенно при обустройстве двухколонной скважинной конструкции.
Интересно знать. Бурение в две колонны производится, если над главным водоносным слоем расположены другие горизонты. В этом случае внешняя обсадка (кондуктор) защищает основной горизонт от проникновения воды из верхних источников, а расположенная внутри эксплуатационная колоннаявыполняет организацию водозабора.
Обустройство скважины с двумя колоннами
С точки зрения производительности и обслуживания, высокийпоказательдиаметра трубы для скважиныявляется более предпочтительным. Во-первых, увеличивается объем фильтровой зоны, а значит, при одинаковой мощности водоноса можно откачивать больше воды за единицу времени (хотя основополагающим параметром остается дебит источника). Во-вторых, появляется возможность использовать более габаритное (и более мощное) оборудование, а также существенно упрощается процесс ремонта и обслуживания конструкции.
С другой стороны: большой диаметр – высокая цена. При увеличении ширины бурения в два раза стоимость работ увеличивается почти в три. Поэтому очень важно сделать расчет таким образом, чтобы удовлетворить и финансовые, и потребительские запросы.
Эксплуатационные трубы для скважин на воду
Размер трубы может быть разным и зависит от того, каким диаметром будут бурить скважину. Обсадная колонна устанавливается после или в процессе бурения для защиты внутренних стенок от осыпания породы. Для укрепления конструкции между внешней поверхностью и грунтом заливается раствор бетона, после чего осуществляется дальнейшее обустройство скважины: устанавливается насосное оборудование, монтируется трубопровод, верх закрывается оголовком.
Применяемые материалы
Трубы, которые используются для обсадки скважины, изготавливаются из:
- асбестоцемента;
- стали;
- пластика.
Асбестоцемент доказывает свою профпригодность в области водоснабжения уже несколько десятилетий. Подобные изделия не боятся коррозии, являются химически нейтральными и обладают хорошей долговечностью. Вместе с темхрупкость материала заставляет производить установку предельно аккуратно. Обычно монтаж асбестоцементных колонн доверяют специалистам.
Стальные конструкции достаточно часто используются для обсадки артезианских источников. Такое изделие способно выдерживать большие нагрузки, создаваемые грунтовыми слоями, поэтому ему не страшны подвижки пород. Диаметр стальной трубы для скважины может варьироваться в широких диапазонах, асрок эксплуатации составляет более 50 лет.
Стоит обратить внимание. Одним из недостатков стальной трубы является подверженность коррозии. В результате реакции окисления на стенах со временем образуется ржавчина, которая может перенасыщать воду железом.
Стальная обсадка для скважины
С каждым днем все большей популярностью пользуются пластиковые обсадные трубы, которые имеют значительно меньший вес при хороших показателях надежности. Они не поддаются коррозии и не подвержены химическому воздействию окружающей среды, поэтому могут эксплуатироваться не одно десятилетие. Еще более привлекательными пластиковые изделия делает сравнительно невысокая цена. Тем не менеедля сложных грунтов все же более предпочтительным считается металл.
Технические показатели
К эксплуатационным колоннам предъявляются определенные требования, которые в первую очередь касаются толщины стен и диаметра. Для стандартного использования допустима непрямолинейность данных показателей, не превышающая 0,7 мм на 1 м. Однако в некоторых случаях порог непрямолинейности может быть более жестким – 0,5 и даже 0,3 мм на 1 м.
При обустройстве артезианских скважин чаще всего применяют колонны диаметром 90- 165 мм. Для скважин на песок с целью предотвращения быстрого заиливания рекомендуется делать отверстие от 125 мм. Хотя,например, в абиссинских колодцах диаметральный размер эксплуатационной колонны редко превышает 50 мм.
Более подробную информацию о существующих диаметрах и толщинах стенок в обсадных колоннах можно посмотреть в соответствующей таблице:
Таблица размеров обсадныхтруб ПВХ
Зависимость диаметра эксплуатационной трубы от габаритов насоса
Диаметр скважины на воду напрямую зависит от типа и размера насоса, и наоборот, выбор насосного оборудования осуществляется в соответствии с габаритами обсадной колонны.
Диаметр скважины для насосной станции
Если зеркало воды находится недалеко от поверхности, тогда для водозабора можно использовать самовсасывающие поверхностные насосы, которые часто идут в комплекте с гидроаккумуляторами и называются насосными станциями.
Интересно знать. Принцип работы самовсасывающих агрегатов определяет глубину водозабора, которая не превышает 9 метров. Поэтому при более низком уровне воды применяются погружные приборы, способные поднимать воду с глубины более 50 м.
При использовании насосной станции диаметр скважины на воду зависит от диаметра водоподъемной трубы или шланга, который опускается вниз. Как правило, в этом случае достаточно 50-миллиметровой обсадки, чтобы обеспечить нормальную работу системы водоснабжения.
При эксплуатации поверхностных насосов достаточно отверстия в грунте небольшого размера
Диаметр скважины для погружного оборудования
Минимальный диаметр глубинных насосов для скважин равняется 3 дюймам (76 мм). Установку таких аппаратов можно осуществлять уже в 90-миллиметровую обсадную трубу. Тем не менеедля бытовых потребностей в большинстве случаев применяются 4-дюймовые агрегаты, которые стоят дешевле и обладают более высокой производительностью. Для их нормального размещения используется эксплуатационная колонна не менее 110 мм.
Совет. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение скважинным отверстиям большего размера. Разница в стоимости бурения ствола 90 мм и 110 мм не столь значительна, тогда как обслуживать намного проще именно 110-миллиметровую колонну.
Расстояние между корпусом и стеной обсадки не должно быть меньше 2 мм по всему радиусу. При этом для вибрационных погружных насосов данный критерий является более жестким, поскольку при непосредственном контакте с эксплуатационной колонной может произойти разрушение конструкции.
Запас для погружения насоса должен быть достаточным для нормальной эксплуатации скважины
Пример расчета диаметра трубы для скважинного насоса
Чтобы точно определить диаметр трубы для скважинного насоса, можно воспользоватьсяпростой формулой:
D(обсадки) = D(насоса) + зазор + толщина стенки
Таким образом, для 3-дюймового агрегата минимальный диаметральный размер отверстия будет составлять:
D = 76 + 4 + 5 = 85мм
Исходя из этого, для таких устройств подойдет колонна 90, 113 или 125 миллиметров (в соответствии с приведенной выше таблицей).
Дляпогружныхскважинных насосов диаметром 4 дюйма (102 мм) допустимый размеробсадной колонны, соответственно, будет другим:
D = 102 + 4 + 5 = 111 мм
По таблице подбираем необходимые габариты: 113, 125 или 140 миллиметров.
Совет. Предпочтение лучше отдавать большему размеру колонны, чтобы уменьшить вероятность заклинивания насосного оборудования при установке и в процессе эксплуатации.
С одной стороны, скважина малого диаметра сложна в обслуживании и имеет склонность к быстрому заиливанию, с другой – бурение и обустройство слишком больших скважинных отверстий финансово невыгодно. Иногда очень сложно самостоятельно найти наиболее рациональное решение. В этом случае не лишним будет воспользоваться помощью специалистов.
