Какой диаметр трубы выбрать для скважины
Teplotehnika33.ru

Отопление и водоснабжение

Какой диаметр трубы выбрать для скважины

Какой диаметр скважины на воду лучше?

Обустраивая скважину на собственном земельном участке, владелец, разумеется, хочет получить от нее наибольшую выгоду – чтобы воды хватило и на собственные нужды, и на полив, и на все, чего душа пожелает. Проще говоря, чтобы она обладала высокой производительностью или, как говорят профессионалы, имела высокий показатель дебита.

Казалось бы, все просто и понятно – чем шире будет ствол водозабора, тем больше воды в нее будет поступать, тем больший показатель дебита она будет иметь. Но так ли это на самом деле? Всегда ли широкая скважина приносит больше пользы, чем узкая? Получить ответ на этот вопрос, а также узнать, от чего зависит диаметр скважины на воду, Вы сможете из этой статьи.

Преимущества и недостатки узких стволов

Говоря о малых скважинах, подразумевают стволы диаметром 50-110 мм. Выгоднее всего использовать их на участках, где водоносный слой находится не ниже 9 метров от поверхности грунта. Вода из таких источников поднимается на поверхность при помощи стандартных насосов или переносных насосных станций.

Для скважин шириной 50 мм применяют самовсасывающие насосы центробежного действия. Использовать такое оборудование возможно только на малой глубине. Если же глубина превышает 9 метров, насосная станция попросту не сможет поднять воду на необходимый уровень.

Для диаметра выше 70 мм подойдут трехдюймовые насосы, отличающиеся высокой производительностью и не менее высокой стоимостью.

Для скважин диаметром 80-110 мм – насосные станции, оснащенные эжектором – устройством, ускоряющим процесс подъема воды к поверхности земли. С его помощью можно за короткий срок выкачать крупный объем воды со дна скважины глубиной 50 метров.

Таким образом, скважины малого диаметра оказываются наиболее выгодными в плане бурения и используемого оборудования, однако их максимальная производительность достигается только на сравнительно малой глубине. Впрочем, если поблизости нет химических или перерабатывающих предприятий, а насос оборудован хорошим фильтром, взятая вода будет вполне чистой и пригодной к употреблению.

Преимущества и недостатки широких стволов

К этому «семейству» относят скважины, диаметр которых превышает 110 мм (максимальное значение колеблется в районе 170-200 мм). Эти размеры позволяют использовать крупногабаритные насосы с погружными эжекторами, благодаря чему становится возможным извлечение воды с глубокозалегающих (до 100 метров) пластов. Скважины такой глубины называются артезианскими.

Конструкция скважин большого диаметра

Бурение широкой скважины – долгое и трудоемкое дело, но в итоге Вы сможете добраться до самой чистой воды на большой глубине. Широко распространено мнение, что чем больше размер ствола водозабора, тем больше воды пройдет через фильтр насоса при закачке.

Отчасти это утверждение верно, хотя размер не оказывает влияния на производительность. Куда более важную роль играет объем воды в водоносном слое и пропускная способность используемого в насосе фильтра. Для поддержания высокой производительности фильтр насосного оборудования требует периодической очистки посредством вибробура или специальных химических добавок. Помимо того, если Вы хотите пробурить широкую скважину, приготовьтесь к крупным денежным тратам на обустройство и покупку оборудования.

Какой размер лучше?

Размер скважины не имеет прямого отношения к ее производительности, поэтому при планировании опирайтесь, прежде всего, на глубину залегания водоносного слоя (определяется специальной экспертизой) и собственными финансовыми возможностями. Для дачи или летнего домика лучше всего подойдет диаметр 50 мм – так Вы сумеете сэкономить на бурении и насосном оборудовании, и при этом получить необходимый объем воды для полива и отдыха.

Если скважина будет располагаться возле места постоянного жительства, лучше использовать больший диаметр – при условии, что уровень воды находится на глубине ниже 50 метров. В этом случае Вы сможете максимально быстро добывать чистейшую воду, не имеющую никаких вредных примесей и солей, оказывающих негативное влияние на организм.

Если подземные воды залегают на глубине меньше 30 метров, рыть широкую скважину нецелесообразно. Иначе Вам придется использовать крупногабаритные дорогостоящие насосные станции, хотя справиться с доставкой воды смогут и более простые агрегаты.

От чего зависит выбор сечения?

Одним из главных элементов обустройства скважины является обсадная колонна. Она представляет собой сборную конструкцию. Состоит она, как правило, из нескольких длинных труб, изготовленных из металлопрофиля или полимерного пластика, соединяющихся друг с другом при помощи винтовых стяжек (реже – сваривания).

Основное функциональное назначение обсадной колонны – предотвращение осыпания стенок скважины и, как следствие, загрязнения водоносного слоя и фильтра насоса.

Элементы обсадной колонны последовательно вбиваются в пробуренную скважину на необходимую глубину. Метод позволяет добиться полной герметичности стенок шахты. Верхняя часть последней секции дополнительно укрепляется бетоном.

Чем больше диаметр обсадной трубы, тем более широкий диапазон насосного оборудования можно использовать для добычи воды, что может способствовать увеличению дебита. Если же большой объем Вам не нужен, можно использовать трубы малого сечения, предварительно высчитав (хотя бы примерно) количество потребляемой воды в течение дня.

  • При потреблении воды от 2 до 3 м 3 в час, закрыть потребность поможет колонна сечением до 80 мм;
  • Объемы от 4 м 3 и выше могут обеспечить скважины с диаметром обсадных труб до 125 мм.

Как рассчитать сечение ствола скважины?

Приведенные выше расчеты являются приблизительными. Чтобы знать точно, какого диаметра бурить скважину, потребуется провести точный расчет с учетом габаритов используемого насосного оборудования и глубины залегания природного источника, из которого планируется поднимать воду.

Для этого необходимо, в первую очередь, подсчитать потребляемое количество воды в час, о чем уже было сказано выше. Если этот показатель составляет 3 м 3 в час, лучшим вариантом будет 75-миллиметровый насос без эжектора. Соответственно, чем больше объем, тем более крупный насос потребуется. Например, при потреблении 8 м 3 в час понадобится насос диаметром 102 мм.

Исходя из размеров насоса, высчитывается оптимальное сечение ствола скважины. Для этого берут диаметр выбранного насоса – скажем, 102 мм, складывают его с величиной минимального зазора между внешней трубой и насосом (среднее значение составляет 4 мм) и значением толщины стенок трубы, умноженным на два.

Например, если мы используем трубу с толщиной стенки 4 мм, представленное, выше выражение будет иметь следующий вид:

Так Вы получите внутренний диаметр обсадной колонны, с которым и пойдете в строительный магазин. Можно заказать трубы для ее монтажа на заказ, либо воспользоваться стандартными размерами – 89, 108, 114, 127, 133 мм и т.д.

Опытные специалисты советуют приобретать трубу большего диаметра – так насос внутри скважины останется неповрежденным в случае деформации стенок колонны. Например, при пучении грунта в зимнее время.

Как увеличить размер ствола?

Иногда случается и так, что водоносный слой истощается в ходе естественных причин или под действием внешних факторов, приведших к смещению слоев грунта. Чаще всего это случается на малой глубине. Из-за чего владелец автономного источника в один прекрасный день обнаруживает, что насос перестал качать воду и, драгоценная скважина превратилась в бесполезное отверстие в земле.

Выход только один – демонтировать обсадную трубу и углублять скважину. А, как мы помним, для большей глубины требуется и расширение диаметра – чтобы впоследствии можно было использовать крупногабаритное насосное оборудование. Лучший способ – ручное расширение при помощи конусного бура или шнека на глубине до 3-5 метров, после чего можно использовать канатно-ударный метод.

  • Для этого используется так называемый бур-стакан – широкая прямая труба с отверстиями для большей проходимости и заостренным концом с зубьями. Можно купить уже готовый или изготовить самому – если необходимый диаметр не соответствует стандартным значениям.

К нижней части «стакана» приваривается металлическая петля, к которой крепится конец троса – другой находится на барабане, размещаемом в верхней части буровой вышки. Бурение (и, заодно, расширение диаметра) скважины происходит за счет падения стакана с высоты этой самой вышки – после чего его поднимают наверх, очищают от грунта и продолжают до тех пор, пока его конец не попадет на водоносный горизонт.

Читать еще:  Почему из скважины идет вода с песком

После необходимого расширения водозабор обустраивается аналогичным образом – подбирается насосное оборудование, соответствующее глубине залегания грунтовых вод и монтируется новая обсадная колонна.

Какие трубы лучше для скважины?

За ответом на этот вопрос, зачастую, обращаются к интернету.

На сайтах других компаний вы можете найти разную информацию на задаваемый вопрос. Читая эти публикации понимаешь, что некоторые статьи не вносят ясности, а порой даже намеренно вводят читателя в заблуждение.

Для начала, какие бывают стальные трубы. Стальные трубы, по способу изготовления, делятся на бесшовные (цельнотянутые) и шовные (сварные). Сварные трубы дешевле бесшовных, но менее надежны и прочны.

Задавая вопрос какую обсадную трубу лучше использовать для скважины, многие компании предлагают к применять обсадные трубы удобные им для работы по степени трудоемкости при монтаже или по цене, преподнося это как самый верный и качественный выбор для Заказчика. Мы решили сделать небольшой обзор по всем используемым обсадным трубам для скважин и технологиями монтажа обсадных колон в настоящее время, не пытаясь навязать вам удобное для нас решение.

Надо понимать для чего обсадные трубы нужны, основная задача обсадной трубы состоит в том, чтобы сдерживать осыпание грунта стенки скважины.

Стальные трубы для скважины

При монтаже колонны трубами из стали существует два вида соединений:

Резьбовые соединения обсадных труб

В качестве обсадных труб применяют цельнотянутые трубы из стали Ст.20 Гост. 8732-78 с толщиной стенки 6 мм. На таких трубах нарезается качественная и надежная для соединения резьба. Они прекрасно выдерживают напор грунта и способны хорошо функционировать в течение полувека.

При предлагаемой цене скважины от 1600-1800 рублей за метр и стоимости 1 погонного метра трубы (цельнотянутой стенка 6 мм.) более 1000 рублей метр, скважина получается не рентабельна и поэтому буровые компании для поддержания конкурентоспособной цены и снижении себестоимости заменили цельнотянутую трубу на электросварную, толщиной стенки 4,5 мм Ст. 3 Гост. 10704.

Не искушенному во всех тонкостях заказчику трудно разобраться в используемых при бурении обсадных трубах. При более внимательном рассмотрении этой проблемы становится ясно, что получить качественную конусную резьбу на трубе с толщиной стенки 4,5 мм невозможно.

При нарезании резьбы самое уязвимое место в электросварной трубе – это шов, который повреждается, а в некоторых местах видны прорезы, что приводит к значительному сокращению срока службы скважины.

Имея длину трубы около 4 метров, можно представить сколько уязвимых мест, в зависимости от длины колонны, у вас будет в скважине. При неудачной обсадке возникает необходимость демонтировать обсадную колонну. Резьбовые электросварные трубы со стенкой 4,5 мм для повторного использования не пригодны. Поэтому они должны быть направлены на перенарезку или заменены новыми, что увеличивает себестоимость скважины. Поэтому и возникает соблазн использовать дефектованные трубы.

Сварное соединение стальных труб

Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения деталей. Одно из преимуществ использования сварки перед другими соединениями деталей при изготовлении строительных конструкция является высокая надежность соединения.
Анализ разрушения сварных конструкций показывает, что многие из них происходят по околошовной зоне, это объясняется тем, что сварной шов обычно более мощный, чем основной металл. Строительная сталь предназначается для изготовления строительных конструкций — мостов, газо- и нефтепроводов, ферм, котлов и т.д. Все строительные конструкции как правило, являются сварными. (из материалов лекционного курса Металлы и сварка. Н.В. Храмцов)
Соединение обсадных труб при помощи сварки требует более квалифицированного персонала буровых бригад, обладающего смежными специальностями – электросварщика. Для качественного выполнения таких работ требуется дополнительное комплектование бурового станка сварочным оборудованием.

В противном случае возникает необходимость на время монтажа обсадной колонны привозить на объект электросварщика и сварочное оборудование (САК), что, естественно, увеличивает себестоимость проводимых работ, уменьшая тем самым прибыль исполнителя.

Поэтому многие исполнители прибегают к резьбовым соединениям, убеждая заказчика в том, что это для него самое верное решение. Бытует мнение, что соединение трубы сваркой менее надежно. Можно с эти согласиться, если работы сделаны неквалифицированными специалистами при помощи бытового сварочного трансформатора, подключенного к обычной розетке электропитания заказчика, также влияет на качество сварочного шва и пониженное напряжение в сети и малое сечение бытовой электропроводки, что практически является нормой в садовых товариществах.

Некоторые считают, что в месте сварочного шва труба становится более уязвимой для коррозии — это ошибочное мнение. В сварочных электродах используется специальная обмазка, которая приводит к легированию сварочного шва, что увеличивает коррозийную стойкость и прочность металла.

Для человека не обладающего техническими знаниями можно привести убедительный пример: трубопроводы высокого давления ( транспортирующие нефть, газ), а также бытовые трубопроводы ( газ, вода) смонтированы при помощи сварки и их прочность ни у кого не вызывает сомнения. Обсадная труба под сварку имеет длину 6 метров, поэтому соединений в обсадной колонне значительно меньше , чем при 4 метровой трубе на резьбе. А соединение – это самое уязвимое место в обсадной колонне.

Конверсионные трубы (оцинковка)

Буровые компании предлагают также в качестве обсадной трубы – конверсионную трубу ПМТП-150 (в быту – труба оцинковка), которая изготавливается из СТ-10. ПМТП-150 это полевые магистральные сборно-разборные трубопроводы с условным диаметром 150 мм, давлением 6 МПа, изготовленные по ТУ 4193-001-48522239-04. Используются для транспортировки нефти и нефтепродуктов, технической и питьевой воды и других жидкостей. Трубы, используемые для обсадных колонн водяных скважин, находились в госрезерве и нигде не эксплуатировались, что легко определяется по их внешнему виду.

Оцинкованная труба имеет длину 6 метров. Хотя толщина стенки данной трубы 3,2 мм, но на концах трубы приварены в заводских условиях раструбы толщиной 10 мм, что позволяет сделать качественный провар при монтаже обсадной колонны.
В связи с тем, что труба оцинкованная, не зависимо от толщины стенки, значительно возрастает срок её службы по сравнению с черной трубой. А качество материалов, произведенных в советское время, ни у кого не вызывает сомнения.

Сварное соединение труб 152 мм.

Сравните с резьбовым соединением обсадных труб диаметром 133 мм из стали.

ПВХ трубы для скважины: виды и особенности

В последние годы растёт популярность индивидуального и локального водоснабжения. Для этого необходимо пробурить и обустроить скважину водозабора. Одним из первых возникает вопрос, какую трубу лучше использовать для скважины. Здесь мы попробуем ответить на этот и другие вопросы, чтобы вы могли обеспечить себя долговечным, надёжным и безопасным источником водоснабжения.

Виды труб для скважин

Для обустройства скважин водоснабжения используют безнапорные полимерные трубы. Их производство регламентируют технические условия. Например, ПВХ-трубы для скважины изготавливают по ТУ 2248-001-84300500-2009. Есть и другие нормативно-технические документы, но все они принципиально не различаются. Трубы для скважины на воду имеют следующие нормируемые характеристики:

  • исполнение – с раструбом или без него, но с увеличенной толщиной стенок;
  • резьба – трапециевидная или коническая упорная;
  • материал – обычный и модифицированный ударопрочный ПВХ;
  • номинальный наружный диаметр – от 90 до 450 мм (всего 11 типоразмеров);
  • толщина стенок – от 5–8 до 19,5–23,5 мм, трубы разных диаметров имеют по 2–3 варианта фиксированной толщины; например, у труб диаметром 113 мм стенки могут быть 5, 7 и 10 мм толщиной;
  • длина резьбы – от 42 до 99 мм;
  • номинальная длина труб – от 1–2 до 1–4 м с шагом один метр, для изделий из модифицированного ПВХ – до 6 м.

К числу нормируемых показателей также относятся допуски точности изготовления по размерам и овальности, качество поверхностей и стойкость к внешним воздействиям (наружному и внутреннему давлению), сопротивление к изгибу и прочее. Кроме того, труба из ПВХ для скважины имеет расчётный показатель эффективной длины. Для его определения из номинальной длины труб вычитают длину резьбы с обоих концов.

Читать еще:  Как изготовить фильтр для скважины своими руками

Синяя труба для скважины означает, что её изготовили из обычного (не морозостойкого) полимера и рассчитана она на повышенное давление жидкости. Кстати, характеристики обычного полимера достаточны для обустройства скважин, поскольку такие изделия имеют естественную защиту от низких температур, а их оголовки в любом случае необходимо утеплять от замерзания.

Трубы для скважины на воду

Прежде всего отметим, что обсадная труба для скважины является обязательным элементом, поэтому вопрос, ставить или не ставить трубы, не обсуждается. Если вас интересует, какая труба лучше для скважины – стальная или пластиковая, то он однозначен. Труба из ПВХ для скважины намного предпочтительнее. В числе главных её преимуществ можно назвать:

  • абсолютную стойкость к коррозии;
  • химическую инертность материала;
  • малый вес, что полностью исключает риск проседания ствола скважины в течение всего срока её эксплуатации;
  • минимальное сопротивление движению жидкости;
  • предельную простоту монтажа;
  • достаточный запас прочности для обустройства скважин глубиной до 300 м;
  • долговечность материала: минимальный расчётный срок службы труб из ПВХ составляет 50 лет.

Кроме того, внутренние поверхности труб из ПВХ не накапливают загрязнений, что обеспечивает высокую чистоту воды. Сортамент этих изделий позволяет дать исчерпывающий ответ на вопрос, какая труба нужна для скважины технического и питьевого водоснабжения. Ниже мы рассмотрим, какими критериями следует руководствоваться, выбирая обсадные трубы.

Выбор труб для обустройства скважин

Чтобы понять, какую трубу выбрать для скважины, нужно спланировать предстоящие работы. Разумеется, этим должны заниматься специалисты. В числе основных факторов планирования:

  • геологические условия в месте бурения (типы грунтов и прочее);
  • глубина залегания и виды водоносных горизонтов;
  • предполагаемая потребность в объёмах воды.

При проведении работ на проблемных грунтах вам потребуется как минимум увеличенная толщина трубы для скважины. Встречаются ситуации, когда обсадную колонну приходится составлять из двух и даже трёх труб разного сечения, вставляемых одна в одну.

При бурении на нормальных грунтах глубиной до 100 м достаточно труб с минимальной толщиной стенок. При большей глубине вам понадобятся толстостенные изделия. Проще говоря, выбор труб для обустройства скважин определяют объективные обстоятельства. Однако для обеспечения потребности в объёмах воды используется другой подход.

Определение необходимого диаметра труб

Существует три вида водоносных горизонтов: поверхностный (или верховодка) на глубине до 15 м, на песке глубиной до 30 м и в известняковых слоях. Поверхностный горизонт подходит для копания колодцев, и в нём далеко не всегда бывает качественная питьевая вода. Скважины «на песок» обходятся сравнительно дёшево, но они подвержены заиливанию, что сокращает срок их службы, и нередко имеют нестабильный дебит воды.

Скважины «на известняк» являются лучшим вариантом источника даже с учётом более высокой стоимости бурения. Они обеспечивают самое высокое качество воды, дебит и долговечность скважины. Ответ на вопрос, какой выбрать диаметр трубы для скважины, зависит от габаритов, типа и производительности погружного насоса, а также величины пиковой потребности в воде.

Определяющим фактором выбора диаметра труб являются габариты скважинного насоса. Расчёт подходящего для него типоразмера труб выполняется следующим образом:

  1. к диаметру корпуса насоса в мм добавляют минимальный зазор между корпусом и стенками трубы в 4 мм, получая тем самым необходимый внутренний диаметр;
  2. исходя из полученного результата и имеющихся вариантов толщины стенок, подбирают подходящий типоразмер трубы.

Например, если вы остановите свой выбор на насосе с корпусом диаметром 74 мм, то, добавив зазор и толщину стенок в 5 мм, мы получим результат 88 мм. Это соответствует трубам с наружным номинальным диаметром 90 мм или более толстостенным трубам Ø 113 мм.

Заметим, что надёжные насосы столь малого диаметра производит только Grundfos и они очень дорого стоят. Поэтому для оснащения скважин чаще выбирают погружные насосы в корпусах диаметром 100 мм. Они значительно дешевле при практически неограниченном выборе, но для их установки нужны трубы Ø 125 мм. При эксплуатации недорогих скважинных насосов вибрационного типа вам потребуются трубы наружным диаметром 140 мм.

Обеспечение пикового расхода воды из скважины

Пиковый расход воды для индивидуального водоснабжения зависит от состава семьи, наличия полива, стиральных машин и других факторов. Например, для загородного дома, где проживает 4–5 человек и есть все перечисленные потребители воды, её пиковый расход может достигать двух кубометров в час и более.

Для его обеспечения необходим правильный выбор насоса. Диаметр труб при этом не имеет особого значения. Обращаем ваше внимание, что указываемые производителями насосов высота и объём подачи воды являются максимальными и взаимоисключающими показателями. С увеличением глубины скважины производительность насоса падает.

Например, для насоса Grundfos SQ2 заявлены показатели 68 м и 3,4 м3/час. Однако при глубине скважины 40 м он способен поднять только 1,6 м3/час. Пиковую нагрузку на скважину можно снять за счёт аккумулирующих ёмкостей (баков), объём которых может быть на уровне максимальной часовой потребности в воде или несколько ниже.

Если у Вас остались вопросы о трубах ПВХ для скважины, звоните по бесплатному номеру 8-800-250-4337 или Вы можете заказать звонок и наши менеджеры свяжутся с Вами.

Как выбрать правильный диаметр обсадной трубы для скважины

Содержание:

Собираясь заказывать работы по бурению скважин, любой владелец загородного участка всегда интересуется, а какого же диаметра должна быть его скважина, и, соответственно, обсадная колонна. Поскольку он твёрдо уверен, что именно этот показатель является основным для качественного водоснабжения его дома и приусадебной территории. Кроме того, работы по бурению скважины большого диаметра ведутся дольше, требуется установка более трудоёмкой и дорогостоящей техники, потому стоимость работ зависит от диаметра скважины.

Не редки случаи, когда, узнав предполагаемый диаметр обсадной трубы будущей скважины, владельцы начинают склоняться в пользу возведения традиционного колодца. Ошибочное мнение, что большой диаметр колонны скважины гарантирует её большую производительность, успешно развеивают простые примеры и статистика.

Например, производительность колодца с большим диаметром может не превышать 1,0 м³/час (притом, что к середине жаркого сезона уровень воды в нём снижается до критического), а дебет скважины (на той же территории) с небольшим диаметром обсадной колоны равномерно и постоянно составляет до 2,0 м³/час. А это означает, что уровень производительности зависит не (или не только) от диаметра трубы.

От чего зависит дебит скважинной системы

Чтобы определить, какой диаметр трубы выбрать для скважины, необходимо знать, что хороший дебит обеспечивается в основном не диаметром обсадной колонны, а наполнением водоносного слоя. Если скважина не отвечает расчётной производительности, то это означает, что при бурении рабочие не достигли основного водоносного горизонта.

Ещё одним заблуждением считается, что скважина с обсадной трубой небольшого диаметра может быстро заилиться. Это также ошибочное мнение, так как время, за которое она заиливается, зависит от правильности/неправильности эксплуатации, и качества бурения и обустройства скважинной системы.

Оптимальный диаметр для обсадной колонны

Специалисты бурильщики хорошо знают, что оптимальный диаметр скважинной эксплуатационной колонны должен обеспечивать определённые нужды в качественной воде (при условии грамотного ведения буровых работ и обустройства скважины).

Источник водоснабжения должен покрывать потребность:

В обеспечении водой на бытовые нужды – функционирование сантехники, посудомоечной и стиральной машины, пр.;

В обеспечении специальных нужд – наполнение бассейнов, работа фонтанов, при необходимости обслуживание небольшого моечного оборудования в гараже;

В расходе воды на полив газонов, огорода, клумб, сада, на обслуживание оранжерей и парников.

Другими словами, от выбора оптимального диаметра колонны скважины, зависит полноценное водоснабжение усадьбы с жилым домом и вспомогательными постройками, а также всей частной территории.

Читать еще:  Пропала вода в скважине что делать

Расчёт оптимального диаметра

Чтобы снизить расходы на буровые работы, и на собственно обсадные колонны, но при этом достичь максимально возможного в конкретной геологической зоне дебита скважины, необходим точный поэтапный расчёт. Такой расчёт позволяет лучше и точнее подобрать наименьший диаметр трубы, которая сможет обеспечить все потребности в воде.

На 1-м этапе определяют пик расхода воды. Его рассчитывают для ситуации, когда все потребительские точки функционируют одновременно – то есть, включены краны в кухне, ванной, задействован санузел, работают фонтаны, система полива и пр. Например, приблизительный расход 2-этажного коттеджа с прилегающим садом, газонами и цветниками – около 5 м³/час.

Второй этап заключается в выборе насоса – его основные параметры (тип, мощность и пр.) являются определяющими для оптимального диаметра скважинной колонны. Диаметр обсадной трубы должен быть таким, чтобы насосное оборудование свободно размещалось внутри (при высоком уровне воды насос обычно висит в скважинном пространстве). Для окончательного расчета оптимального диаметра колоны нужно к диаметру насоса добавить люфт в 4-5 мм, и значение толщины стенки обсадной колоны.

По полученному значению необходимо подобрать ближайший стандартный диаметр существующих обсадных труб из конкретного выбранного материала.

Каким должен быть диаметр скважины: подборобсадной трубы и насосного оборудования

Наряду с глубиной скважинного отверстия, большое значение имеет его диаметр. Дело в том, что от данного параметра зависит сложность и стоимость буровых работ. Кроме того, разные диаметры скважины на воду непосредственным образом влияют на эксплуатационные характеристики конструкции и способ ее обслуживания.Поэтому о выборе оптимального размера лучше позаботиться заранее – еще на этапе проектирования системы водоснабжения.

Содержание

Диаметр бурения скважины: почему это важно ↑

Под диаметром скважины подразумевается внутренний размер эксплуатационной колонны, в которую опускается насосное оборудование, водоподъемный трубопровод и прочая аппаратура. При этомнепосредственное бурение грунта осуществляется буром большего размера, особенно при обустройстве двухколонной скважинной конструкции.

Интересно знать. Бурение в две колонны производится, если над главным водоносным слоем расположены другие горизонты. В этом случае внешняя обсадка (кондуктор) защищает основной горизонт от проникновения воды из верхних источников, а расположенная внутри эксплуатационная колоннаявыполняет организацию водозабора.

С точки зрения производительности и обслуживания, высокийпоказательдиаметра трубы для скважиныявляется более предпочтительным. Во-первых, увеличивается объем фильтровой зоны, а значит, при одинаковой мощности водоноса можно откачивать больше воды за единицу времени (хотя основополагающим параметром остается дебит источника). Во-вторых, появляется возможность использовать более габаритное (и более мощное) оборудование, а также существенно упрощается процесс ремонта и обслуживания конструкции.

С другой стороны: большой диаметр – высокая цена. При увеличении ширины бурения в два раза стоимость работ увеличивается почти в три. Поэтому очень важно сделать расчет таким образом, чтобы удовлетворить и финансовые, и потребительские запросы.

Эксплуатационные трубы для скважин на воду ↑

Размер трубы может быть разным и зависит от того, каким диаметром будут бурить скважину. Обсадная колонна устанавливается после или в процессе бурения для защиты внутренних стенок от осыпания породы. Для укрепления конструкции между внешней поверхностью и грунтом заливается раствор бетона, после чего осуществляется дальнейшее обустройство скважины: устанавливается насосное оборудование, монтируется трубопровод, верх закрывается оголовком.

Применяемые материалы ↑

Трубы, которые используются для обсадки скважины, изготавливаются из:

Асбестоцемент доказывает свою профпригодность в области водоснабжения уже несколько десятилетий. Подобные изделия не боятся коррозии, являются химически нейтральными и обладают хорошей долговечностью. Вместе с темхрупкость материала заставляет производить установку предельно аккуратно. Обычно монтаж асбестоцементных колонн доверяют специалистам.

Стальные конструкции достаточно часто используются для обсадки артезианских источников. Такое изделие способно выдерживать большие нагрузки, создаваемые грунтовыми слоями, поэтому ему не страшны подвижки пород. Диаметр стальной трубы для скважины может варьироваться в широких диапазонах, асрок эксплуатации составляет более 50 лет.

Стоит обратить внимание. Одним из недостатков стальной трубы является подверженность коррозии. В результате реакции окисления на стенах со временем образуется ржавчина, которая может перенасыщать воду железом.

С каждым днем все большей популярностью пользуются пластиковые обсадные трубы, которые имеют значительно меньший вес при хороших показателях надежности. Они не поддаются коррозии и не подвержены химическому воздействию окружающей среды, поэтому могут эксплуатироваться не одно десятилетие. Еще более привлекательными пластиковые изделия делает сравнительно невысокая цена. Тем не менеедля сложных грунтов все же более предпочтительным считается металл.

Технические показатели ↑

К эксплуатационным колоннам предъявляются определенные требования, которые в первую очередь касаются толщины стен и диаметра. Для стандартного использования допустима непрямолинейность данных показателей, не превышающая 0,7 мм на 1 м. Однако в некоторых случаях порог непрямолинейности может быть более жестким – 0,5 и даже 0,3 мм на 1 м.

При обустройстве артезианских скважин чаще всего применяют колонны диаметром 90- 165 мм. Для скважин на песок с целью предотвращения быстрого заиливания рекомендуется делать отверстие от 125 мм. Хотя,например, в абиссинских колодцах диаметральный размер эксплуатационной колонны редко превышает 50 мм.

Более подробную информацию о существующих диаметрах и толщинах стенок в обсадных колоннах можно посмотреть в соответствующей таблице:

Зависимость диаметра эксплуатационной трубы от габаритов насоса ↑

Диаметр скважины на воду напрямую зависит от типа и размера насоса, и наоборот, выбор насосного оборудования осуществляется в соответствии с габаритами обсадной колонны.

Диаметр скважины для насосной станции ↑

Если зеркало воды находится недалеко от поверхности, тогда для водозабора можно использовать самовсасывающие поверхностные насосы, которые часто идут в комплекте с гидроаккумуляторами и называются насосными станциями.

Интересно знать. Принцип работы самовсасывающих агрегатов определяет глубину водозабора, которая не превышает 9 метров. Поэтому при более низком уровне воды применяются погружные приборы, способные поднимать воду с глубины более 50 м.

При использовании насосной станции диаметр скважины на воду зависит от диаметра водоподъемной трубы или шланга, который опускается вниз. Как правило, в этом случае достаточно 50-миллиметровой обсадки, чтобы обеспечить нормальную работу системы водоснабжения.

Диаметр скважины для погружного оборудования ↑

Минимальный диаметр глубинных насосов для скважин равняется 3 дюймам (76 мм). Установку таких аппаратов можно осуществлять уже в 90-миллиметровую обсадную трубу. Тем не менеедля бытовых потребностей в большинстве случаев применяются 4-дюймовые агрегаты, которые стоят дешевле и обладают более высокой производительностью. Для их нормального размещения используется эксплуатационная колонна не менее 110 мм.

Совет. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение скважинным отверстиям большего размера. Разница в стоимости бурения ствола 90 мм и 110 мм не столь значительна, тогда как обслуживать намного проще именно 110-миллиметровую колонну.

Расстояние между корпусом и стеной обсадки не должно быть меньше 2 мм по всему радиусу. При этом для вибрационных погружных насосов данный критерий является более жестким, поскольку при непосредственном контакте с эксплуатационной колонной может произойти разрушение конструкции.

Пример расчета диаметра трубы для скважинного насоса ↑

Чтобы точно определить диаметр трубы для скважинного насоса, можно воспользоватьсяпростой формулой:

D(обсадки) = D(насоса) + зазор + толщина стенки

Таким образом, для 3-дюймового агрегата минимальный диаметральный размер отверстия будет составлять:

D = 76 + 4 + 5 = 85мм

Исходя из этого, для таких устройств подойдет колонна 90, 113 или 125 миллиметров (в соответствии с приведенной выше таблицей).

Дляпогружныхскважинных насосов диаметром 4 дюйма (102 мм) допустимый размеробсадной колонны, соответственно, будет другим:

D = 102 + 4 + 5 = 111 мм

По таблице подбираем необходимые габариты: 113, 125 или 140 миллиметров.

Совет. Предпочтение лучше отдавать большему размеру колонны, чтобы уменьшить вероятность заклинивания насосного оборудования при установке и в процессе эксплуатации.

С одной стороны, скважина малого диаметра сложна в обслуживании и имеет склонность к быстрому заиливанию, с другой – бурение и обустройство слишком больших скважинных отверстий финансово невыгодно. Иногда очень сложно самостоятельно найти наиболее рациональное решение. В этом случае не лишним будет воспользоваться помощью специалистов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector