Какую обсадную трубу для скважины выбрать металл или пластик

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.

Виды и особенности обсадных труб

Выбор материалов для каждого конкретного случая зависит от множества причин (глубина бурения, конструкция собственно скважинной системы, технологические способы бурения, используемое буровое оборудование, диаметр скважины, состав слоёв грунта по всей глубине и пр.). Кроме того, каждый материал для изготовления обсадной трубы характеризуется своими достоинствами и недостатками, поэтому его выбор является индивидуальным.

Произвести геологические изыскания и расчёты, чтобы определить оптимальную глубину скважины.

c7cbaf5c34c6db8429a277b78314cdf0.jpg

Составить литологический разрез грунтовых пластов по всей глубине, чтобы определить, расположены ли водоносные слои над конкретным, какие породы подлежат бурению по глубине, существуют ли негативные факторы, например, плывуны и пр.

Сделать анализ состава воды для выбора типа фильтра.

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.

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.

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

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.

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

Какую обсадную трубу для скважины выбрать металл или пластик

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.

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.

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

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

Основных узлов, которые входят в комплекс обсадки, всего три:

  1. Донный фильтр. Не позволяет попадать песку и глине в насос, оставляя его чистым и работоспособным.
  2. Тонкий фильтр. Очищает воду от мелких включений, делая ее пригодной для бытового применения.
  3. 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:

  1. Абиссинский колодец для полива. Подойдут бетонные трубы, так как их стоимость полностью оправдана.
  2. Скважина на песок. Подходит пластик, так как глубина такой скважины не более 90 метров.
  3. 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.