Меню

Максимальный диаметр обсадной трубы

Размер (диаметр) обсадных труб

Обсадная труба нужна для защиты внутренней поверхности котлована от осыпания. При этом защита будет качественной, если внешние стенки обсадки будут плотно прилегать к грунту, а значит, нужно внимательно подбирать размер обсадки, беря в расчет радиус пробуренного отверстия, то есть под диаметр скважины на воду.


обсадные трубы

Размеры обсадки зависят от того, какого типа водозабор ими оборудуется. Возможны следующие диаметры обсадных труб для скважин по ГОСТу:

  • «на песок» глубиной не более 30 метров для водоснабжения небольшого загородного дома или дачи – ставят пластиковые обсадки d 125 и 170 мм;
  • известняковые или артезианские скважины для водоснабжения целых поселков или городских микрорайонов – здесь в зависимости от вида насоса, который будет устанавливаться, используют обсадки d 90, 110, 125, 159, 170 мм;
  • котлованы для добычи нефти или газа – применяют обсадки специальных размеров, которые соответствуют габаритам оборудования, установленного внутри них.

Диаметры рассчитываются на основе характеристик того погружного насоса, который будет использоваться.

Оптимальный диаметр для обсадной трубы

Автономное водоснабжение частного дома — это сложная технологическая система, состоящая из котлована и большого комплекса водоподъемного оборудования. Для качественной и бесперебойной водоподачи в течение долгого времени решающим может оказаться каждая составляющая этой системы. Рассмотрим такой важный параметр, как размеры.

Первым шагом в обустройстве водозаборного узла будет бурение скважины на воду, поэтому нам потребуется буровая установка. Бурение происходит роторным, то есть вращательным способом с применением буровых штанг и обсадок. Буровые штанги передают на буровое долото вращательное усилие, а колонны изнутри укрепляют стенки котлована, препятствуя их осыпанию. Только после обсадки котлован начинают обустраивать. Для дополнительной герметизации и защиты водозаборной части, располагающейся в самом низу в водоносном горизонте, пространство между грунтом и внешней поверхностью обсадки может быть заполнено специальным раствором. Диаметр обсадных труб выбирают с учетом пробуренной вертикальной выработки.

Обсадная труба 426 – это особый вид колонн. Они бесшовные и предназначены для глубоководных источников. Максимальный размер обсадной трубы – 1500 мм

Из каких материалов делают обсадные трубы?

Выбор материала зависит от условий использования и поставленных задач. В некоторых случаях можно использовать даже колонны из особых крепких пород дерева. Но специфика организации индивидуального водоснабжения в наше время в основном использует следующие материалы:


три типа обсадных труб — сталь, пластик, асбоцемент

Для одной и той же цели — подать воду из скважины в дом — можно использовать очень разные материалы. Это связано с разными требованиями к системе водоснабжения, к ее цене и надежности.

Требования к обсадным трубам

Важнейшие характеристики обсадки, кроме материала, из которого она сделана, это высота, ширина и толщина стен. Также важна прямолинейность. При большой длине (точнее, высоте) обсадки повышенная кривизна затруднит их опускание в котлован и крепление между собой. Поэтому допустимым отклонением от прямолинейности для обсадки длиной несколько метров в индивидуальной системе водоснабжения можно считать значение 0,7 мм на 1 м. Для более точных систем требования жестче: 0,5 мм на 1 м для профилей d 108-146 мм, и 0,3 мм на 1 мм для колонн d 33-89 мм.

Важен ли диаметр обсадной трубы при организации качественного водоснабжения? Конечно, ведь это одна из составляющих, определяющих производительность системы, то есть количество воды, которое вы сможете получить в единицу времени. Зависимость очевидная: водозабор с большим размером сможет подать в систему больший объем воды. К тому же мощному насосу требуется больше места для размещения, то есть колонна не должна быть слишком узкой. При выборе обсадки нужно ориентироваться на диаметр артезианской скважины


промышленное производство обсадных труб

Выбор диаметра обсадной трубы зависит от результатов расчета водопотребления. Калькулятор обсадных труб дает возможность правильно замерить толщину и длину обсадки под каждый вид котлована. При этом учитываются ваши ежедневные усредненные потребности в воде и редкие пиковые расходы — например, приехали гости.

Максимальный расход воды

Пиковый расход показывает максимальный объем водоотдачи, на которую способна ваша система водоснабжения. С учетом этого параметра можно выбрать размер обсадки и мощность насоса. Давно определена оптимальная производительность, способная решить задачи водоснабжения для большинства семей, постоянно проживающих за городом. Это 3 м куб/ч, что соответствует 4-5 одновременно открытым кранам при давлении воды 5 атмосфер. Внутренний диаметр обсадной трубы обычно составляет 133 мм. Воды может понадобится больше, тогда нужна колонна d 159 мм и объем воды от 4 до 8 м куб/ч.

Чтобы подобрать толщину обсадной трубы для скважины, нужно знать, какой насос будет использоваться в системе водоснабжения. Объем подаваемой воды зависит не только от пропускной способности колонны, но и от производительности насоса. Поэтому, если вы точно знаете, что через пару лет потребность в воде возрастет, выбирайте такой параметр обсадки, чтобы в нее можно было опустить мощный насос увеличенного размера.

Читайте также:  Высота газовой трубы над землей по участку

Технические характеристики обсадных труб зависят от высоты котлована. Длина обсадной трубы должна быть выше, чем высота котлована. Высота обсадной трубы над скважиной должна быть 15-20 см. Это нужно для дополнительной защиты от загрязнения

Выбираем диаметр трубы

Как мы уже сказали, размеры обсадки и скважинного насоса связаны между собой, а вместе они связаны с объемом воды, который необходимо подвести к потребителю на загородном участке. Например, насос 3 дюйма (76 мм) сможет обеспечить вас водой объемом 3 м куб/ч, для его установки потребуется обсадка не меньше 89 мм. Насос 4 дюйма (102 мм) даст воды 5 м куб/ч, диаметр колонны должен быть не меньше 112 см.


электросварные трубы разных диаметров

Очевидно, что опускать насос 102 мм в канал колонны 112 мм (то есть с зазором всего 5 мм) на глубину 100 или 200 м как минимум рискованно. Небольшой перекос заклинит насос и вытащить его будет очень сложно, если вообще возможно. Поэтому в реальности столь большой ассортимент обсадок с разным диаметром не используется и шаг при выборе колонны для артезианской скважины выглядит так: 133 мм, 159 мм, 168 мм. Специалисты советуют использовать эти параметры.

Чем больше диаметр обсадной трубы для сваи, тем выше производительность системы. Водозабор с обсадкой 50 мм может давать до 3 тонн жидкости в час. Если размеры составляют 125 мм, через систему будет проходить до 9 тонн.

Меньшие размеры могут использоваться в неглубоких неартезианских скважинах и других источниках воды. При этом насос может быть не только погружной, но поверхностный. То есть в обсадку опускается шланг от насосной станции

Материал обсадной трубы

Дешевые пластиковые и асбоцементные трубы не годятся для глубоких скважин, имеют высокую хрупкость при сдавливании обсадной колонны слоями грунта. Асбоцементные трубы очень тяжелы, что усложняет доставку и монтаж, плохо герметизируются на стыках. Считается, что соединения асбеста оказывают вредное влияние на здоровье.

Толстостенная пластиковая труба может быть использована в качестве обсадной только на небольших глубинах и в прочных грунтах, где нет подвижек грунта. Материалом для таких труб могут быть полипропилен (ПП), непластифицированный поливинилхлорид (нПВХ) и полиэтилен низкого давления (ПНД). В отличие от опасного для здоровья асбеста указанные полимеры относятся к пищевым, то есть их безопасность подтверждена для человека при контакте с питьевой водой или продуктами.


стальная цельнотянутая обсадная труба

Для артезианской скважины подойдет стальная труба со стенкой толщиной 4-5 мм, с резьбовым соединением, способная противостоять давлению пластов и коррозии долгое время — до 50 лет. Стальная цельнотянутая очень прочная, но и очень дорогая. Для повседневных задач хватит сварной стальной трубы. При этом цена шовной трубы значительно ниже, чем бесшовной.

Рекомендуем собственную разработку компании БИИКС — шовную стальную трубу с бесшовными резьбовыми наконечниками. Зная цену сварного варианта, такая труба в самых ответственных местах — на резьбовых стыках — прочна, как бесшовная.

Двойная обсадка типа «сталь+пластик» даст вам еще большее преимущество, при котором срок службы скважины теоретически может увеличиться в 2 раза. В сочетании с точно подобранным диаметром такая обсадная труба станет надежной основой для системы автономного водоснабжения загородного дома.

Источник

Какую лучше использовать обсадную трубу для скважины, характеристики и размеры

Для водоснабжения загородных домов и дач используют скважины, пробуренные до водоносного горизонта. Источником воды на разной глубине являются песчаные и артезианские слои. Обсадная труба для скважины защищает стенки выработки от осыпания грунта и размывания плывунами. Вода в дома подается погружным насосом или центробежной помпой.

Что такое, устройство и назначение

При устройстве водозабора стенку вертикально пробуренной шахты укрепляют, защищая от осыпающейся почвы и загрязненной жидкости из промежуточных слоев грунта. Для этой цели используются обсадные конструкции, выполненные по ГОСТ и техническим условиям, из металла, асбоцемента, металлопластика и полимера.

В зависимости от структуры грунта элемент опускается в шахту, углубленную на некоторое расстояние или устанавливается в начале проходки бурения, формируя ствол выработки.

В некоторых случаях для закрепления колонны и улучшения герметичности проводится цементация пространства между конструкцией и стенкой шахты.

В подготовленную шахту опускается глубинный насос с водоподъемным шлангом НКТ.

Виды и характеристики

Назначение источника и состав грунта определяют тот вид обсадных конструкций, который экономически эффективен и обеспечивает надежную защиту пробуренного ствола на длительный срок. К таким изделиям относятся:

1 ) Асбоцементные, изготовленные из фибробетона. Применяются для обсадки с 1950-х годов. Их отличает дешевизна, надежность, стойкость к агрессивной среде и долговечность – срок эксплуатации составляет 60 лет. Но в связи с хрупкостью асбоцементного материала скважины устраиваются глубиной не более 100 метров, не позволяя вести монтаж и бурение в низких горизонтах.

Читайте также:  Труба пнд температуры эксплуатации

Для повышения прочности стенки конструкции сделали толще, но дополнительный вес и размер увеличили затраты на монтажные работы.

При стыковке элементов не создается необходимая герметичность колонны, а недостаточная прочность материала не позволяет вести работы в нестабильных грунтах. Сомнения в чистоте воды, поступающей по трубам из асбоцемента, ограничивает их применение техническими нуждами.

2 ) Металлические – электросварные и цельнотянутые конструкции из стали, а также оцинкованный, эмалированный металлопрокат:

  • нержавеющие цельнотянутые трубы для скважины – самый надежный и долговечный вариант защиты выработки от давящего грунта и агрессивной среды. Отсутствие коррозии увеличивает срок их эксплуатации в сравнении с изделиями из других материалов. Высокая стоимость цельнотянутого изделия ставит под сомнение экономическую эффективность проекта для шахт глубиной до 150 метров. Применять нержавеющую сталь целесообразно для обустройства артезианских скважин, поднимающих воду из известнякового водоносного слоя с большой глубины, где стенки конструкции испытывают повышенное давление;
  • усиленная электросварная труба, с толщиной стенки 6 мм, дешевле нержавеющей, незначительно уступает по прочности, а внутренняя коррозия не ухудшает качество поступающей жидкости. Срок использования конструкции из шовных изделий, составляет не менее 50 лет и сопоставим с периодом эксплуатации высокодебитной скважины;
  • оцинкованный и эмалированный варианты, сделаны из тонкой стали для уменьшения стоимости. Но защита металла от коррозии с помощью эмали и цинка, оксид которого при длительном контакте с водой опасен для здоровья, ненадежна. При установке изделия в выработку появляются царапины и сколы, на которых, также как на резьбовых соединениях без защитного покрытия, выступает ржавчина, снижающаяся прочность и разрушающая колонну.

Размеры: толщина стенок от 6.2 до 12 мм, диаметры от 125 мм.

3 ) Пластиковые водоподъемные конструкции изготавливаются из полимеров трех видов:

  • ПНД­-трубы для обустройства ствола шахты – полиэтилен низкого давления. Материал отличается плотной структурой, обладает химической устойчивостью, не разрушается при ударных нагрузках. Соединения составных частей герметичны. К недостаткам ПНД-изделия относится хрупкость материала при изгибе, что может привести к трещинам в процессе обсадки в пробуренную с отклонением от вертикали шахту;
  • НПВХ – изделия из непластифицированного поливинилхлорида. Устойчив к деформации, герметичное соединение элементов выдерживает до 5 тонн нагрузки. Плотность материала такова, что при обсадке шахты поливинилхлорид не всплывает;
  • МПП – полипропиленовое морозостойкое изделие. Плотность материала ниже, чем у конструкций из ПНД и НПВХ, обеспечивает меньший вес элементов, снижается нагрузка на соединения в составных частях. Монтировать изделия можно до -30 С.

Размеры: толщина стенок от 4.3 до 12 мм, диаметры от 90 до 400 мм.

Достоинством пластиковых обсадных конструкций является низкая цена, стойкость к коррозии и агрессивным средам, небольшой вес, герметичность соединений собранной колонны и ориентировочный 50-летний срок эксплуатации.

Питьевая вода, проходящая по ПВХ-трубам, не меняет своих свойств и безопасна для человека.

Отрицательным моментом полимера является низкая механическая прочность, не позволяющая ее использовать в качестве обсадки в плотных породах на глубине более 50 метров.

Чаще водоподъемные пластиковые трубы применяются в качестве колонны, находясь внутри стального каркаса.

4 ) Металлопластиковые – усиленные электросварные изделия с полимерным покрытием. По своим характеристикам не уступает цельнотянутой, но по стоимости дешевле.

При изготовлении они защищаются двуслойным покрытием из слоя адгезива и полиэтилена низкого давления. Сохраняя прочностные свойства, за счет полимерного покрытия в пять раз продлевает срок эксплуатации металлопроката, исключая вероятность наружного повреждения конструкции коррозией.

Соединение

Сборку в колонну обсадных труб обеспечивают три способа: резьбовой, сварной и с помощью муфты. Основные требования к соединению – герметичность и прочность, обеспечивающие качественную работу трубопровода при подъеме воды из источника. Надежность крепления отражается в характеристике:

  • резьбовая сборка самая дорогостоящая, но отличается безупречной герметичностью и быстрым монтажом. Опущенная в выработку конструкция не допускает просадки между составными частями, соединения выдерживают давление грунта. Сечение трубы при резьбовом варианте сборки не изменится, что позволяет сохранить плановые затраты на бурение и использовать насос в соответствии с выбранным диаметром обсадного изделия;
  • сварное соединение выполняется при поэлементном погружении конструкции в шахту, и качество сварного шва зависит от квалификации сварщика. Термическая обработка металла снижает устойчивость к коррозии, и требуется дополнительная защита шва, возникает деформация собранной обсадки. Некачественная сварка повлияет на герметичность крепления, что приведет к попаданию сточной воды. Стоимость изделий без резьбы дешевле, но сварочное соединение удорожает монтажные работы;
  • сборка с помощью муфты применяется для асбоцементных конструкций в связи с их хрупкостью. Надежность стыков при такой сборке снижается. Муфта увеличивает диаметр трубы, что приводит к дополнительным расходам при бурении шахты и не гарантирует герметичность соединения.

Сборка элементов в виде раструба применяется редко по причине отсутствия необходимой герметичности и возможной просадки между составными частями. Единичное использование такого метода возможно для подъема технической воды с небольшой глубины.

Резьбовое соединение элементов при правильно выполненном монтаже – самое надежное.

Требования к обсадке

Для безаварийной работы шахты требования к материалу зависят от конкретных условий эксплуатации: назначения выработки и геологии грунта в месте бурения. Конструкции, постоянно обеспечивающие водой частные дома на дачах и индивидуальные хозяйства, должны обладать следующими свойствами:

  1. Механической прочностью.
  2. Коррозийной стойкостью.
  3. Устойчивостью к давлению грунта.
  4. Устойчивостью к агрессивным средам.
  5. Простотой соединения элементов в колонне.
  6. Герметичностью составных частей.
  7. Длительным эксплуатационным сроком.
Читайте также:  Стоимость профильной трубы в череповце

Перечисленные свойства обеспечивают герметичность колонны, целостность ствола выработки и защиту потребляемой воды от загрязнения.

Какую лучше выбрать

Приступая к строительству водозабора, нужно вычислить максимальный объем используемой воды и какую трубу лучше использовать. Расчет на воду для потребления учитывает количество жильцов, численность точек водозабора и их назначение. На основании полученных результатов определяется требуемый дебит скважины и диаметр колонны.

  • для источника с технической водой применяется пластик;
  • скважину на песок обустраивают пластиком и металлопластиком;
  • защиту артезианской шахты выполняют металлические шовные, усиленные металлопластиковые и нержавеющие цельнотянутые трубы.

Выбор элементов для обсадной зависит от назначения скважины и грунтовых условий. При оценке цены и качества отдаем приоритет надежности, безаварийной эксплуатации.

Бурение с установкой

Для организации автономного водоснабжения применяется пошаговая инструкция, выполнение которой гарантирует успешный монтаж объекта. Плановая последовательность работ предусматривает следующие действия:

1 ) Заказать в специализированной организации геологическую оценку местности для определения места бурения под шахту с оценкой глубины водоносного горизонта, степенью его влагонасыщенности и потребительских свойств воды.

2 ) Определиться с назначением выработки и обсадной трубой для скважины:

  • верховодка: используется на технические нужды с минимальной глубиной бурения. В качестве обсадной колонны применяются пластиковые изделия с резьбовым соединением;
  • на песок: вода используется на общедомовые нужды и как питьевая. Для колонны применяются пластиковые или металлопластиковые конструкции;
  • артезианская: с большой глубины из скальных карстовых пород. В качестве обсадной колонны применяются изделия с резьбовым соединением: усиленные сварные стальные, металлопластиковые или цельнотянутые стальные, в зависимости от глубины скважины и сложности породы.

3 ) Бурение верховодки (абиссинский колодец: глубина до 12 метров) и скважины на песок (водоносный горизонт 12–50 метров) можно выполнить своими руками, используя ручной винтовой бур или автобур.

  • для бурения в слой верховодки применяем шнек диаметром 40–70 мм;
  • используем ПНД 32–63 мм;
  • бурение выполняем винтовым шнеком с промывкой, с помощью центробежного насоса, установленного снаружи. Для достижения требуемой глубины используются штанги длиной 2–5 метров;
  • после достижения водоносного слоя производим обсадку выработки трубой ПНД с установленным в ней фильтром длиной 2,5 метра и откачиваем мутную воду;
  • бурение скважины на песок выполняется буром диаметром 146 мм, для обсадки выработки используется труба ПНД 125 мм;
  • для очистки воды к первой обсадной трубе крепится фильтр, у которого диаметр больше диаметра трубы. Остальные изделия последовательно соединяются на резьбу с опущенной в скважину частью колонны до достижения фильтром водоносного слоя. Для лучшей очистки воды фильтр в конструкции засыпается щебнем;
  • в колонну опускается скважинный насос с водоподъемным шлангом, который через адаптер, встроенный в обсадку, соединяется с наружным водоводом и производится откачка мутной воды до появления чистой.

4 ) Выработку артезианской (на известь) скважины, глубиной 50–200 п/м осуществляют с помощью спецтехники. Применяются четыре водоподъемных варианта с использованием металлических обсадных изделий:

  • обсадка доходит до известкового пласта, а затем открытым стволом меньшего диаметра бурят до водного горизонта;
  • используются две обсадных нитки. Первая доходит до пласта известняка, а вторая, перфорированная, меньшего размера, через пласт до водоносного слоя;
  • для защиты от смешения верхних вод с артезианскими используют кондуктор – второе изделие большего диаметра, чем обсадка, установленное в верхней части выработки;
  • когда известковый слой неоднороден, монтируют три трубы. Первую обсаживают до сложного слоя, вторую, меньшего диаметра, до известняка, третью – меньше чем у второй, до водоносного слоя.

Глубинный насос устанавливается в нижних трубах.

Ошибки при бурении

Приступая к строительству шахты, неквалифицированные и без подготовки работники часто допускают ошибки, игнорируя пошаговую инструкцию монтажных работ:

  1. Ошибка в оценке места бурения и расположении водоносного слоя.
  2. Неправильное бурение по глубине, ошибочная оценка кернового материала.
  3. Нарушение герметичности обсадной колонны по причине плохо скрученных элементов между собой при соединении или некачественной сварке шва.
  4. Ошибка в подборе фильтра приводит к выходу из строя насоса после попадания в ствол песка.
  5. Неправильный выбор обсадного изделия, не учтен размер выработки и состав грунта.

Ошибки совершаются по халатности, неопытности работников, от плохой подготовки, отсутствия нужного оборудования или инструмента. Чтобы не допускать нарушения, важно изучить опыт профессионалов по фото- и видео-материалам.

Полезное видео

Информация в роликах более подробная.
Выбираем:

Источник

Adblock
detector