Что лучше для скважины

Принцип утепления скважины

Изоляция обсадных ПНД труб для скважин — залог долговечности системы водоснабжения в частном доме. Для местности с мягким климатом используется утепленный каркас или пластиковый кессон для оборудования оголовка скважины. Для начала необходимо выкопать траншею от одного до полутора метров, ее глубина определяется уровнем промерзания грунта. В каркасе получится разместить расширительный насос либо насосную станцию. Для пластикового кессона требуется котлован с минимальной глубиной от двух метров.

Когда траншея уложена, необходимо срезать горловину скважины до глубины основания короба. Его пол обустраивается крышкой, размеры которой соответствуют сечению трубы. Крышку можно сделать самостоятельно с использованием дерева и минераловатного материала, также подойдет металл. Но можно ее приобрести и в готовом виде.

Для защиты труб ПНД для скважин, их нужно обертывать пластиковым или металлическим материалом. Чтобы повысить эффективность теплоизоляции, необходимо оставить воздушную прослойку в 5 см. Она выступит в качестве дополнительной защиты от обледенения воды. Воздушный зазор в некоторых случаях заполняют опилками.

Для местности с суровыми зимами используют электрические нагреватели. Их размещают в непосредственной близости к скважине. Трубопровод по всей длине оборачивают кабелем, который подключается к сети электропитания. Провода необходимо изолировать в пластиковых гофрированных трубах, в таком случае не возникнет замыкания сети. Если планируется установка электронного нагревателя, то его нужно разместить в коробе с налаженной системой вентиляции.

Долговечность водопроводной системы определяется грамотным подбором размеров обсадной трубы, а также варианта ее теплоизоляции. Бурение глубоких скважин нужно доверять специализированным организациям с опытом проведения таких работ. Связано это с тем, что задача не допускает каких-либо ошибок, любое упущение может привести к провалу. А на том же участке не получится бурить скважину во второй раз, придется выбирать новый участок для нее.

Особенности монтажа

Перед началом буровых работ определяют глубину залегания водоносного слоя и приблизительный дебит будущей скважины. Это можно узнать, сверившись с геодезическими данными соседей (если у них на участке также есть скважина), либо с помощью специальных карт местности. Бурят скважину с помощью буровых установок, причем первые 3 метра – с помощью бура большего диаметра, а затем – меньшего. По достижению водоносного слоя в скважину устанавливают первую трубу.

Рекомендуем ознакомиться: Вентиляция и воздуховоды прямоугольной формы сечения

Собственно процесс укрепления стенок скважины выглядит так:

• после установки первой трубы меньшего диаметра на нее наращивают следующую, используя раструбное резьбовое соединение;
• таким способом устанавливают и последующие трубы, исходя из глубины скважины;
• промежуток между стенкой скважины и внешней частью трубы заполняют жидким цементом или мелким щебнем для неподвижной фиксации сооружения;
• верхнюю часть обсадной трубы, достигающую глубины промерзания грунта, утепляют с помощью любого теплоизолирующего материала (минеральная вата, пенопластовая или полистирольная скорлупа);
• видимую часть трубы скважины закрывают специальной пластиковой заглушкой и оформляют в виде небольшого колодца.

Важно также не опускать обсадную трубу впритык ко дну скважины – изделие не должно опираться в грунт, а доходить только до кровли водоносного слоя. В противном случае такая ошибка в установке приведет к снижению дебита скважины и преждевременному разрушению обсадной трубы

В процессе установки труб в скважине их диаметр сокращается по мере углубления. Для соединения двух труб разного диаметра необходимы специальные фитинги – переходники соответствующего внутреннего и наружного размера резьбы. Чтобы правильно поместить обсадную трубу в скважину, в буровое отверстие сначала погружают трубы меньшего диаметра (например, 125 мм), затем с помощью фитингов на них устанавливают изделия обычного размера. На глубине первых 3-5 метров от поверхности земли должны быть установлены трубы большего размера.

Рекомендуем ознакомиться: Труба медная для системы отопления

Назначение

При бурении скважин всегда делают обсадку из специальных труб, которая выполняет следующие функции:

• Основное назначение обсадки — предохранение шахты от осыпания грунта и забивания скважинного канала.
• Наличие колонны дает возможность подниматься водяному столбу вверх без впитывания в грунт, предотвращает загрязнение воды.
• Благодаря герметичности соединения трубных участков, обсадка предохраняет скважинный источник от проникновения в его канал загрязненных поверхностных и грунтовых вод.
• В ровный и жесткий ствол круглого сечения удобно погружать глубинный электронасос, всасывающий воду.
• На верх колонны крепят оголовок или крышку, которые препятствуют проникновению в канал наружных атмосферных осадков и грязи, служат опорой для страховочного троса глубинного электронасоса.
• При адаптерном подключении водопровода, обсадная труба является опорой для крепления адаптера, который врезают сбоку в ее стенку на глубине ниже точки промерзания.
• Фильтр, размещенный внизу колонны, отсеивает крупные и мелкие частицы гравия, песка, известняка, глины, делая воду более пригодной для питья и хозяйственных нужд.

Рис. 2 Конструкции обсадных стальных труб по ГОСТ 632-80

Виды обсадных труб для скважины

Мы уже знаем, что обсадные трубы — это такие изделия, которые выполняют функцию армирующего материала, а работа всей системы будет зависеть от их качества.

Сегодня для обсадки каналов своими руками можно использовать разные типы труб. Наибольшее распространение получили металлические, пластиковые, а также асбоцементные изделия. Ответ на вопрос, какую обсадную трубу для скважины лучше применять, зависит от предполагаемых условий эксплуатации (в первую очередь, это склонность грунта к подвижкам) и объёма планируемого водозабора. Сортамент данной продукции регламентирован требованиями ГОСТ 632-80. Узнать, какими трубами для скважины лучше укреплять её стены, в том числе и своими руками, вы сможете, ознакомившись с ниже приведённой информацией.

Трубы металлические. Эти трубы обсадные лучше использовать для артезианских скважин и в целом для сооружений на известняк и песок. Данные изделия устойчивы к любым механическим нагрузкам и отличается хорошей прочностью.

Главное преимущество металлических обсадных труб — высокая прочность

Диаметр стальных обсадных труб колеблется в диапазоне 114≤D≤508 мм. При толщине стенки 5-6 мм они прослужат не меньше 50 лет. Ещё один плюс – это оснащение стальных труб резьбой. Если вы ищете ответ на вопрос, какая труба лучшая для скважины, используемой с целью организации постоянной бесперебойной подачи воды, в пользу выбора стальной обсадки говорит следующий фактор. Как известно, любая пробуренная магистраль может заиливаться. А восстановление её работоспособности путём применения бурового инструмента возможно только при стальных обсадных трубах. С изделиями из другого материала сделать это не доступно.

Однако, чёрной стали присущи серьёзные недостатки. Прежде всего, это коррозия, которая обусловливает появление в воде ржавчины. Впрочем, эта проблема является легко устранимой трудностью, которую можно решить применением современных фильтров. На этом фоне гораздо весомее выглядит другой недостаток металлической обсадной трубы для скважины: высокая стоимость данного изделия в толстостенном исполнении. Поэтому использовать стальную обсадку рекомендуется для обустройства глубоких скважин с большим эксплуатационным ресурсом. Выполнять бурение неглубокой скважины на песок с экономической точки зрения лучше с использованием более дешёвого материала.

Пластиковые трубы. Аналитики рынка отмечают возросшую популярность пластиковых труб для скважины. Скважины на воду, укреплённые данными изделиями:

• имеют продолжительный эксплуатационный ресурс;
• химически нейтральны;
• в отличие магистралей, оснащенных обсадными трубами железными для скважин, не подвержены воздействию коррозии;
• не требуют для обустройства значительных материальных затрат. Причём, независимо от того, какая используется труба – из ПНД, ПВХ или из полипропилена.
• лёгкость монтажа своими руками.

Использование пластиковых труб значительно удешевляет обустройство скважины

Пластиковые трубы отличаются малым удельным весом, и для удобства соединения, как правило, оснащаются резьбой. Полная картина типоразмеров обсадного трубного ПВХ проката представлена в таблице №1. Изучив её, вы узнаете, какие диаметры наиболее часто применяются для реализации пластиковой обсадки.

Таблица 1

Помимо всего прочего, это, по сути, лучший стройматериал для создания фильтрующих колонн.

Из недостатков пластиковой обсадки стоит выделить слабую устойчивость к механическим нагрузкам. Повторно разбурить скважину такого типа очень проблематично, а иногда просто невозможно.

Асбестоцементные трубы. К основным преимуществам данных изделий относятся:

• стойкость к воздействию химически агрессивных сред;
• высокие антикоррозионные свойства;
• относительно небольшая цена.

Главный недостаток – повышенная хрупкость, ввиду чего без увеличения толщины стенки в данном случае не обойтись. Казалось бы, ничего страшного, ведь стоимость асбоцементной трубы невысока, поэтому толщину стенки можно и увеличить. Однако следует помнить, что такой обсадной трубе для скважины придётся бурить магистраль большего диаметра. А это ещё больше увеличит себестоимость монтажных работ.

Кроме того, сооружение фильтрующих колонн на базе асбоцементных труб не разрешается. Такую обсадку лучше применять для артезианских скважин на известняк глубиной до 100 метров.

Обсадные трубы из металла

Изделия для обсадной колонны бывают:

• чугунными;
• стальными;
• эмалированными;
• из нержавейки;
• оцинкованными.

Стальные изделия – самый востребованный и практичный вариант для обустройства обсадной колонны. Они соответствуют всем техническим и эксплуатационным требованиям, которые предъявляются к подобным элементам. Изделия из стали применяются для организации артезианских скважин, когда бурение выполняется в известняковом или песчаном грунте.

К основным достоинствам изделий относится:

• Высокая прочность и износостойкость к повреждениям и деформациям.
• Наличие резьбового соединения для создания герметичной конструкции.
• Срок службы изделий, толщина стенок которых составляет 6 мм, достигает 50 лет.
• Возможность прочистки скважины буровым инструментом при заиливании дна.
• Бесперебойная подача питьевой воды на протяжении всего срока эксплуатации сооружения.

К недостаткам стальных элементов можно отнести следующее:

• Восприимчивость к появлению коррозии и ржавого осадка в воде.
• Сложность проведения самостоятельного монтажа из-за существенного веса толстостенных изделий.
• Высокая стоимость расходного материала.

Помимо стальных труб используются эмалированные, оцинкованные и нержавеющие модели.

Изделия для обсадки с эмалированной поверхностью восприимчивы к коррозии, которая появляется при деформации или повреждении эмали.

Оцинкованные конструкции отличаются длительным сроком службы, но склонны к загрязнению водного источника оксидом цинка.

Бурение скважины с обсадной трубой

Бурение скважин и установка обсадной колонны при наличии соответствующего оборудования и техники не кажется слишком сложным процессом, наиболее распространенные скважины на песке проходят следующим образом:

• Загоняют на участок буровую установку, после определения места расположения скважины включает оборудование и буром соответствующего диаметра, прикрепленного на штанге стандартной длины 3 — 4,5 — 6 м начинают проходку. По мере углубления штанги удлиняют, прикручивая на резьбу следующие элементы, таким образом погружают бур на нужную глубину до появления воды.
• Практически все проходчики используют технологию гидравлического бурения, направляя в скважинный ствол во время проходки воду из цистерны вспомогательной машины (водовозки). Воду подают в шахты через полые штанги, второй метод — сооружение в месте проходки небольшого котлована, который постоянно пополняют водой, его используют в низкобюджетной проходке.
• После появления в отвале нужной песчаной или известковой породы (зависит от типа скважины) извлекают и поочередно демонтируют штанги, затем вынимают бур, меняя его на скважинный НПВХ-фильтр. Фильтрующее устройство представляет собой обычную трубу заводского изготовления с поперечными прорезями (щелевой фильтр), многие буровики делают его самостоятельно, перфорируя в обсадной трубе ряд круглых отверстий и оборачивая оболочку тонкоячеистой сеткой из металлических коррозионностойких материалов (нержавейка, бронза, латунные и медные сплавы).
• На торец фильтра крепится конусная заглушка с помощью резьбы или саморезов, после чего его опускают в скважинный канал. Перед установкой колонны иногда засыпают на дно скважины щебень и речной песок для организации дополнительной фильтрации.
• По мере опускания к фильтру прикручивают следующую трубу и так продолжают до тех пор, пока не достигнут нужной отметки.
• После установки колонны верхнюю трубу обрезают и проводят прокачку скважины, подавая некоторое время в ее канал воду под давлением, после чего начинают выкачивание мутной воды погружным электронасосом до появления на выходе прозрачной жидкости.
• Полная процедура прокачки может занять несколько дней, однако специалисты стремятся сделать свою работу за несколько часов, рассчитывая на осаждение взвешенных частиц на дно с течением времени.

Рис. 16 Примеры проведения буровых работ своими руками

Для обустройства скважин в настоящее время широко используют обсадные трубы из непластифицированного поливинилхлорида НПВХ, обладающие высокими физическими и химическими характеристиками, длительным сроком эксплуатации, более низкой стоимостью по сравнению с металлами. Использование обсадки из НПВХ позволяет эффективно обустраивать все виды скважин глубиной от 5 до 300 м с удобным размещением в них водозаборных погружных электронасосов любых моделей.

Особенности работы на разных почвах

Если на территории имеются агрессивные воды природного или производственного происхождения, буронабивные работы лучше реализовывать при помощи асбестоцементных труб. Укрепление буровой шахты не проводится в случаях с набухающими и тугопластичными грунтами.

В данных условиях рекомендуется удерживаться от использования вышеописанной технологии. Когда работа завершена, проводится демонтаж трубных секций. Иногда проект требует оставить их в почве: это делается с целью дополнительно оградить сваи из бетона от воздействия грунта в местностях с геологической и сейсмической активностью.

Какую трубу выбрать для скважины?

Теперь мы знаем, что в продаже есть металлические, асбестоцементные, пластиковые трубы. Для себя мы определились, что хороший вариант – это тот, когда одновременно установлены изделия из пластика и металла. Далее стоит определиться с тем, какая должна быть металлическая труба. Здесь выделяют изделия двух типов: с резьбой, и те трубы, которые монтируются при помощи сварочного соединения.

Если же мы говорим про действительно хорошую скважину, то здесь следует отдать предпочтение резьбовым соединениям труб. При этом рекомендуемая толщина стенки металла и трубы должна быть не менее 4,5-5,0 мм с учетом группы прочности “Д”.

Что касается резьбового соединения стальных сегментов, то ему мы отдаем свои предпочтения благодаря наилучшей герметичности.

Правильно нарезанная резьба на заводе – это гарант идеальной плоскости на протяжении всей длины обсадки. В случае со сварным швом, это место изначально будет уже прослабленным, следовательно, именно здесь будет возникать коррозия, которая уже через 20-30 лет эксплуатации приведет к нарушению герметичности.

Сваривая металл, точной гарантии идеальной плоскости не даст ни один сварщик, даже самый квалифицированный, что может привести к искривлению геометрии воображаемой прямой на каждом сварном соединении. Многие организации, предлагающие пробурить скважину, зачастую используют именно сварную технологию соединения, которая для них самая выгодная, но для вас, как для хозяина, напротив – это деньги, вложенные с большим риском.

Что касается диаметра, то здесь все рассчитывается под конкретный проект. В основном диаметр отверстий будет зависеть от глубины, от слоев грунта, от движения этих слоев, а также от других параметров, которые следует уточнить у подрядной организации.

Всё остальное сделает ПНД материал. Диаметр трубы тоже может быть сугубо индивидуален, поскольку кто-то использует 110мм, другие 117мм, что зависит от столба воды, характеристик устанавливаемого оборудования, общего капиталовложения в скважину. Всё это обговаривается на момент заключения договора и рассчитывается под конкретный проект. Впрочем, существует проверенный расчет диаметра, требующий изучения.

Почему для скважины лучше выбирать обсадные трубы с резьбой:

Применение для водяных питьевых скважин

При обустройстве водяных колодцев используют: пластиковые, стальные и асбоцементные детали. Наиболее популярными из-за простого монтажа и низкой цены являются пластиковые трубы из ПВХ и ПЭ. Для бурения таких колодцев используют спецтехнику. Обсадка скважины происходит после её бурения. Стыковка отдельных элементов в таких колоннах происходит благодаря резьбовым соединениям.

Без обсадной трубы невозможно устройство питьевой скважины

Металлические и асбоцементные детали хоть и подходят для монтажа скважин на воду, однако, их использование имеет определённые недостатки.

Виды обсадных труб для скважин

Каждый из них имеет ряд преимуществ и недостатков, что определяет целевое назначение. Если не понятно, какие трубы лучше для скважин той или иной глубины, читайте далее или обратитесь к специалистам.

Трубы из металла

Здесь есть еще одна классификация. Изделия делятся на виды, и бывают:

• чугунными или стальными;
• эмалированными;
• оцинкованными;
• из нержавейки.

Сказать однозначно, какая обсадная труба для скважины лучше нельзя, потому что каждый тип находит применение в зависимости от климата, особенностей грунта, глубины залегания водоносных платов, других факторов.

Самым популярным видом металлических обсадных труб являются стальные. Сталь применима для устройства артезианских скважин, когда глубина доходит до отметки залегания известняковых водоносных пластов. Не знаете, какую трубу выбрать для скважины? Сталь – универсальный материал, который подойдет для источника любого типа и целевого назначения. Преимуществами являются:

1. Продолжительный период эксплуатации.
2. Высокая несущая способность при небольших габаритах.
3. Невосприимчивость к внешним механическим воздействиям и деформациям.
4. Устойчивость к истиранию, возможность чистить источник от донных отложений.

За все перечисленные требования к обсадным трубам придется заплатить. Высокая стоимость и большой вес – это минуты металлический обсадок для скважин. В процессе эксплуатации у воды появляется металлический привкус. Самостоятельно смонтировать шурф тяжело ввиду большой удельной массы.

Трубы из асбестоцемента

Это материал, себестоимость которого ниже. Он устойчив к воздействию солей. Асбестоцемент уже много лет используется при строительстве гидросооружений. Перечень главных преимуществ следующий:

1. Исключается появление очагов коррозии.
2. Допустимый эксплуатационный период – 65 лет.
3. Стоимость доступна, всегда имеется в продаже.

Но есть и ряд недостатков, и первый из них заключен в том, чтобы такие обсадные трубы не применяют для обустройства артезианской скважины. Кроме того:

1. Сложный монтаж, необходимость применения спецтехники.
2. Материал хрупкий, боится механических ударов, что усложняет транспортировку.
3. Предусмотрено фланцевое соединение или сочленение стык в стык, что не гарантирует герметичность.
4. Требуется регулярное обслуживание. На поверхности появляется налет, который придется снимать.

Диаметр обсадной трубы для скважины и толщина стенок варьируется, но представленный ассортимент обладает меньшим диапазоном сфер применения, чем металл или пластик.

Трубы из пластика

Полиэтилен НД, ПВХ и полипропилен продолжает выдавливать с рынка конкурентов из металла и бетона. Популярность обеспечили конкурентные преимущества, коих много:

1. Увеличенная продолжительность эксплуатации.
2. Абсолютная инертность по отношению к солям и другим химическим элементам.
3. Исключено появление очагов коррозии, гниения.
4. Малый удельный вес позволяет выполнять работы без строительной техники.
5. Предусмотрено резьбовое соединение, позволяющее добиться абсолютной герметичности.
6. Простота транспортировки, хранения, использования ввиду малого веса.

Чтобы понять, какую трубу лучше использовать для скважины, если бюджет ограничен, добавьте в этот список низкую стоимость. Недостатком можно выделить ограничение по глубине скважины, которая не может превышать 60 метров. В остальном все зависит от выбранной толщины стенок и геометрии сечения.

Расчет диаметра трубы для обсадки скважины

Рассчитывая планируемый дебит, нельзя забывать, что он напрямую зависит от диаметра обсадных труб. Иными словами, запас воды больше в том источнике, для устройства проектом предусмотрен больший диаметр труб для скважины на воду.

Но и это не единственный фактор, влияющий на выбор. В учет берутся параметры насосного оборудования, которое планируется установить. В среднем, чтобы прокачать 4 кубометра воды, потребуется насос, диаметр корпуса у которого порядка 8 см. Должен быть запас, который составляет по 5 мм с каждой стороны.

Это расстояние от насоса до внутренней поверхности обсадной трубы. Поэтому в данном случае к 80 мм нужно прибавить 2 раза по 5 мм. Получается, что для реализации поставленной задачи потребуется обсадная труба, диаметр которой 100 мм.

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.

варианты резьбового соединения обсадных труб

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.

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 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.

Особенности обустройства

После того, как обсадка скважины будет произведена, специалисты рекомендуют засыпать на дно небольшое количество речного чистого песка и гранитную или мраморную крошку. Они будут выполнять функцию дополнительного фильтра. Тогда вода будет очень хорошего качества.

Почему требуется использовать крошку из камня твёрдой породы и речной песок.  Если засыпать на дно источника грунтовой песок либо известковый гравий, вода будет загрязнена примесями, неизменно содержащимися в этих материалах. Выходят вместе с жидкостью они очень долго, и на протяжении этого периода та будет мутной и для пищевых целей непригодной.

Вода идёт с громкими звуками и перерывами либо вообще из источника не поступает. Эти явления могут возникать по следующим причинам:

• в источнике недостаточный уровень воды;
• фильтр засорён или повреждён;
• в подающей трубе нарушена герметичность;
• вышел из строя обратный клапан насосного оборудовании.

Необходимость установки оголовка на обсадную трубу. Основной задачей данного элемента является предотвращение попадания в устье канала посторонних предметов. Кроме этого, немаловажным фактором является то, что оголовок защищает оборудование и комплектующие от кражи.

В целом, установив подобную конструкцию, хозяин решит вопросы такого плана:

• вероятность промерзания зимой верхней части скважины уменьшится;
• источник будет надёжно герметизирован;
• дебет скважины увеличится;
• можно будет подвешивать насос и надёжно крепить проводку.

Оголовок — важная деталь скважины, это своего рода крышка, защищающая всю конструкцию от негативных факторов

Сегодня производители стараются максимально полно удовлетворить потребности клиента путём реализации дополнительных возможностей по использованию оголовка скважины. Наибольшее распространение получили следующие опции:

• цанговые зажимы и секретные болты для защиты конструкции от взлома;
• карабины и рым-болты для подвешивания оборудования;
• дополнительные отверстия с пружинными предохранителями от перегибов для вывода кабеля питания и др.