Песенка водовоза из фильма «Волга-Волга» актуальна будет всегда. А все потому что: «Человеку без воды и ни туды, и ни сюды!». Вопрос заключается лишь в организации водоснабжения и предназначении воды (питьевая или техническая). Один из вариантов – использование автономных систем водоснабжения. И вот в этом случае зачастую применяется труба бесшовная для скважины. О ней и поговорим в нашей статье. О том зачем используются трубы как их выбрать правильно – читайте далее.

Общие положения

Заговорили в статье о системах водоснабжения как наиболее распространенном направлении использования бесшовных труб в скважинах. На самом деле существует множество других направлений применения. Ведь скважины бывают разные. Некоторые задействуются не только для забора воды, а, например, еще нефти, газа, порой других ресурсов. Поговорим о водоснабжении как наиболее распространенной сфере употребления.

Начнем с нормативных документов, на которые будем ориентироваться. Сейчас действует СП 31.13330.2012, свод правил. Он определяет нормы водоснабжения, обустройство наружных сетей и сооружений. Документ еще известен как СНиП 2.04.02-84. Относительно обсадных труб, что это такое, читайте далее, будет интересно, действует ГОСТ 632-80. И есть еще ГОСТ 33758-2016. Правда в них указано что используются для нефтяной и газовой промышленности. Но эти нормативные документы актуальны и для водозаборных скважин.

Самый важный документ СанПиН 2.1.4.1074-01. Он определяет гигиенические требования к питьевой воде. Пусть не смущает что предназначен для централизованных систем водоснабжения, применяется повсеместно. Как сказал один из великих – истина в вине, а здоровье в воде. Вода должна соответствовать всем действующим санитарно-гигиеническим и агротехническим требованиям. Но перейдем непосредственно к теме нашего разговора.

Существует два способа водоснабжения различных по своему функциональному предназначению объектов и участков. Первый – централизованное водоснабжение. Осуществляется врезка в магистральный водопровод и последующая разводка.

Второй интересующий нас вариант – автономное водоснабжение. Применяется индивидуальный водозабор из доступных источников. Это могут быть поверхностные воды. Речь о водоемах искусственного или естественного, природного происхождения (озера, пруды). Еще используется и водоток (реки, каналы). Но зачастую забор воды осуществляется из подземных водоносных слоев. Глубина их залегания отличается, а это влияет на выбор водозаборного сооружения. Впрочем, как и ряд других сопутствующих факторов. Один из вариантов – обустройство скважин. Особенно актуально при значительной глубине залегания водоносных пластов. Такие скважины называют артезианскими.

Скважины обустраивают с использованием различных технологий бурения. Воздержимся от их описания, будет интересно – расскажем в другой раз. После выполнения бурения, а иногда, при большой глубине, и вовремя, производится укладка обсадных труб.

Труба бесшовная для скважины – актуальность применения

Обсадная труба, она же обсадная колонна, опускается непосредственно в скважину на всю глубину. То есть от земли не менее 0,5 метра и вплоть до водоносного слоя. Какие задачи решаются и для чего это нужно? Все заключается в решаемых задачах, а их несколько, отметим основные:

1. защита скважинного ствола от возможного обрушения породы, что связано с разнородностью структуры пластов грунта;
2. обеспечение целостности эксплуатируемой скважины, особенно при давлении и сдвиге грунта;
3. препятствование попаданию поверхностных (верховодки) и что особо критично сточных вод в ствол;
4. предупреждение заиливания используемой скважины;
5. формирование заданных условий эксплуатации для аккумулирования воды прямо из водоносного горизонта.

Последний пункт получился заумным. Говоря проще. Обсадная труба требуется, чтобы обеспечить бесперебойную работу насоса, особенно если он погружной.

Конструкция скважины может отличаться. Основных варианта два. Первый – в одну трубу. Тут, надеемся, понятно и объяснять не стоит. Второй – в две трубы, такая технология называется «труба в трубе». То есть устанавливается обсадная труба наружная большого диаметра и внутри нее труба чуть меньшего диаметра.

Следующая важная характеристика – материал, из которого произведена труба. Выше указали ГОСТы, определяющие условия применения такого вида трубного металлопроката как металлическая бесшовная труба. Но это далеко не все варианты. Есть полимерная бесшовная труба. Она изготавливается из разнообразных полимеров. Вариантов вагон с тележкой. Вот основные:

• поливинилхлорид (имеется в виду непластифицированный, он же НПВХ);
• морозоустойчивый полипропилен (аббревиатура МПП);
• полиэтилен, особенно низкого давления (сокращенно ПНД).

Помимо этого, используется, хотя сейчас и не так часто, асбестоцементная бесшовная труба.

Почему обсадная труба должна быть бесшовной?

Сейчас у многих возникнет вопрос – а почему именно применяется труба бесшовная для скважины? Тут все во многом определяется условиями эксплуатации и типом подсоединения труб. Если у трубы будет шов, то под воздействием целого ряда факторов он может деформироваться. Скважина эксплуатируется десятилетиями и заменить поврежденную трубу очень сложно. Ухудшится качество воды. Произойдет деформация самой скважины, что может привести к поломке насоса или невозможности его использования. Это, с одной стороны. С другой способ соединения. Основных три:

1. раструбный, одна труба вставляется в другую, используется редко;
2. сварной, две трубы свариваются друг с другом, но опять-таки проблемы шва обозначили выше;
3. фитинговый, в том числе резьбовой, на одной трубе нарезается внутренняя резьба, а на другой наружная.

Резьбовой способ, когда одна труба вкручивается в другую, наиболее распространенный для металлических труб. Причем резьба может отличаться, об этом далее, важно другое. В ходе нарезания резьбы уменьшается толщина стенки трубы, а, следовательно, и ее прочность. В результате снижается величина той нагрузки, которую может выдержать сварной шов. А это неизбежно приводит к деформации. Вот поэтому и используется именно металлическая бесшовная труба. Нет шва, прочность выше. Правда есть и один эрзац вариант. Сварные металлические трубы стоят дешевле чем бесшовные цельнотянутые. Чтобы сэкономить берут кусок бесшовной трубы, приваривают его к концу сварной и нарезают резьбу. Воздержимся от рассуждения на тему целесообразности такого решения. Просто имейте в виду что оно имеет место быть.

Труба бесшовная для скважины — основные параметры выбора

Итак, уже выше отметили самый главный параметр выбора бесшовной трубы – материал ее изготовления. Это металл, полимеры или асбестоцемент. Есть и комбинированные варианты. Помните, говорили о технологии под названием «труба в трубе»? Так вот, может быть сочетание различных материалов. Самая распространенная схема – наружная труба из металла, внутренняя полимерная.

Главное, чтобы качество выбранных труб и материал их изготовления соответствовали полностью таким требованиям как:

• высокая степень прочности, помимо этого устойчивости к деформации на протяжении всего периода полезной эксплуатации;
• герметичность обустраиваемой конструкции, как самой трубы, так и мест соединений;
• устойчивость к влиянию коррозии и агрессивных, вредных химических элементов, их соединений;
• экологичность, материал должен быть без вредных для здоровья примесей, меняющих структурный состав используемой воды;
• прямолинейность скважины, предотвращение отклонений по вертикали вследствие подвижности грунта, по другим причинам.

По последнему пункту. Искажение по всей длине применяемой трубы должно быть менее 0,70 мм на один м.п. (погонный метр).

Важно учитывать и порог отклонения ровности в расчете на один метр погонный. Так, если диаметр трубы от 108 до 146 мм, то величина этого параметра 0,50 мм, а при диаметре от 33,50 до 89,00 – 0,30 мм.

Раз уж заговорили о диаметре, то это второй параметр выбора. Диаметр трубы выбирается исходя из диаметра скважины. Выбор напрямую связан с расчетом максимального потребления воды за одни сутки.

Тут немножко отвлечемся и скажем важную вещь. Обустройство скважины и выбор бесшовных труб должна определять проектная документация. То есть сначала разрабатывается проект, затем реализуется. Именно это влияет и на выбор способа бурения, и на характеристики обсадных колонн. Параметров множество. Это не только суточное потребление воды, но и:

• структура грунта;
• глубина залегания водоносных горизонтов и грунтовых вод;
• технические характеристики используемого насосного оборудования;
• качество воды, если питьевая, то должна соответствовать СанПиН 2.1.4.1074-01.

На основании этого рассчитываются дебит эксплуатируемой скважины с учетом общего уровня воды (как динамического, так и статического), максимально эффективная конструкция.

Выбор стальной бесшовной обсадной трубы

Если решите применять в качестве обсадной трубу бесшовную для скважины. В подобной ситуации нужно учитывать не только диаметр, но и способ подсоединения, а еще ряд других параметров. Сразу отметим один важный момент. Оптимальный диаметр трубы 110 мм и более, а способ соединения труб резьбовой. Именно труба диаметром 110 мм и выше позволяет подобрать нужный насос, особенно погружной. Да и такую скважину легче обслуживать. Хотя выбор каждого. Можно использовать трубы меньшего диаметра, но требуется проект. ГОСТ 632-80 для газовой и нефтяной промышленности устанавливает диаметр обсадных труб от 114 до 508 мм. Стенки трубы должны быть толщиной более 5,20 мм, на практике средняя от 5 до 6 мм.

Отметим что использоваться бесшовная металлическая труба может при любой глубине залегания водоносного слоя. А вот если этот параметр составляет от 40 метров и более, то другой альтернативы нет.

Пластик не выдержит, асбестоцемент на большую глубину укладывать трудоемко и очень дорого. Среди других преимуществ бесшовных труб из стали:

• долговечность эксплуатации (до 50 лет, с учетом скорости коррозии 0,10 мм в год);
• высокая степень жесткости конструкции, можно бурить хоть до 300 метров, хотя перебор;
• повышенная точность осевой центровки;
• увеличенная прочность межосевых стыков;
• допустимость обслуживания, например, чистки;
• возможность добуривания в случае засорения, загрязнения или заиливания эксплуатируемой скважины.

Следующий параметр выбора – свойства металла. Цветной трубный бесшовный прокат для осадных труб используется редко – дороговато. Но есть вариант с титановыми обсадными трубами.

В основном разговор идет об определенных марках стали. Очень редко это легированные марки стали. Бесшовная труба для скважины из «нержавейки» не дешевое удовольствие, но эксплуатационные характеристики выше среднего. Обычно используют обсадные трубы из углеродистых конструкционных марок стали. Очень редко применяется чугун.

Наличие защитного слоя и тип подсоединения как критерии выбора

С целью защиты внутренней поверхности может наноситься слой эмали (не практично) или цинка (вредно). Чтобы защитить от внешнего воздействия порой используются оцинкованные бесшовные трубы (наружный слой цинка). Гораздо реже встречаются и другие виды наружных защитных покрытий.

И последний параметр, на котором остановимся кратко, тип соединения. Оно бывает резьбовым треугольным, ОТТМ (трапецеидальным), ОТТГ (трапецеидальным с узлом уплотнения). Еще используются и раструбные, безмуфтовые соединения, тип ТБО.

Потребуется труба бесшовная для скважин – обращайтесь! Поможем с оптимальным выбором в соответствии с требованиями проекта.