Обсадные пластиковые трубы: современная «одежда для скважин»

Основные и наиболее оптимальные способы автономного гидроснабжения предполагают забор воды из подземных источников. При этом возникает необходимость того или иного вида работ по извлечению грунта, и образуется скважина большего или меньшего диаметра. Для того чтобы предохранить водный источник и доступ к нему от различных видов загрязнений, а также – обрушения стенок скважины, необходима защита. Одним из современных и перспективных материалов для решения данной проблемы являются обсадные пластиковые трубы.

Об их достоинствах и недостатках, возможностях и ограничениях в применении – далее в статье.

Возможные варианты автономного водоснабжения из различных водоносных горизонтов

От того, каковы гидрологические свойства конкретного участка, зависит выбор скважины, а, следовательно, и материала для нее. Поэтому первым этапом в планировании автономного водоснабжения должны стать профессиональные исследования водоносных горизонтов.

В противном случае остается, разве что, понадеяться на ближайших соседей, у которых уже существует тот или иной источник подземного водоснабжения. Тем не менее, металлическая или пластиковая обсадная труба потребуется в подавляющем большинстве скважин, по крайней мере, в верхней части.

Требования к устройству водозаборных скважин регулируются двумя основными документами: СНиП 3.05.04-85 «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации» и СНиП 2.04.02-84: Приложение 1 – «Способы бурения водозаборных скважин». Последний отдельно оговаривает возможность применения неметаллических материалов, таких как трубы пластиковые обсадные.

Выбор горизонта

В подземном пространстве вода может залегать в трех слоях, и во многом от того, из какого из них будет осуществляться водозабор, и будет зависеть – можно ли при устройстве скважины использовать пластиковые обсадные трубы.

Слои эти таковы:

• Верховодка – самый близкий к поверхности горизонт, с залеганием в среднем от 5 м, иногда подходит вплотную к уровню грунта.
  Питается за счет осадков, поэтому очень нестабилен по уровню и может содержать все химические и биологические загрязнения данной местности.
  Для пищевых целей используется в районах с хорошей экологией как источник для колодцев
• Грунтовые воды – залегают на глубине нескольких десятков метров, и представляют собой горизонт, образующийся, как правило, над слоем водоупорной глины в песке, поэтому его еще называют песчаным.
  Наиболее целесообразна для этого горизонта обсадная труба ПВХ, учитывая подвижность грунта и ее высокую кольцевую прочность.
  Питается он также за счет накопления сезонных осадков. Однако площадь водосбора в данном случае больше, а фильтрация воды при прохождении через почвенные слои – несравнимо выше.
  Самый популярный источник для автономного водоснабжения благодаря сравнительно небольшой глубине, а, соответственно – и невысокой стоимости работ.
  Однако этот горизонт также не отличается высокой стабильностью уровня, и высока угроза загрязнения его «протечками» верховодки

Схема скважины «на песок»

• Артезианские воды – залегают в слоях известняка, на глубине от 30 до 200 м. В большинстве случаев имеют давление пласта, что позволяет использовать их без использования насосного оборудования, самоизливом – достаточно поставить на оголовке скважины запорную арматуру.
  Этот вид отличается повышенными потребительскими качествами и не подвержен загрязнению. В этом слое, в зависимости от прочих геологических условий, могут использоваться как ПВХ обсадные трубы, так и полипропиленовые или полиэтиленовые

Общие сведения о полимерных обсадных трубах

Из труб в скважине формируется обсадная колонна. При больших глубинах ее делают телескопической (диаметр труб, залегающих глубже, сужается с каждым «коленом» не менее чем на 50 мм по сравнению с предыдущим).

В целом же диаметр трубы рассчитывают из планового водопотребления и необходимого дебета (расхода воды в единицу времени) скважины. В среднем он составляет 125 – 160 мм, для бытовых нужд этого вполне достаточно.

Следует учитывать, что при одинаковом внешнем диаметре трубы могут иметь различную толщину стенки (6-12 мм), что сказывается на их прочности и внутреннем диаметре.

Важная информация!

Согласно СНиП трубы обсадные пластиковые могут применяться лишь в скважинах глубиной до 250 м и при их свободном (без забивки) погружении. Соответственно, размер самой скважины должен быть как минимум на 100 мм больше диаметра трубы.

Соединения труб в обсадной колонне

СНиП допускает следующие типы соединений при устройстве скважины:

• Резьбовые
  • Муфтовое – когда с обоих концов трубы нарезается внешняя резьба, которая вкручивается с двух сторон в муфту с внутренней резьбой
  • Ниппельное – действует по тому же принципу, но резьба нарезается внутри труб, и при соединении в нее вкручивается ниппель с наружной резьбой
  • Раструбное – дополнительные элементы не используются, но один из концов трубы устраивается уширенным, в нем нарезается внутренняя резьба.
    На втором конце, с обычным диаметром – резьба наружная, и трубы в колонне вкручиваются непосредственно друг в друга

Концы труб для раструбного соединения

• Сварные – используются штатные методы сварки для конкретного вида пластика (обсадные трубы ПВХ таким способом не соединяют)

Также, несмотря на отсутствие отечественных нормативных документов по данному способу, в последнее время применяют клеевое соединение. Этот вариант нормируется по международным стандартам и ТУ производителя. Как правило, им соединяется труба НПВХ обсадная.

Свойства труб из разных видов полимеров

Наиболее распространены при устройстве скважин обсадная ПВХ труба и изделия из полиэтилена. Применяют и полипропилен, однако в силу своей пластичности он имеет серьезные ограничения по подвижности грунта, в котором устанавливается колонна.

Труба ПВХ обсадная

Трубы из поливинилхлорида имеют повышенную кольцевую прочность и химическую стойкость, однако менее пластичны и плохо переносят низкие температуры, что может быть важно, например, в условиях вечной мерзлоты.

Имеет свою специфику и полиэтиленовая обсадная труба. Она обладает достаточно высокой пластичностью, что может быть важно для труб для скважин, имеющих изгиб, либо проложенных в подвижных грунтах, и очень низкую теплопроводность.

Однако есть и свои недостатки – склонность к пропусканию кислорода сквозь стенки и большая чувствительность к химическим реагентам. Однако в условиях артезианских вод с низким содержанием солей и прочих примесей это не столь важно, и обсадные ПНД трубы работают долго и надежно.

Преимущества обсадных труб из пластика перед прочими материалами

Совет!

Поскольку каждый солидный производитель имеет в своем ассортименте специальные пластиковые трубы для обсадки скважин, в линейке выпускаются и различные комплектующие – фильтры, оголовки  и т.п. Разумно брать все изделия одной фирмы. Это гарантирует их совместимость и работоспособность

Конкурентоспособность полимерных труб обеспечивается следующими их эксплуатационными характеристиками:

• Малый вес, что препятствует нештатному проседанию трубы в скважине
• Широкий диапазон рабочих температур (особенно — обсадная ПНД труба)
• Кольцевая и ударная прочность сопоставимая с металлом
• Срок службы не менее 50 лет
• Низкая стоимость
• Возможность использовать облегченное оборудование для монтажа
• Противодействие образованию осадка
• Низкое сопротивление водному потоку (для скважин с самоизливом)
• Абсолютное отсутствие коррозии
• Стойкость к химическим и бактериологическим загрязнениям воды

Последние два качества обеспечивают, помимо нормального функционирования самой колонны, еще и высокое качество воды для потребителя.

Суммируя вышесказанное, можно сделать вывод: в настоящее время, за редким исключением, обсадная пластиковая труба – лучший выбор для защиты как бытовой, так и промышленной скважины на воду.