До недавнего времени для оснащения скважин применяли металлический трубный прокат или асбоцементные изделия. Сегодня для этих целей можно купить пластиковые трубы ПВХ и НПВХ. Они появились в продаже не так давно, но благодаря высоким техническим и эксплуатационным свойствам, лояльной цене заняли лидирующие позиции в этой области.
1. Виды и популярные диаметры
Обсадные трубы НПВХ изготавливаются из жёсткого суспензионного поливинилхлорида (значение константы Фикентчера по ГОСТу 14040 К > 66) методом экструзии, окрашиваются в синий или серый цвет.
Представляют собой пустотелые цилиндры длинной формы с круглым профилем диаметром 80 — 400 мм, толщиной стенки в диапазоне 5 — 21,5 мм. Выпускаются в отрезках со стандартной длиной от 2,07 до 6 метров, включая резьбовой участок.
- раструбные изделия с резьбовым соединением и дополнительной герметизацией эластичным кольцевым уплотнителем;
- с гладкими концами под пайку;
- раструбные под склеивание.
- питьевого водоснабжения. Обсадные трубы НПВХ абсолютно безопасны для человеческого организма, не ухудшают органолептических и гигиенических показателей воды, не способствуют биообрастанию и развитию в воде микроорганизмов растительного происхождения;
- технического назначения — для забора и транспортировки жидких и газообразных веществ с концентрацией серной кислоты не более 30 мг на литр и температурой от 15 до 45 ºС.
1.1. Расчёт диаметра и размеры соединительной части
При расчёте диаметра обсадной трубы НПВХ для водозаборных скважин опираются на величину максимального потребления воды при одновременном включении всех кранов. От этого параметра зависит мощность насоса, габаритные размеры которого в свою очередь являются определяющими для выбора трубы.
У погружных насосов с подачей от 3 до 8 мм диаметр корпуса составляет 75 — 122 мм, более близкие к ним по размеру обсадных трубы НПВХ 90 и 125 мм.
При сооружении водозаборных скважин на малодебетных водоносных слоях для крепления стен используют изделия Dn 170 мм. Они позволяют создать ремотнопригодную обсадную конструкцию для глубоких шурфов.
Внутренний размер даёт возможность выполнить монтаж ремонтной колонны с Dn 125 мм и эксплуатировать водозабор в дальнейшем с более доступным по цене насосным агрегатом.
Линейные параметры раструбов обсадных труб НПВХ с d = 125 мм изображены на схемах 1, 2.
Схема 1
Схема 2
Значение линейных параметров раструбов представлены в табличной форме.
№ п/п | Наименование | Обозначение | Размеры раструба, мм | |
с кольцевым уплотнителем (Схема 1) | под клеевое соединение (Схема 2) | |||
1 | Длина фаски | α | Не менее 11 | 11 |
2 | Внутренний диаметр раструба в месте монтажа уплотнительного элемента | d1 | 125,9 | — |
3 | Внутренний диаметр раструба в месте монтажа уплотнительного элемента | d2 | 148,4 | 125,3 |
4 | Номинальная толщина стенки трубы | e | 4 — 10 | 4 — 10 |
5 | Толщина стенки раструба | e1 | 4,3 — 10,1 | 4 — 10 |
6 | Длина раструба | l | 121,5 | 100 |
7 | Длина раструба до канавки под кольцевой уплотнитель | l1 | Не менее 19 | — |
8 | Угол фаски | α | 15° | 15° |
Для изготовления сплошного уплотнения в форме кольца производители используют акрилонитрильный бутадиеновый каучук с твёрдостью по Шору «А» 70 ±5 ед. Его номинальный диаметр для труб Dn 125 мм должен составлять 133 мм, высота равняться 4,2 мм, радиус закругления краёв — 0,5±0,2.
2. Характеристики и применение
Обсадные трубы НПВХ 125 мм в России производят ряд предприятий: компания «Кормелл», ЗАО «Хемкор», группа компаний «Системы пластиковых трубопроводов» и др.
Их продукция соответствует требованиям стандартов ГОСТа 51613 — 2000 и ТУ 2248-001-517588796-2008, согласно которых обсадные трубы НПВХ должны обладать:
- снаружи и изнутри гладкой поверхностью без пузырей, сколов, трещин и раковин. Допускается только наличие продольных полосок и волнистости незначительных размеров;
- нейтральностью ко всем химическим средствам, которые используются в процессе регенерации скважин и обработки их для дезинфекции;
- устойчивостью к ударным нагрузкам;
- низким сопротивление потоку внутренней среды;
- высокой кольцевой жёсткостью;
- устойчивостью к коррозии;
- низкой электропроводностью;
- стойкостью к образованию водного камня;
- внутренние поверхности практически не изнашиваются;
- прочностью к боковому давлению и растяжению;
- устойчивостью к осадку камня и загрязнений;
- небольшим удельным весом.
Металлический трубный прокат также может без опасений подвергаться обработке всеми химическими средствами, устойчив к осадку камня и загрязнений, способен воспринимать ударные нагрузки, но дорогой и быстро выходит из строя под воздействием коррозии.
Если купить для водной скважины более доступные по цене обсадные трубы НПВХ, то они могут прослужить не менее 50 лет.
При этом гигиенические свойства питьевой воды из такой скважины с течением временем некоим образом не ухудшатся.
Кроме того, они обладают хорошей пропускной способностью и способствуют уменьшению диаметров трубопроводов, входящих вместе с ними в единую водопроводную или технологическую систему.
У обсадных труб НПВХ 125 мм высокий уровень допустимого напряжения, предел текучести не менее 49 МПа и плотность составляет 1,4 г/см³, вследствие чего при погружении в скважину на 30 м способны выдерживать нагрузку более 5 тонн.
Изделия из НПВХ, ПВХ доступны по цене, легко транспортируются и монтируются, не требуя применения тяжёлой грузоподъёмной техники.
2.1. Сфера использования
Обсадные трубы НПВХ 125 мм с толщиной стенки 4 — 7,5 мм используют для армирования скважин малых и средних глубин, например, для обеспечения дачного или приусадебного участка водой из подземных источников. С финансовой точки зрения автономное водоснабжение будет менее затратно, чем прокладка сетей большой протяжённости. Бурение и обсада скважины выполняется в течении 1 — 2 дней, материалы и устанавливаемое оборудование — не дорогие. Для примера, купить обсадные трубы НПВХ 125х5мм, длиной 3070 мм с раструбом Кормелл (Россия) в долларовом эквиваленте можно по цене 24 — 25 $, 125х7,5 той же длины по цене 35$.
Более толстостенную продукцию из НПВХ используют для укрепления технологических стволов, в тех случаях, когда их глубина превышает 100 м.
При обустройстве водозаборной скважины трубами НПВХ с резьбовыми раструбами строго соблюдают правило, в основе которого лежит постепенное уменьшение диаметров бурения, когда:
- первую часть проходки в крепкой коренной породе на 3 — 5 м осуществляют буром диаметром 140 мм;
- следующая часть скважины вскрывается до водоносного разлома буром 130 мм;
- в пробуренный шурф погружают одну обсадную трубу Dn 125 мм, к ней посредством резьбы присоединяют следующий элемент, и так до выполнения полной обсады ствола. Надёжную герметичность колонне обеспечивают установкой в пазы всех узлов сочленения уплотнительных колец. В случае использования изделий под клеевое соединения, гладкий конец трубы при сборке нужно смазать двухкомпонентным клеевым составом на основе полимера UPVC и тетрагидрофурана и поместить в раструб нижней части колонны.
Для неглубокой скважины с легким насосом достаточно и пластикового оголовка с несущей способностью до 200 кг.