Трубы ПВХ: технические характеристики
Фасонные изделия для усиления стенок скважин на воду называются обсадными трубами. Их диаметр совпадает с размером гидротехнического сооружения. В зависимости от глубины бурения для укрепления стенок могут использовать две и более трубы, выпускаемые в длину 2, 3, 5 и 6 метров и наружным диаметром от 90 до 255 мм.
Для наращивания стенок скважины в глубину у труб имеются резьбовые соединения на обоих концах (внутренние и внешние). С их помощью трубы соединяются раструбным способом, и для дополнительной герметизации стыка фиксируются специальной лентой или сальниковыми уплотнителями. Толщина стенок труб колеблется в диапазоне 5-13 мм. Какую именно трубу выбрать для укрепления стенок при бурении, зависит от физико-механических свойств грунта и глубины водоносного пласта.
Способы соединения труб из пластика и металла
Трубопроводные магистрали, применяемые в системе отопления, водопровода, газоснабжения, находятся под довольно высоким давлением, поэтому к стыкам предъявляются повышенные требования по прочности и герметичности.
При помощи резьбовых фитингов
Резьбовые соединения — одни из самых известных и популярных видов сращивания различных деталей, имеющих цилиндрическую форму. Принцип резьбового крепления состоит в нарезании на стенках стальных труб резьбы внутри или снаружи, а на ответную деталь из пластика крепится соответствующий резьбовой фитинг.
Читайте так же: Тромб в трубах 5 букв сканворд
Типовой переходник с металлической трубы на пластиковую состоит из двух частей — один участок подсоединяется к пластмассовой детали, а второй патрубок с резьбой внутри или снаружи, фитингом типа американка, прикручивается к стальному элементу.
Рис. 6 Сопряжение фитингов с изделиями из ПЭ (НСПС), ПП (пайка), PEX (напрессовка) и PE-AL-PE (опрессовка)
В зависимости от материала труб используются следующие способы монтажа на их торцах резьбовых фитингов:
Полипропиленовые ПП. Переход с железной трубы на полипропилен состоит из металлической части с резьбой и короткого ПП патрубка, имеющего внутренний посадочный размер, равный внешнему трубной оболочки. При сборке переход со стальной трубы на полипропилен и внешняя стенка ПП-трубы нагреваются специальным паяльником и соединяются вместе на некоторое время до спайки полипропилена. При данном способе стыкования ответная деталь из металла должна иметь резьбовую нарезку.
Полипропиленовые трубы можно соединить с металлической, имеющей наружную резьбу чуть большего диаметра, чем внутренний полипропиленовый, более простым способом. Для этого паяльным утюгом разогревают внутреннюю полость ПП-трубы и быстро одевают ее на стальной резьбовой отвод, обжимая руками, после остывания полипропиленовую деталь можно вкручивать и выкручивать по своему усмотрению.
Полиэтиленовые ПЭ. Самое распространенное соединение водопроводных ПЭ труб с металлическими производится при помощи компрессионных фитингов, которые выполнены из пластика (полипропилена или полиэтилена). Принцип компрессионного фитинга заключается в обжиме муфты специальной цанговой шайбы, которая находится внутри фитинга. Эта цанга имеет обратные пазы, которые врезаются в тело трубы и не дают стыку разъединяться при высоких давлениях. Данным методом соединяются водопроводные трубы диаметром от 20 до 110 мм, а также скважинные адаптеры к водопроводной магистрали.
В промышленной сфере для сопряжения ПЭ-труб со стальными применяется неразъемное соединение полиэтилен-сталь НСПС, представляющее собой терморезисторную сварку под давлением двух коротких патрубков из указанных материалов.
Рис. 7 Принцип сопряжения компрессионной муфтой
Сшитый полиэтилен, металлопласт. Существует несколько технологий крепления переходных фитингов на трубы из сшитого полиэтилена и металлопласта:
- Компрессионная муфта. На пластиковую трубу одевается накидная гайка с внутренней резьбой, под которой находится зажимное кольцо с прорезью. Внутрь трубной оболочки вставляют переходную муфту с уплотнительными кольцами для обеспечения жесткости стенок. При прикручивании наружной резьбовой гайки к резьбе металлической трубы происходит прижимание ее стенок к внутреннему переходнику, что обеспечивает герметичность и одновременную стыковку.
- Опрессовка. Переходной металлический фитинг с уплотнительными кольцами или ребрами в виде елки вставляют внутрь трубы, сверху на трубную оболочку одевают гильзу, которую затем сдавливают специальным инструментом, прижимая внутренний штуцер к стенкам трубы. Ответная металлическая деталь может иметь любую форму и наружную или внутреннюю резьбу, американку – ассортимент опрессуемых фитингов весьма широк.
- Напрессовка. Переходной фитинг вставляют внутрь трубы, сверху на ее оболочку одевают гильзу. Далее с помощью специального инструмента гильзу сдвигают вперед, сдавливая тем самым трубную оболочку снаружи и прижимая ее к стенкам внутреннего переходника, имеющего различные форму, тип и размер резьбы.
Рис. 7 Варианты соединения труб с помощью специальных муфт
Рис. 8 Втулка полиэтиленовая и бурт из полипропилена в сборе для реализации флацевого соединения
Обсадные трубы ПВХ
Очень редко для обсадки скважин используют трубы из плотного поливинилхлорида (ПВХ). Они обладают характерным синим цветом. На концах изделия оснащены резьбой. С одной из сторон она наружная, с другой — внутренняя.
Их диаметр колеблется в диапазоне 80-225 мм. Толщина стен труб ПВХ зависит от размеров диаметра, глубины скважины и уровня прохождения водоносного слоя. Эта величина лежит в пределах 7-20 мм. Наиболее толстые трубы используют для обсадки глубоких скважин.
В число достоинств также входят:
* — высокая химическая стойкость;
* — низкая цена;
* — гигиеничность;
* — небольшой собственный вес.
Трубы из ПВХ устойчивы к воздействию коррозии. Это позволяет избежать снижения качества жидкости вследствие проникновения в нее оксидов железа, грунтовых и поверхностных вод.
Недостатки у таких изделий те же, что и у труб из ПНД. Это низкая прочность на изгиб и недостаточная эластичность. При их установке требуется строго вертикальное положение. Это вызывает частое применение обсадных труб ПНД в сочетании с металлическими.
Период эксплуатации составляет около 50 лет. Все это время качество воды, проходящей сквозь сечение труб, не снижается.
Бурение скважины на воду в Витебске или Витебской области. Качество и гарантии! Рассрочка 0% на 3 месяца!
Виды обсадных труб и правила их использования
Определяющими критериями выбора обсадных труб является длина скважинного ствола, расчетное давление грунта. Исходя из этого можно установить пластиковые, металлические или асбестоцементные конструкции. Каждый вид имеет свои преимущества, недостатки и требования к монтажу, эксплуатации.
Пластиковые трубы для скважин
Изготавливаются из полипропилена, ПВХ или ПНД. Должны соответствовать ГОСТ 2248-001-84300500-2009. Они не разрушаются под воздействием влаги, но пластиковый корпус менее устойчив к механическим повреждениям, чем металлический. Можно сформировать скважинный ствол полностью из полимерного водопроводного трубопровода, но только при правильном выборе модели.
Как подобрать хорошую пластиковую трубу для скважины:
- Расчетное давление в нижней части ствола не должно превышать 16 атм. Альтернатива – через каждые 10-15 метров скважины ставить обратные клапана для нормализации давления.
- Для ПНД диаметры от 90 см, толщина стенки – от 7 см.
- Из полипропилена используется редко из-за дороговизны. Для жесткости конструкции необходимо применять модели PN25 или выше.
- Способ соединения – резьбовое муфтовое (безмуфтовое) или сварное. Последнее для скважины применяется редко.
При низких температурах полимер теряет пластичность, что может привести к его повреждению из-за внешнего давления. Это же усложняет обслуживание системы при отрицательных температурах. Не рекомендуется установка в регионах со средней температурой зимой -10°С.
Трубы из металлов и сплавов
Чаще применяют железные (стальные) трубы для бурения скважинного ствола. Причина – доступность материала, относительно простая обработка, устойчивость к механическим воздействиям. Недостатки – постепенное разрушение из-за коррозии, большая масса, что усложняет монтаж. Для последнего необходима специальная техника.
Как выбрать металлическую трубу для водяной скважины:
- Марка стали – СТ.20 или выше.
- Рекомендуется использовать бесшовные модели. У сварных повышена вероятность повреждения, если шов сделан некачественно.
- Толщина стенки – от 5 мм.
- Соединение – резьбовое муфтовое. Сварное усложняет обслуживание (замену поврежденных участков).
Стальные обсадные трубы должны советовать ГОСТ-8732-78 (цельнотянутые) или ГОСТ-10705-80 (электросварные шовные). Для изготовления используется углеродистая низколегированная сталь. Применение изделий из оцинкованной стали не рекомендуется. Причина – при контакте с почвой появляется эффект «блуждающих токов» – электрохимическая коррозия. Использование дополнительных защитных средств увеличит бюджет.
Асбестоцементные трубы
Редкое применение асбестоцементных трубопроводов обусловлено их относительной хрупкостью и недостаточно надежным раструбным соединением. Так же сложен монтаж из-за большой массы асбестоцемента. Для повышения прочности делают толстые стенки, что приводит к повышению веса. Возможен монтаж только с применением спецтехники.
Однако они не подвергаются коррозии, при длительном температурном воздействии сохраняют форму и целостность. Нейтральный состав не вступает в химические реакции с окружающей средой, не влияет на воду в скважине. Срок эксплуатации асбестоцементных труб – до 70 лет.
Виды обсадных труб для скважины
Мы уже знаем, что обсадные трубы — это такие изделия, которые выполняют функцию армирующего материала, а работа всей системы будет зависеть от их качества.
Сегодня для обсадки каналов своими руками можно использовать разные типы труб. Наибольшее распространение получили металлические, пластиковые, а также асбоцементные изделия. Ответ на вопрос, какую обсадную трубу для скважины лучше применять, зависит от предполагаемых условий эксплуатации (в первую очередь, это склонность грунта к подвижкам) и объёма планируемого водозабора. Сортамент данной продукции регламентирован требованиями ГОСТ 632-80. Узнать, какими трубами для скважины лучше укреплять её стены, в том числе и своими руками, вы сможете, ознакомившись с ниже приведённой информацией.
Трубы металлические. Эти трубы обсадные лучше использовать для артезианских скважин и в целом для сооружений на известняк и песок. Данные изделия устойчивы к любым механическим нагрузкам и отличается хорошей прочностью.
Главное преимущество металлических обсадных труб — высокая прочность
Диаметр стальных обсадных труб колеблется в диапазоне 114≤D≤508 мм. При толщине стенки 5-6 мм они прослужат не меньше 50 лет. Ещё один плюс – это оснащение стальных труб резьбой. Если вы ищете ответ на вопрос, какая труба лучшая для скважины, используемой с целью организации постоянной бесперебойной подачи воды, в пользу выбора стальной обсадки говорит следующий фактор. Как известно, любая пробуренная магистраль может заиливаться. А восстановление её работоспособности путём применения бурового инструмента возможно только при стальных обсадных трубах. С изделиями из другого материала сделать это не доступно.
Однако, чёрной стали присущи серьёзные недостатки. Прежде всего, это коррозия, которая обусловливает появление в воде ржавчины. Впрочем, эта проблема является легко устранимой трудностью, которую можно решить применением современных фильтров. На этом фоне гораздо весомее выглядит другой недостаток металлической обсадной трубы для скважины: высокая стоимость данного изделия в толстостенном исполнении. Поэтому использовать стальную обсадку рекомендуется для обустройства глубоких скважин с большим эксплуатационным ресурсом. Выполнять бурение неглубокой скважины на песок с экономической точки зрения лучше с использованием более дешёвого материала.
Пластиковые трубы. Аналитики рынка отмечают возросшую популярность пластиковых труб для скважины. Скважины на воду, укреплённые данными изделиями:
- имеют продолжительный эксплуатационный ресурс;
- химически нейтральны;
- в отличие магистралей, оснащенных обсадными трубами железными для скважин, не подвержены воздействию коррозии;
- не требуют для обустройства значительных материальных затрат. Причём, независимо от того, какая используется труба – из ПНД, ПВХ или из полипропилена.
- лёгкость монтажа своими руками.
Использование пластиковых труб значительно удешевляет обустройство скважины
Пластиковые трубы отличаются малым удельным весом, и для удобства соединения, как правило, оснащаются резьбой. Полная картина типоразмеров обсадного трубного ПВХ проката представлена в таблице №1. Изучив её, вы узнаете, какие диаметры наиболее часто применяются для реализации пластиковой обсадки.
Таблица 1
Диаметр номинальный, миллиметры | Длина трубы, миллиметры | Диаметр наружный, миллиметры | |
Раструба | Трубы. | ||
200 | 3090 | 247 | 225 |
3090 | 241 | ||
175 | 3080 | 211 | 195 |
3080 | 205 | ||
150 | 3070 | 180 | 165 |
3070 | 176 | ||
125 | 5070 | 152 | 140 |
3070 | 152 | ||
5070 | 149 | ||
3070 | 149 | ||
2070 | 149 | ||
115 | 3070 | 137 | 125 |
5070 | 134 | ||
3070 | 134 | ||
5070 | 132 | ||
3070 | 132 | ||
2070 | 132 | ||
100 | 5070 | 132 | 113 |
3070 | 132 | ||
5070 | 125 | ||
3070 | 125 | ||
80 | 6000 | 101 | 90 |
3060 | 95 |
Помимо всего прочего, это, по сути, лучший стройматериал для создания фильтрующих колонн.
Из недостатков пластиковой обсадки стоит выделить слабую устойчивость к механическим нагрузкам. Повторно разбурить скважину такого типа очень проблематично, а иногда просто невозможно.
Асбестоцементные трубы. К основным преимуществам данных изделий относятся:
- стойкость к воздействию химически агрессивных сред;
- высокие антикоррозионные свойства;
- относительно небольшая цена.
Главный недостаток – повышенная хрупкость, ввиду чего без увеличения толщины стенки в данном случае не обойтись. Казалось бы, ничего страшного, ведь стоимость асбоцементной трубы невысока, поэтому толщину стенки можно и увеличить. Однако следует помнить, что такой обсадной трубе для скважины придётся бурить магистраль большего диаметра. А это ещё больше увеличит себестоимость монтажных работ.
Кроме того, сооружение фильтрующих колонн на базе асбоцементных труб не разрешается. Такую обсадку лучше применять для артезианских скважин на известняк глубиной до 100 метров.
Скважина без пластиковой трубы
Бурить артезианскую скважину без использования пластика можно, если имеются напорные горизонты. Например, в случае, если пробурив скважину, вода поднялась в стальные трубы, и насос будет стоять тоже в стальной обсадной трубе. Но даже в таком случае желательно обсадить известняк потому, что это своеобразная порода: может раскиснуть, начнет заваливать ствол… Это не такая уж большая неприятность, но мы же хотим беспроблемную конструкцию.
В местах, где известняк с прослойками глины, обсаживать известняк нужно всегда, ибо глина будет подкрашивать воду, а затем вовсе затянет скважину. В таких случаях участок с глиной перекрывают сплошной трубой, а в области водоносов делают перфорацию.
В общем и целом, конструкций водозаборной скважины может быть множество и все они зависят от геологии местности, где то это нужно, а где то нет. Поэтому вы не можете выбрать, как делать с пластиком или без него. Пластик — это не роскошь, ПНД труба — это необходимость. Если в вашем случае нужно поставить ПНД, а вы отказываетесь, тогда придется опускать более дорогую стальную трубу.
- Некоторые буровые фирмы занижают цену метра бурения, называя стоимость без ПНД трубы. Вы заказываете скважину, а в процессе работ выясняется, что без обсадной трубы из пластика не обойтись и нужно доплатить. Вы либо доплачиваете и остаетесь без сэкономленных 10000 руб, либо буровики берут деньги за разведочное бурение и уезжают, а вы остаетесь без денег и без скважины. Уважающие себя компании заранее предупреждают о возможной сложности геологии и необходимости использования двойной обсадной трубы. Вот здесь мы написали больше о возможных обманах со стороны бурильщиков.
Почему пластик
Кроме тех положительных свойств, о которых уже сказано, обсадные трубы ПВХ для скважин имеют и другие неоспоримые достоинства — например: малый вес, антикоррозийную и гальваническую устойчивость. Простота монтажа достигается за счет меньших диаметров, при этом гладкие стенки полимерных труб обеспечивают аналогичную пропускную способность.Итак:
- В их производстве, как вариант, применяют непластифицированный полихлорвинид, основным преимуществом которого является устойчивость к низким температурам. Его применяют в производстве изделий, которые должны обладать определённой жёсткостью.
- Это различные трубы и фитинги для монтажа систем подачи воды и газа, канализации; панели и профили; листовой и плёночный материал: как конструктивный, так и декоративный. Свойства данного вида пластика нашли наилучшее применение в производстве обсадных труб для скважин, которые должны иметь максимальную жёсткость — это позволяет эксплуатировать их не менее полувека.
Большое значение для питьевого водопровода, имеет инертность непластифицированного ПВХ по отношению к неагрессивным жидкостям. А это значит, что вода из такого водозабора не будет иметь постороннего привкуса. Обсадная труба НПВХ для скважин на воду обладает большей прочностью. Единственно, что ей противопоказано – это нагревание выше 60 градусов, но в скважине такого не случается даже жарким летом.
Простота установки
Выбор нужного размера трубы производится в соответствии с диаметром проходки.Инструкция по их установке предусматривает следующие действия:
- Сначала, используя бур наибольшего диаметра (например, 140 мм), проходят около пяти метров. Затем, инструмент меняется на меньший размер (130 мм), и проходка осуществляется до точки вскрытия водоносного слоя.
- Далее, в пробуренное отверстие вставляется обсадная труба. Применительно к приведённому примеру, это будет размер: 125 мм в наружном диаметре. Рекомендуемая толщина стенки зависит от глубины проходки.
- В процессе постепенного погружения, к первой трубе монтируется вторая — соединение производится по аналогии с конструктором.
Соединение обсадных труб
- На каждой трубе имеется и наружная и внутренняя резьба. Таким образом, наружная резьба на торце одного элемента, соединяется с внутренней резьбой на торце другого. На фото сверху – обсадные НПВХ трубы, подготовленные к соединению.
- Для герметизации соединения используют резиновые или пластиковые уплотнители. Это позволяет избежать попадания в скважину грязных поверхностных вод. Видео в этой статье поможет вам понять все нюансы данной технологии.
При обустройстве скважины главное, чтобы в процессе бурения, а так же монтажа обсадных труб, ствол не отклонился от вертикали. Такая проблема нередко случается у тех, кто пытается пробурить скважину своими руками. Имейте в виду, что исправить такую ошибку практически невозможно, чаще всего приходится начинать работу заново, и на другом месте.
Отличие труб из НПВХ от труб из ПВХ
Для изготовления ПВХ необходимо провести полимеризацию винилхлорида. А для получения самого винилхлорида в свою очередь используется нефтяное сырье и обычная поваренная соль.
Для получения полимеров с иными свойствами, при изготовлении ПВХ-изделий вносят определенные изменения. Исключение из состава пластификаторов приводит к получению более жесткого и прочного вида ПВХ, или, по-другому, непластифицированного поливинилхлорида (НПВХ) – безопасного пластика, который лучше других материалов подходит для производства водоотводящих труб. Благодаря действию пластификаторов (химических составов жидкой или твердой формы), контактирующие с ней основы обретают такие характеристики, как пластичность, мягкость, тягучесть, упрощение обработки и снижение трудозатрат. Но и здесь не обойтись без отрицательных сторон: пластификаторы содержат в своей основе хлор, выделяющийся в окружающую среду в небольшом количестве.
Если не добавлять пластификатор, тогда можно получить крепкий материал, не вступающий в химические реакции с водой.Изобрели этот материал в конце 80-х прошлого века. В наши дни из НПВХ изготавливают самую разнообразную продукцию, требующую устойчивости к механическим деформациям – от шлемов для американского футбола до скейтбордов. И в этом нет ничего удивительного, ведь данная модификация полимера является самой прочной по сравнению с другими видами пластика. Устойчивость к внешнему давлению, растяжению и сжатию объясняется строением молекул НПВХ.
Молекулы других пластмасс соединяются прямой связью, в то время как связи молекул НПВХ после нагревательного процесса и дальнейшего охлаждения первичной массы приобретают крестообразную структуру. В этом заключается секрет особой жесткости материала по сравнению с обычным ПВХ. Специалисты тщательно исследовали трубы из НПВХ и пришли к выводу, что они могут стабильно прослужить до полувека. Благодаря этому наружную напорную и безнапорную канализацию так часто сооружают из этого материала. НПВХ часто называют жестким ПВХ. По внешнему виду НПВХ-трубопроводы различаются толщиной стенок, длиной, цветом и наличием раструбов.
Ассортимент обсадных изделий
Сортамент и габариты обсадных труб определяются ГОСТом 632, который был принят в 1980 году. Он делит подобную продукцию на несколько видов.
При выборе труб важно обращать внимание на тип резьбы, она различна на разных видах изделий
А именно:
- Изделия с короткой треугольной резьбой. К этой категории относятся трубы диаметром 114≤D≤508 мм и толщиной стенки 5≤Sст≤16 мм. Для их соединения используются особые муфты, диаметр которых соответствует значению данного параметра трубной продукции. Резьба на этих трубах накатывается на конус или нарезается.
- Коммуникации с длинной треугольной резьбой. Эта линейка включает изделия диаметром 114≤D≤245 мм и толщиной стенки 6≤Sст≤15 мм. Стыковка труб тоже осуществляется при помощи муфт с соответствующим диаметром. Резьба на них нарезается по торцам либо накатана. Торец выполняется в форме конуса.
- Трубы с трапецеидальной резьбой. К данной категории причисляют изделия диаметром 114≤D≤340 мм. Толщина стенки варьируется в диапазоне 6≤Sст≤15 мм. Фиксация стыков производится резьбовым коническим соединением на муфту.
- Трубная продукция под соединения, обеспечивающие высокую герметичность стыков. Используются трубы такого типа там, где почва характеризуется повышенной влажностью. Их диаметр колеблется в пределах 114≤D≤243 мм. Стыки тоже фиксируются на муфту. Но здесь есть один нюанс: из-за того, что труба ввинчивается в фитинг до упора, её внутренний диаметр может быть больше внутреннего диаметра муфты. В данном случае стыки соединяемых труб не соприкасаются. Резьба нарезается на площадке у торца изделия, имеющей коническую форму.
- Трубы под соединение раструбного типа. Такой вид стыковки предоставляет возможность обойтись без муфт. Вместе с тем, габариты этих изделий весьма умерены: диаметр может изменяться в пределах 114≤D≤194 мм.
И в заключение несколько слов об особенностях устройства обсадной колонны
- первая секция оснащается фильтрующим устройством, которое очищает воду от глины и песка. Изготавливается оно из различных сеток или нержавеющей проволоки, намотанной виток к витку. Открытый нижний торец оборудуется гравийным донным фильтром;
- оголовок скважины должен обладать герметичностью. Такое исполнение при откачке воды будет способствовать созданию отрицательного давления, благодаря которому приток воды в водозабор увеличится.
Попытка сэкономить на приобретении и установке обсадной трубы приведёт к обрушению грунта со стенок скважины и сделает её и находящееся в ней оборудование непригодными для использования. А чтобы восстановить всё это потребуются дополнительные расходы.
Эксплуатационные характеристики
Трубы отличаются достаточной прочностью и выгодной ценой. Кроме того, их удобно собирать: они легки, а технология монтажа проста и доступна неспециалистам. Резьбовые соединения настолько прочны, что позволяют вытаскивать полимерный трубопровод из буровой в случае необходимости.
- Выпускают отводы с раструбом и без раструба.
- Диапазон рабочих сечений, используемых для обсадки, варьируется от 80 до 225 мм.
- Максимальное внутреннее давление для отводов НПВХ составляет 25 Мпа.
- Могут устанавливаться на глубину до 100 метров, а усиленные варианты (с толстыми стенками) – до 300 метров.