Обсадная труба — виды, материал, выбор по виду скважины, монтаж

Обеспечение индивидуального жилья водой из скважинных источников — один из наиболее часто встречающихся вариантов в домах, лишенных доступа к центральной магистрали водоснабжения. При бурении для устройства скважинной шахты берется обсадная труба, от выбора которой в большой степени зависит эксплуатационный срок использования источника.

В торговой сети представлен широкий ряд обсадных труб из разных материалов с отличающимися размерными и техническими параметрами. Это затрудняет принятие правильного решения по оптимальному выбору труб без изучения информации об их разновидностях и параметрах.

Рис. 1 Схемы обсадочных колонн, ниже описание к рисунку:

1. Одна обсадная колонна из металла
2. Двухтрубная конструкция с внешней металлической колонной и внутренней эксплуатационной из пластика.
3. Пластиковую трубу обсаживают до забоя (дна) скважины, предварительно перфорируя ее на величину водоносного слоя.
4. Конструкция скважины с промежуточной колонной — кондуктором.
5. Переход на трубу меньшего диаметра при однотрубной конструкции.
6. Конструкция двухтрубной обсадки.
7. Переход эксплуатационной колонны на меньший диаметр внутри рабочей колонны.
8. Высокая обсадная труба в сыпучем грунте, а эксплуатационная пластиковая на остальном расстоянии ничем не защищена.
9. Конструкция с однотрубной пластиковой колонной.

Требования к обсадке

Ответ на вопрос, что такое обсадная труба для скважины, следует из ее назначения. После проведения бурения скважинная шахта нуждается в укреплении стенок и формировании прямолинейного канала для возможности опускания в источник глубинного электронасоса. Для этого формируют обсадную колонну из различного вида труб, соединяя их резьбой, сваркой, муфтами.

Основные требования к скважинным колоннам и соответственно трубам:

• Жесткость и прочность. Глубина бытовых скважин при заборе воды из артезианских источников достигает 200 м. При таких расстояниях стенки трубы в придонной области испытывают значительное давление грунта. Поэтому трубная оболочка должна выдерживать это давление без повреждения стенок или изменения формы сечения.
• Герметичность стыков. Так как колонна собирается из трубных фрагментов, при монтаже необходимо обеспечить их герметичное соединение. В противном случае произойдет утечка воды из скважинного канала за пределы колонны. Это повлечет образование плавунов и проникновение грязи в шахту.
• Экологичность. Подавляющее большинство бытовых скважин применяют для питьевого водообеспечения. Трубный материал не должен оказывать на воду вредное воздействие, изменяя ее химсостав.
• Химическая инертность. В период всего срока эксплуатации обсадная труба находится в водной и агрессивной среде почвы. Поэтому важно, чтобы материал труб был химически нейтрален во избежание его ускоренного разрушения.
• Температурная стойкость. Верхний участок обсадной колонны приблизительно с глубин менее 2 м от уровня земли попадает в зону воздействия внешней окружающей среды. Ее наружная температура, если брать районы экстремальными климатическими условиями, может изменяться от — 50 °С до + 40 °С. Материал трубы не должен менять своих физических и химических свойств в данном температурном диапазоне.
• Высокий эксплуатационный срок. Долговечность скважин напрямую зависит от их вида. Если источник на песке может эксплуатироваться в среднем около 5 лет, то срок службы артезианки доходит до 50 лет. Поэтому важно, чтобы обсадка артезианского источника могла простоять без разрушения оболочки весь этот период.

Рис. 2 Обсадная труба металлов

Статья по теме:
Автономное водоснабжение частного дома – инструкция по обустройству. Возможно будет интересно почитать расширенную статью про организацию водоснабжения, используемое оборудование, схемы, расчет.

Напорный или безнапорный трубопровод?

Единственно верный вариант – использование напорных труб. Только такие изделия способны выдержать двухстороннее давление. С внешней стороны на стенки колонны воздействует плавучесть грунтов, а изнутри – водяной напор.

Обустройство напорной магистрали обезопасит водоносную систему от преждевременного выхода из строя. При выборе водонапорной трубы сопоставляют показатель ее рабочего давления с предполагаемым дебитом скважины

Представленные ниже видео-обзоры помогут определиться с наиболее оптимальным вариантом обсадки скважины.

Обсадная труба из пластиков

Стоимость обсадных полимерных труб намного ниже стальных, при этом они коррозионно устойчивы и имеют малый вес. Последнее преимущество значительно упрощает и удешевляет проведение бурения, для которого не требуется крупногабаритная тяжелая спецтехника.

Более низкая прочность полимерных колонн не играет важной роли на малых глубинах и абсолютно не важна при использовании их в качестве дополнительных оболочек внутри стальной обсадки.

Рис. 5 Морозостойкий полипропилен – внешний вид изделий

Статья по теме:

Как найти воду на участке для скважины – народные и научные способы. Возможно будет интересно почитать расширенную статью про варианты самостоятельного и с привлечением специалистов воды на участке для бурения скважины или рытья колодца.

Морозостойкий полипропилен МПП

Обычный трубный полипропилен ПП хорошо известен хозяевам частных домов. Из него чаще других материалов монтируют сети холодного и горячего водоснабжения, отопления.

Единственный недостаток, мешающий широкому использованию полипропилена снаружи — его невысокий нижний температурный порог. При температуре окружающей среды около -20 °С, оболочка полипропиленовой трубы становится хрупкой и разрушается. В морозостойком полипропилене данный недостаток устранен за счет введения в композицию эластомеров – материалов, способных восстанавливать свою форму после деформации.

Обычно наполнителями служат синтетический тройной этиленпропилендиеновый сополимер или каучук, объем добавки составляет около 5%. В результате при низких температурах полипропилен не теряет свою эластичность и за счет этого удается снизить его температурный порог.

Наименование показателей	ППК-5
Плотность, кг/м³	880
Показатель текучести расплава, ПТР г/10 мин (230 °С; 2,16 кг)	5,9
Термостойкость, С	280
Наполнение каучуком	5%
Светостойкость	7-8
Модуль упругости при изгибе, МПа	300
Ударная вязкость по Шарли с надрезом при +20 °С, кДж/м²	12

Таблица. 3 Характеристики МПП

Морозостойкий полипропилен сохраняет практически все физические, химические характеристики исходного материала и имеет следующие особенности:

• Нижний температурный порог, который выдерживает МПП, доходит до — 60 °С. Верхний температурный предел МПП достигает + 140 °С, при этой температуре происходит размягчение материала.
• Плотность МПП около 0,90 г/см3 является самой низкой среди трубных полимеров. В итоге в собранный колонне нет чрезмерных нагрузок на стыки.
• Материал стоек к истиранию и эластичен (данный показатель по отскоку составляет 40 — 50%).
• Предельный прочностной показатель МПП: 20 — 28 МПа.
• Относительное удлинение: 400 — 600 %.
• Модуль упругости при изгибании: 300 — 1100 МПа.
• Морозостойкий полипропилен — ударопрочный материал, его ударная вязкость до разрушения при температурах + 230 °С составляет 12 кДж/м2.
• Полипропилен химически нейтрален и безвреден при использовании в системах питьевого водоснабжения.
• Трубопровод устойчив к слабым кислотам, щелочам, маслам, растворам солей.
• Его эксплуатационный срок доходит до 50 лет.

Морозостойкий полипропилен регламентируется ТУ 2211-065-05796653-2002 и ТУ 6-05-1931-82. Трубу обсадки из морозостойкого полипропилена выпускают синей окраски.

Рис. 6 Обсадная труба НПВХ

Непластифицированный поливинилхлорид НПВХ

Техусловия на трубы из НПВХ с резьбой приведены в ТУ 2248-001-84300500-2009, его некоторые положения:

• Их изготавливают следующих видов: — С раструбом, в котором изнутри нанесена резьба, и гладким вторым концом с наружной резьбовой насечкой. — Без раструба с увеличенной толщиной трубной стенки и разной резьбой на концах.
• Типы резьбы: трапецеидальные обычная TR и упорная коническая TRK.
• Трубный диаметр находится в диапазоне от 90 до 450 мм.
• Допустимо их погружение под землю на расстояния до 100 м, колонна с утолщенной стенкой может быть опущена под грунт на 300 м.
• НПВХ трубопровод экологичен и используется в магистралях питьевого водоснабжения.
• Полимер устойчив к агрессивным реагентам, не подвержен коррозионным процессам.
• В сравнении с аналогичными пластиками, плотность НПВХ выше (1,35 — 1,43 т/м3), чем у воды, благодаря этому колонна не всплывает.
• Благодаря гладким внутренним стенкам, обсадная труба имеет низкое гидравлическое сопротивление.
• Коэффициент теплового расширения непластифицированного поливинилхлорида меньше, чем у других пластиков.

Средний наружным диаметр d		Толщина стенки s		I3 дли- на резьбын.м.	I5 +30* дли- на до фильтра	I4 +-50, мм** Для эффективной длины I2 равной
Номинал	Предел отклонения	Номинал	Предел отклонения			1000	2000	3000	4000
90	+ 0.3	5.0 8.0	+0.6 +0.6	42 45	80	800	1800	—	—
113	+ 0.3	5.0 7.0	+ 0.7 + 0.9	47	95	775	1775	2775	3775
125	+ 0.3	5.0 6.0 7.5	+ 0.9 + 0.9 + 1.0	95	775	1775	2775	3775
140	+ 0.4	6.5 8.0 10.0	+ 0.9 + 1.0 + 1.0	62	160	710	1710	2710	3710
165	+ 0.4	7.5 9.5	+ 1.0 + 1.2	170	700	1700	2700	3700
195	+ 0.5	8.5 11.5 14.0	+ 1.2 + 1.8 + 1.8	72	175	695	1695	2695	3695
225	+ 0.5	10.0 13.0	+ 1.2 + 1.8	72	180	690	1690	2690	3690
280	+ 0.5	12.5 16.0	+ 1.5 + 1.0	88.5	220	640	1640	2640	3640
330	+ 0.6	14.5 19.0	+ 1.7 + 2.0	220	640	1640	2640	3640
400	+ 0.7	17.5 21.5	+ 2.0 + 2.4	240	620	1620	2620	3620
450	+ 0.8	19.5 23.5	+ 2.2 + 2.6	99	240	620	1620	2620	3620

Таблица. 4 Размерные параметры трубного НПВХ по ТУ 2248-001-84300500-2009

• НПВХ – диэлектрик, не подверженный электрохимической коррозии, стоек к отложению известкового налета и солей на поверхности.
• Обладают низкой теплопроводностью порядка 0,14 Вт/м·°С.
• Отличительная особенность НПВХ-труб в сравнении с другими материалами — самая низкая скорость роста бактерий на его поверхности.
• Нейтральны к агрессивным химическим веществам, используемых для регенерации скважин (соляная кислота).
• Температура плавления НПВХ 150 — 220 °С, при нагревании свыше 60 °С материал размягчается. Становится хрупким при температуре меньше -75 °С (ниже порога стеклования).
• К недостаткам НПВХ относят его хрупкость, однако многие производители снижают ее добавлением в состав пластификаторов.
• Обсадная труба из НПВХ отличается высокой механической прочностью и жесткостью.
• Срок эксплуатации НПВХ свыше 50 лет;
• Обсадные НПВХ-трубы стоят дешевле аналогов из полиэтилена высокого давления и полипропилена.
• НПВХ-трубу выпускают светло-голубого цвета, также рынке присутствуют и дешевые технические изделия из вторсырья, которые визуально невозможно отличить от экологичного первичного НПВХ.

Рис. 7 Обсадная труба из ПНД

Полиэтилен низкого давления (ПНД)

Трубы из ПНД хорошо известны собственникам частных домов, у которых смонтировано индивидуальное водоснабжение. Их прокладывают под землей для транспортирования воды из скважинных и колодезных источников в жилье.

ГОСТ 18599-2001 задает техусловия на трубы из ПНД, которые отличаются следующими особенностями:

• Для обсадки изготавливаются из первичного сырья, которое экологически безвредно для питьевой воды.
• ПНД-трубы имеют относительно высокую плотность – свыше 0,941 г/см3.
• Температура пранспортируемой среды для ПНД от — 60 до + 40 °С.
• Изготавливаются из марки полиэтилена ПЭ-100.
• Обсадку делают из изделий с наиболее толстой оболочкой, поэтому они не имеют резьбовых раструбов для соединения.
• Толщину трубных стенок выбирают из диапазона от 6 до 10 мм.

SDR 17 S8		SDR 13.6 S6.3		SDR II S3		Овальность после экструзии,
Средний наружный		Максимальное рабочее давление воды при 20 оС, МПа						не более
диаметр		1		1.25		1.6
Толщина стенки
номина.	пред. откл.	номина.	пред. откл.	номина.	пред. откл.	номина	пред. откл.
32	+0,3	—	—	—	3,0	+0,5	1,3
40	+0,4	—	—	3,0	+0,5	3,7	+0,6	1,4
50	+0,5	3,0	+0,5	3,7	+0,6	4,6	+0,7	1,4
63	+0,6	3,8	+0,6	4,7	+0,8	5,8	+0,9	1,5
75	+0,7	4,5	+0,7	5,6	+0,9	6,8	+1,1	1,6
90	+0,9	5,4	+0,9	6,7	+1,1	8,2	+1,3	1,8
110	+1,0	6,6	+1,0	8,1	+1,3	10,0	+1,5	2,2
125	+1,2	7,4	+1,2	9,2	+1,4	11,4	+1,8	2,5
140	+1,3	8,3	+1,3	10,3	+1,6	12,7	+2,0	2,8
160	+1,5	9,5	+1,5	11,8	+1,8	14,6	+2,2	3,2
180	+1,7	10,7	+1,7	13,3	+2,0	16,4	+2,5	3,6
200	+1,8	11,9	+1,8	14,7	+2,3	18,2	+2,8	4,0
225	+2,1	13,4	+2,1	16,6	+2,5	20,5	+3,1	4,5
250	+2,3	14,8	+2,3	18,4	+2,8	22,7	+3,5	5,0

Таблица 5. Характеристики ПНД-труб для обсадок из ПЭ-100 по ГОСТ 18599-2001

• Обладают гибкостью и пластичностью, позволяющей им не растрескиваться при обледенении воды в трубопроводе.
• Полиэтилен химически нейтрален, может длительное время работать в агрессивной среде.
• Срок службы ПНД-труб достигает 50 лет.
• Имеют относительно невысокий коэффициент теплопроводности порядка 0,32 Вт/м·°С.
• Слабо устойчивы к действию ультрафиолета, при длительном нахождении на солнце подвержены растрескиванию.
• Компании производители реализуют ПНД обсадные трубы диаметры которых снаружи отличаются от стандартизированного цифрового ряда. Обычно их принимают равными 90, 110, 117, 120, 125, 128, 135, 140, 160 мм.
• Обычная длина трубы обсадки из ПНД — 3 или 4 м. По согласованию с заказчиком она может быть увеличена.
• Так как трубопроводы ПНД отличается мягкостью и эластичностью, их чаще применяют внутри обсадки из высокопрочных металлов в качестве второй дополнительной колонны.
• При обустройстве колонны только из ПНД-труб ее высота зависит от сечения стенок, диаметра и обычно не превышает 60 м.
• ПНД-трубы выпускают черного или синего цветов, при втором варианте их довольно сложно отличить от аналогичных изделий из других материалов.

Рис. 8 Прайс-лист на ПНД обсадную трубу

Полиэтилен высокого давления ПВД

Трубы из полиэтилена высокого давления (ПВД) а также материал их изготовления отличаются следующими особенностями:

• Имеют плотность около 0,91 г/см3, уступая по этому показателю полиэтилену низкого давления. Из-за меньшей плотности они менее прочны и износостойкости, чем ПНД.
• Работают в чуть более широком температурном диапазоне, чем ПНД. Допускается их эксплуатация в среде от — 40 до + 90 °С.
• Плохо переносят резкие температурные перепады.
• Имеют высокое тепловое расширение.
• Обладает высокой химической устойчивостью даже к концентрированным кислотам и щелочам, сложным эфирамальдегидам кетонов и растительным маслам.
• Имеет в своем составе незначительное количество примесей, что положительно сказывается на их экологичности.
• Стоят дороже НПВХ.
• Срок службы ПВД-труб не менее 50 лет.

Трубы обсадные из полиэтилена высокого давления довольно редко встречаются на рынке. Они имеют типичный синий цвет и соединяются при помощи наружной и внутренней безраструбовых резьб.

Рис. 9 Обсадная труба ПВД

Стеклопластик

Трубы из стеклопластика настолько редко попадаются обычному потребителю, что мало кто знает, что это такое. В промышленности их получают методом намотки стеклянных нитей на металлическую оправку с одновременной пропиткой синтетическими смолами.

Их изготавливают некоторые частные предприятия на импортном оборудовании. В основном стеклопластиковые трубы применяют для прокладки напорных и безнапорных трубопроводных магистралей, соединяя их между собой муфтами, фланцами, раструбами с герметизирующими кольцами, склеиванием.

Применение стеклопластиковых труб в качестве элементов для скважинных обсадных колонн — эксклюзивный вариант, который реализуют единичные производители в лице компании Сафит.

Один из методов изготовления скважинных стеклопластиковых труб описан в ТУ 2296-003-18057578-06, изделие включает в себя следующие элементы:

— неподвижную закладную деталь;

— уплотнительную прокладку;

— свободно вращающуюся корончатую гайку.

При производстве внутренний слой трубы покрывают пищевой полиэтиленовой пленкой, которая приклеивается к стеклопластиковой оболочке. Трубы для скважины в полной заводской готовности изготавливаются применительно к конкретным проектам систем различного назначения (подъема питьевой воды, растворов солей, кислот, щелочей).

Рис. 10 Стеклопластиковая обсадная труба от Сафит и трубы, их характеристики

Особенности труб из стеклопластика:

• Область применения стеклопластика — подача воды для хозяйственно-питьевых нужд, растворов кислот, солей и щелочей.
• Могут функционировать в противопожарных и технологических трубопроводах, в низкотемпературных тепловых сетях.
• Диапазон температур рабочей среды от -50 до +70 °С.
• Стеклопластиковая колонна имеет вес в 4 — 5 раз меньше стальной.
• Эксплуатационный срок не менее 20 лет.
• Труба не подвержена зарастанию солями и биологическими микроорганизмами — грибком, плесенью.
• Отличаются прочностью, способны выдержать осевую нагрузку в 25 тонн. Устойчивы к ударам и изгибам.
• Выпускаются в трудногорючем исполнении по ГОСТ 12.1.044-89.
• Имеют низкий коэффициент теплопроводности порядка 0,4 Вт/м ·°С.
• Не требуют использования защиты от электрохимической коррозии, не нуждаются в дополнительной изоляции.
• Предприятие выпускает специальные переходники на типовые скважинные оголовки под любой тип электронасосов.
• Монтаж стеклопластиковой колонны отличается высокой скоростью и простотой.
• Допускается демонтаж обсадки и многократные соединения.

Рис. 11 Виды скважинных источников

Черновая обсада

Единственной причиной осознанного выбора черновой обсады в брусовом доме, мой взгляд, может быть желание установить пластиковый подоконник и в тон ему – пластиковые откосы. Можно экономить только на сорте древесины. Потому что во всех остальных случаях мнимая экономия в итоге оборачиваются бОльшими затратами.

Качественная черновая окосячка должно также изготавливаться из сухой доски. В отличие от чистовой, в ней НЕ выбирается четверть. Окна монтируются на крепежные пластины, как в каменном доме или обычной квартире. Затем эти пластины закрываются доборами, а торец – наличниками.

Хорошо смотрится вариант отделки откосов пластиковыми доборами вместе с пластиковым подоконником.

Черновая обсада из сухой сосны.

Закладной брусок

К сожалению, по незнанию люди часто соглашаются на некачественную черновую обсаду. Она представляет собой доску с прибитым вдоль нее бруском, который закладывается в паз, выбранный в проеме. Поэтому она и называется «в закладной брусок».

Некачественная обсада

Кроме затрат за отделку откосов вы можете получить скрытые проблемы:

• поведет доску при высыхании, и она потянет за собой окно
• привернутый брусок может искривится и образуется щель на улицу
• саморезы крепежных пластин могут пройти обсаду насквозь и зафиксировать ее к стене дома, тем самым нарушив саму идею обсадной колоды

Пиломатериал для закладной обсады покупают на рынке. Размеры досок лимитированы по ширине. А значит они могут выпирать из стены или быть уже нее. В таком случает вы попадете и на доборы к наличникам.

Обсада в закладной брусок через 1 год после эксплуатации. Брусок отошел, утеплителя было мало или не было совсем. Образовалась щель из дома на улицу, сидеть возле окна было невозможно — холодно!

С переделкой некачественной черновой обсады неоднократно сталкивались специалисты компании Шувое.ру – почитайте эту статью https://shuvoe.ru/blog/obsada-v-zakladnoj-brusok.html

Не поняли что написано? Хотите больше информации? в комментариях и получите ответ от специалиста ООО Шувое.ру — компании, которая занимается обсадой и отделкой срубов больше 25 лет. Уже есть +50 ответов.Перейти к комментариям

Обсадная труба — применение в зависимости от типа скважин

В бытовом хозяйстве для водоснабжения используются различные типы скважин, отличающиеся глубиной проходки. В каждой из них рационально использовать определенный вид обсадок из металлов или полимеров.

Абиссинские

Абиссинские — это скважины неглубокого залегания от 5 до 30 м. Водозабор из них осуществляют при помощи поверхностного электронасоса или станции с глубиной опускания всасывающего напорного трубопровода не более 8 — 9 м.

Так как во внутрискважинный канал не опускают глубинный электронасос, a всасывающий патрубок поверхностных агрегатов имеет небольшой диаметр, для обсадки берут малые в окружности трубы.

Обычно в абиссинку опускают ПНД-трубопровод, намотанный в бухты — это позволяет смонтировать обсадную шахту без стыков. Часто ПНД-трубу малого диаметра в 25 или 32 мм непосредственно подсоединяют к электронасосу, совмещая в одном изделии обсадку и всасывающий патрубок.

Скважины на песке

Глубина песчаных скважин обычно лежит в диапазоне от 30 до 60 м.

При таких расстояниях давление на стенки труб обсадной колонны относительно невелико и для ее сборки можно использовать полимеры. Для обустройства обсадки скважин на песке подойдут наиболее распространенные трубы из непластифицированного поливинилхлорида НПВХ, морозостойкого полипропилена МПП, полиэтилена высокого давления ПВД.

При значительных глубинах скважин на песке существуют варианты устройства обсадок из двух полимерных колонн.

Стоит отметить, что производители труб НПВХ для скважинных обсадных колонн выпускают щелевые фильтры с конической заглушкой на конце, которые первыми погружают в канал.

В редких ситуациях, когда глубина скважинного источника на песке доходит до 100 м, в колонне используют обсадные стальные трубы.

В песчаные скважины опускают глубинные электронасосы двух основных типоразмеров в окружности — 3 или 4 дюйма, соответственно 75 — 80 и 100 мм. Диаметр обсадной трубы для полимерной колонны подбирают с учетом размеров электронасоса и толщины ее стенок, для 3-дюймовых подойдет 90-я, для 4-дюймовых — 125-я.

Рис. 12 Схема обсадки в скважинах на песке и артезианках

Артезианские

Глубина артезианских источников доходит до 200 м, при этом колонна испытывает значительные нагрузки грунта на свою оболочку. Поэтому не существуют альтернативы высокопрочным стальным трубам в скважинном канале артезианки.

Стоит отметить, что коррозия стали, сопровождающаяся увеличением процентного содержания железа в воде, для артезианок не актуальна. Большинство глубинных скважин имеют и без того повышенное содержание различных металлов в водной среде, приводящее к использованию для водоочистки специальных установок обезжелезивания.

Нередко внутрь стальной помещают пластиковую колонну. Это повышает коррозионную стойкость обсадки и увеличивает срок ее службы.

Вторую колонну обычно собирают из НПВХ-труб, можно использовать и менее прочный ПНД трубопровод, нагрузка на внешние стенки которого внутри стальной оболочки минимальна.

Наиболее распространенный вариант устройства двух обсадных колонн — помещение внутрь 140-й стальной трубы 125-й полимерной.

Рис. 13 Малогабаритные буровые установки

Какой вариант сборки колонны лучше?

Свод требований к обсадным трубам и технологиям соединения сегментов скважинной колонны отображен в ГОСТе 632-80. Положением допускается использование разных методов сборки.

Исходя из способа стыковки, подбирается соответствующий тип трубы, поэтому это вопрос надо решить еще на стадии проектирования скважины.

№1 — неразъемный контакт труб под сварку

Сварка обеспечивает наиболее жесткое соединение металлических труб. Основное достоинство метода сегодня ставится под сомнение представителями ряда бурильных компаний.

Аргументы против использования сварки:

• вероятность недостаточной герметичности сварочного шва;
• возможность отклонения трубы по вертикальной оси, что затруднить монтаж колонны в скважину;
• недостаточная коррозийная защита шва.

Однако при высоком уровне профессионализма сварщика перечисленных дефектов не будет. Большинство строительных конструкций (мосты, фермы, нефтепроводы) возведены из стали и, как правило, они сварные.

Другой вопрос, что качественное выполнение работы требует сварочного оборудования и привлечения квалифицированного электросварщика. Эти меры повышают себестоимость выполняемых работ, уменьшая прибыль и конкурентоспособность исполнительной организации.

В сварочных электродах применяется защитная обмазка, которая обеспечивает легирование сварочного шва. Это увеличивает прочность металла и повышает коррозийную стойкость стыка

№2 — водоподъемные каналы с резьбой

При обсадке скважины металлопрокатом 90% бурильных компаний используют резьбовое соединение, указывая на нормативы ГОСТа. Звучит достаточно убедительно, но менеджеры организаций часто умалчивают, что стандарты актуальны для труб диаметром от 146 мм и толщиной стенки не меньше 6 мм.

Использование резьбовой технологии значительно сокращает срок службы обсадной колонны.

В трубе толщиной 4,5 мм размер резьбы не всегда достигает 1,2-1,5 мм. Зная скорость воздействия коррозии (0,1 мм/год) можно предположить, что через 12-15 лет в месте стыка труба прогниет

Применение резьбового соединения на пластиковых магистралях не имеет столь плачевных последствий, а наоборот, считается наиболее надежным.

Предусмотрено несколько вариантов стыковки полимерных труб:

1. Ниппельное. Резьба нарезается с внутренней стороны пластиковых труб. Два элемента соединяются через ниппель с внешней резьбой. Диаметр шурфа не увеличивается.
2. Муфтовое. С двух концов трубы предусмотрена внешняя резьба. Стыковка происходит с помощью накладной муфты, которая увеличивает диаметр проходки.
3. Раструбное резьбовое. Используются сегменты с резьбой на наружной и внутренней поверхности – стыковка осуществляется без дополнительных элементов.

При раструбной стыковке допустимо незначительное расширение диаметра в местах соединения.

Раструбный метод стыковки без резьбы в скважинах не используется – невозможно проконтролировать процесс установки трубы в трубу. Кроме того, соединение не обеспечивает необходимую герметичность колонны и со временем дает просадку

Скважинное бурение с полимерной обсадкой

Для бурения самых распространенных песчаных скважин на воду используют как крупногабаритные промышленные установки, так и агрегаты небольших размеров. Во всех случаях применяется технология гидробурения, при которой в скважинный канал подается вода. Водоподача осуществляется через полые внутри буровые штанги.

Бурение скважин на песке можно разбить на следующие этапы:

Подготовка. Размещается буровая установка в точке проведения работ, подгоняется цистерна с водой, выкапывается приямок отстойника. Он необходим для осуществления замкнутого непрерывного цикла подачи воды в скважинный канал.

То есть, от устья скважины прокапывается канавка к глубокому приямку, в котором отстаиваются вытекающая со шламом вода. Дренажный насос поднимает более чистую воду на поверхность и направляет ее по трубам обратно в шахту скважины. Также готовят к работам буровые штанги, смазывая их поверхность машинным маслом.

Бурение. Для проходки используют буровые штанги стандартной длины 3, 4,5 или 6 м. На конец первой штанги помещают бур соответствующего диаметра и центратор, закрепляют ее в механизме установки и опускают в землю, начиная бурение.

Из цистерны в бур подают воду, как только она начинает выливаться по каналу в приямок и он заполняется, высыпают в воду сухую буровую смесь. При проведении работ буровой раствор выполняет ряд очень важных функций, основные из которых – облегчение проходки, укрепление стенок канала. После углубления первой штанги, ее концевик освобождают из захвата установки и прикручивают к ней вторую. Увеличивают длину буровой колонны при помощи штанг до тех пор, пока в отвале не появится порода нужного состава и объем вытекающей на поверхность воды превысит количество закачанной.

Рис. 14 Схема бурения с приямками

Опускание обсадной НПВХ колонны. При появлении воды в скважинной шахте бурение прекращают и начинают извлекать буровые штанги наружу, отсоединяя их друг от друга при помощи установки.

После извлечения последней штанги приступают к монтажу обсадной колонны, длина труб при этом может составлять 3, 4 или 6 м. Первым в шахту погружают щелевой фильтр, на торец которого накручивают конусный колпак. Некоторые буровики вместо одного использует два или три фильтра. По мере опускания труб к ним прикручивают другие до тех пор, пока длина колонны не достигнет необходимой отметки.

Прокачка скважины. После опускания в землю всей обсадной колонны, лишний участок верхней трубы обрезают и приступают к прокачке скважины. Для этого в нее опускают жесткий напорный рукав до зоны фильтров и подают через него воду электронасосом из цистерны под давлением.

Чтобы удержать сильный напор, трубопровод подключают через герметичный оголовок на верхней трубе скважины. Поступающая от поверхностного насоса вода через щели фильтра очищает и освобождает пространство за ним, вымывая часть мелкофракционного грунта. Это в дальнейшем предотвратит заиливание скважины и увеличивает срок ее службы. Стоит отметить, что многие буровики не используют эффективную процедуру обратной прокачки, ограничиваясь выкачиванием из скважинной шахты замутненной воды.

После очистки фильтров обратным потоком приступают к выкачиванию мутной жидкости.

В скважинный канал опускают погружной насос на расстоянии от забоя около 0,5 м и начинают выкачивать воду на поверхность. Процедура по времени занимает от нескольких часов до суток. После появления на выходе прозрачной воды прокачка скважины считается завершенной.

Чтобы предотвратить попадание в канал грязных поверхностных вод, вокруг обсадной колонны делают цементно-песчаную, бетонную отмостку при ее положении на поверхности земли, или помещают верх колонны в кессонный колодец.

Статья по теме:
Как сделать фильтр для скважины своими руками: несколько вариантов. Нижняя обсадная труба должна иметь фильтр, возможно будет интересно почитать, что такое скважинный фильтр и как его сделать самому.

Рис. 15 Буровые штанги и щелевой НПВХ фильтр

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

Технология проведения бурильных работ

Буровая установка своими руками устанавливается только на подготовленную к работе площадку. Монтаж самодельного аппарата происходит в небольшую яму – шурф. Он должен иметь глубину 2 м и габариты – 5х1,5 м. Это позволит предупредить обвал сыпучего грунта, который обычно находится на самой поверхности. Стенки шурфа укрепляют дощатыми щитами.

Только на подготовленную площадку производят установку вышки, работающей по принципу УКБ. При этом тщательно проверяют вертикальность монтажа основных конструктивных элементов. Малейшее искривление траектории движения забивного снаряда приведет к невозможности установки обсадной трубы и дальнейшей эксплуатации созданного сооружения.

Разрушение почвы начинают при помощи самодельного стакана из обрезка трубы. Ударной штангой его резко опускают на поверхность с высоты 1,5 м. При помощи троса с лебедкой стакан извлекают наружу и повторяют процесс сначала. При необходимости забивной снаряд меняют на желонку или долото, осуществляют увлажнение почвы или досыпают немного сухой породы.

Видео: Канатно-ударное бурение

Подборка вопросов

• Михаил, Липецк — Какие диски для резки металла использовать?
• Иван, Москва — Какой ГОСТ металлопроката листовой стали?
• Максим, Тверь — Какие стеллажи для хранения металлопроката лучше?
• Владимир, Новосибирск — Что значит ультразвуковая обработка металлов без применения абразивных веществ?
• Валерий, Москва — Как выковать нож из подшипника своими руками?
• Станислав, Воронеж — Какое оборудование используют для производства воздуховодов из оцинкованной стали?

Конструктивные особенности применяемого оборудования

Ударно-канатное бурение скважин подразумевает последовательное разрушение породы методом ее дробления. Для выполнения работы применяется буровой снаряд Шитца. Он состоит из комплекса деталей.

Стакан. При бурении скважин ударно-канатным способом применяется именно этот инструмент, который формируется из отрезка трубы подходящего диаметра. Его торец заостряется, что позволяет улучшить срезание грунта во время работы. Также на торце трубы могут находиться острые зубья. Это облегчает процесс разрешения грунта, который сформирован из влажной глины или смеси глины и песка. В результате почва прилипает к стенкам стакана и извлекается наружу.

Желонка. Представляет собой отрезок трубы, оснащенный клапаном. Он позволяет грунту проникнуть внутрь, но не выпускает его наружу. Это позволяет очистить скважину от разрушенной в ходе бурения породы.

Долото. Используется при ударно-канатном бурении скважин своими руками, когда необходимо произвести разрушение каменистых грунтов.

Лебедка. Устанавливается для облегчения спуска ударного стакана, что обеспечивает процесс бурения.

Каркас с ударной штангой. Имеет вид треноги. Для эффективной работы высота конструкции должна превышать длину на 1,5 м или больше.

Трос. Обеспечивает перемещение режущего стакана на необходимую глубину. Трос обычно изготовляют из стали. Он должен иметь диаметр, превышающий 12 мм. Это обеспечивает достаточный запас прочности. Трос должен выдерживать нагрузки нестандартной величины, которые могут появиться в процессе бурения.

Cвивка канатного троса левая и правая

Устройство

Качественное обустройство устья преследует несколько целей:

1. Простота монтажа насосного механизма и последующая его эксплуатация.
2. Постоянный доступ к устройствам ствола шахты.
3. Препятствие попадания в питьевую воду грязи и примесей.
4. Надежная герметизация обсадной трубы.
5. Препятствие промерзания ствола в холодное время года.

Устьевая арматура

Первое – оголовок. Устанавливается непосредственно на обсадную и закрепляется специальными болтами. По наружной части укладывается резиновое уплотнительное кольцо для предотвращения течи.

Второе – разгрузочная обвязка. Сложный элемент узла подачи воды из устья. На верхнем участке располагаются тройники, шаровые задвижки, обратные клапаны, фильтры грубой очистки. Все узлы и агрегаты работают во взаимодействии друг с другом. Порядок расположения агрегатов зависит от количества заборных устройств и объема потребления воды. В каждом проекте рассчитываются индивидуально.

Третье – кессон. Чтобы защитить источник от попадания в него глины, грунта, верховодки, а также для предупреждения промерзания оборудование закрывают кессоном. Это короб из пластика, кирпича, бетона или любого другого прочного материала, который полностью закрывает обсадную вместе со всеми агрегатами. Кессон может быть куплен в готовом виде или собран самостоятельно.

Четвертое – насос. Самый главный элемент добычи жидкости из недр. Чем меньше расстояние от поверхности воды до насосной станции, тем легче крыльчатке втянуть и направить воду. Именно поэтому лучше ставить прибор возле оголовка.

Пятое – оборудование для автоматического отслеживания неполадок, аварийные сигнализаторы, датчики исправной работы системы водоснабжения. Автоматика монтируется рядом с насосом, что позволяет работать всем узлам практически автономно.

Схема

Обсадная труба, выходящая из земли на поверхность на метр. Оголовок, на него вешается все оборудование. Погружник, кабель, шланг, водораспределительный узел. Насосная станция для глубоких артезианских шахт. Электронные датчики автономной работы источника. Выход полностью закрывается защитным коробом или кессоном.

Советы

При выборе лучшей обсадки для скважины руководствуйтесь классическим сочетанием цены и качества. Эти параметры должны определяться долговечностью сооружения. Оптимальное сочетание можно получить, только если выбрать тип скважины правильно. Варианта может быть два: артезианская или до первого слоя.

Алгоритмов оформления существует гораздо больше. Глубокие скважины лучше оформлять деталями из металла с внутренней и внешней резьбой. Скважины глубиной менее 55 см можно обсаживать пластиковыми элементами с такой же резьбой.

Для определения диаметра трубы учитывайте следующие показатели:

• размеры погружного насоса, планируемого к использованию;
• толщина стенок;
• необходимый минимальный зазор между обсадкой и насосом;
• в случае применения труб с внутренней резьбой, нужно учитывать и толщину ниппелей.

Закрепление одноколонной обсадки в грунте происходит за счет естественного трения. Поэтому калибр трубы должен быть обязательно большим, чем диаметр проходки.

Двухколонный элемент крепится за счет хомутов, которые играют роль центрирующих. При этом затрубное пространство обязательно заполняется гравием или щебнем по всей высоте.

При обустройстве одноколонной обсадки следует иметь в виду, что вытащить ее обратно не представляется возможным. При двухколонной схеме обсадные трубы вытаскиваются домкратом при помощи массивного хомута. Заиленную обсадку можно почистить, при этом работы легко выполняются своими руками при вытащенном насосе.

Подробнее смотрите в следующем видео.

Как рассчитать размеры проемов, если есть размеры окон/дверей

Возьмем для примера окно 1,4 на 1,2 метра в доме из профилированного бруса 150х150. Рассчитывать будем ширину и высоту проема под П-обсаду толщиной 90 мм. Подоконник деревянный, является нижней частью окосячки.

Расчет на примере окна 1400 х 1200 мм.

Исходные данные:

• ширина окна 1400 мм, высота окна 1200 мм
• толщина боковинок — 90 мм, вершника и подоконника — 60 мм
• глубина выбранной четверти под раму — 25 мм
• выпил над вершником — 70 мм

Формула:

Ширина проема = ширина окна + две толщины обсады – две глубины четверти + 5 мм на зазор между обсадой и стеной с каждой стороны и по 10 мм на зазор между обсадой и рамой тоже с каждой стороны.

1400+90+90+30–50 = 1560 мм

Высота проема = высота окна + толщина подоконника + толщина вершника + 25 мм на зазоры – две глубины четверти + зазор над вершником.

1200+90+90+25–40+70 = 1435 мм

Принцип, я думаю, понятен. Если что, спрашивайте в комментариях.

Рассчитайте стоимость установки окон в сруб под ключ. Пришлите размеры окон в whatsapp — нажмите, чтобы начать чат Ваши выгоды:

1. Чистовая обсада с пожизненной гарантией
2. Окна Veka или Rehau
3. Установка за 1 день (до 7 проемов)
4. Покраска обсады в цвет окон
5. Никаких дополнительных отделочных работ с окнами не понадобится

Работаем по Московской области и соседним областям. Возможен выезд в другие регионы.

Выводы по самостоятельной установке

1. Многие устанавливают обсаду своими руками. Значит, вы тоже сможете.
2. Всегда держите в голове, что вам нужны теплые проемы. Окосячка не самоцель, а промежуточный этап при установке окон и дверей в деревянном доме.
3. Помните, что дом, построенный из бруса естественной влажности, садится за год на 10-15 см. Оставляйте достаточно свободного места над вершником.
4. От качества окосячки зависит срок жизни окон и дверей вашего дома.
5. По возможности откажитесь от черновой обсады в закладной брусок.