Обсадная труба – виды и назначение
Стандартная обсадная труба используется при бурении скважин и имеет одно назначение. В ее задачу входит защита стенок от осыпания при формировании отверстия, а также предохранение глубинного источника воды от попадания в него жидкости, которая располагается в верхних слоях почвы, что приводит к заражению.
Учитывая такие функциональные обязанности, подходить к выбору данного материала необходимо очень ответственно. От этого будет зависеть не только работоспособность источника воды, но и безопасность людей, которые ее используют.
Требования к обсадным трубам
Приобретая обсадные трубы для скважин обычно ориентируются на основные характеристики материала. Они определяют конкретные свойства этих изделий, которые должны соответствовать следующим требованиям:
- трубы должны изготавливаться из прочного материала, способного выдерживать большие вертикальные нагрузки;
- материал этих изделий вместе со особенной конструкцией обязаны выдерживать минимальные подвижки почвы, а значит, и горизонтальные нагрузки;
- трубы не должны вступать в реакцию с водой или их коррозия с последующим разрушением должны учитываться проектом;
- обладать небольшой стоимостью, чтобы сократить и без того дорогие работы.
Важно!
Обычно тип трубы закладывается еще на стадии изготовления проекта на скважину. Поэтому необходимо быть очень внимательным с самого начала, взвешивая все достоинства и недостатки конкретного материала.
Разновидности обсадных труб по материалу
Все обсадные трубы для скважины обычно разделяют по материалу изготовления. Вопрос диаметра и других параметров определяют конструктивно. Однако все основные характеристики труба получает именно от материала.
Металл
Металлические конструкции всегда отличались своей прочностью и надежностью. Этот материал хорошо переносит различные нагрузки и способен работать на большой глубине. Поэтому из него делают трубы обсадные для артезианских скважин. Самым большим недостатком металла является его уязвимость перед коррозией.
Устраняют такой дефект путем использования специальных сплавов и защитных покрытий. Именно благодаря им этот вид труб можно разделить на дополнительные подгруппы, имеющие свой отдельный ГОСТ:
- Эмалированные. Уязвимы в процессе транспортировки и монтажа, а также легко повреждаются при резких нагрузках. Их не рекомендуют использовать при изготовлении скважин с помощью специальной техники.
- Нержавеющая сталь. Практически идеальные трубы, которые не имеют технических недостатков. Основной проблемой при их использовании является непомерная стоимость.
- Оцинкованные. Цинк выделяет вредные для человека вещества, а сами трубы с таким покрытием также нельзя назвать дешевыми.
- Стальные. В свое время считались оптимальными при изготовлении скважин, но нуждались в периодической замене из-за коррозии.
Совет!
Выбирая стальные трубы, эксперты рекомендуют обратить внимание на бесшовный материал. Он имеет лучшие показатели при различных нагрузках.
ПНД
Отдельного внимания заслуживают обсадные трубы из ПНД. Это изделия из полиэтилена низкого давления. Они появились относительно недавно и в области изготовления скважин только начали пользоваться популярностью. Те же специалисты, которые успели опробовать их в деле, отмечают простоту монтажа (благодаря резьбе сварка не требуется) и возможность выдерживать нагрузки равные 5 тоннам. При этом данный материал имеет следующие качества:
- огромный срок эксплуатации без потери своих основных характеристик;
- не подвергаются коррозии и не вступают в реакцию с активными веществами;
- имеют относительно низкую стоимость, особенно если учесть и срок эксплуатации;
- не выделяют вредных веществ даже при нагревании;
- просты в эксплуатации;
- имеют небольшой вес;
- в отличии от труб из ПВХ и НПВХ имеют безвредный химический состав и менее трудоемкий ремонт скважин из-за отсутствия раструбов (расширений на трубе).
Из недостатков таких труб выделяется только меньшая, по сравнению с металлом прочность. Многие специалисты считают его незначительным, так как нагрузки, способные повредить такой трубе встречаются очень редко.
Характеристики обсадных труб из ПНД
| Параметры профиля резьбы | Условные обозначения | Единица измерения | Номинальная величина | Предельные отклонения |
| Толщина стенки трубы | δ | мм | 6,3–14 | ±2,2 |
| Шаг резьбы | S | мм. | 6 | ±0,07 |
| Ширина гребня резьбы | Lг | мм. | 2 | ±0,15 |
| Ширина средней части резьбы | Lср. | мм. | 2,5 | ±0,15 |
| Ширина основания резьбы | Lосн. | мм. | 3,0 | |
| Высота профиля резьбы | h | мм. | 2,0 | |
| Угол наклона конической резьбы | λ | градус. | 5° | ±1° |
| Угол наклона сторон трапецеидальной наружной резьбы | α | градус. | 15° | ±1° |
| Угол наклона сторон трапецеидальной внутренней резьбы | β | градус. | 15° | ±1° |
| Длина резьбы на поверхности труб, наружной | Lн. | мм. | 50,0 | +5 |
| Длина резьбы на поверхности труб, внутренний | Lвн. | мм. | 70,0 | +5 |
| № | Наименование показателей | Единица измерения | Трубы из ПНД всех марок | |
| Значение показателей | Методы испытаний | |||
| 1. | Наружное минимальное сминающее давление в зависимости от толщины стенки | МПа | 1,2–6,0 | экспериментально |
| 2. | Внутреннее давление (с резиновым улот-нительным кольцом) в зависимости от толщины стенки | МПа | 0,6–1,25 | экспериментально |
| 3. | Максимально допустимая нагрузка разрушения резьбового соединения | кН | 20.0–40.0 | экспериментально |
| 4. | Минимальный момент стягивания резьбы | кг/м | Момент раскручивания равен моменту скручивания резьбового соединения | |
| 5. | Средняя плотность материла труб | г/см3 | не менее 0,950–0,960 | ГОСТ 15139 |
| 6. | Относительное удлинение при разрыве | % | не менее 200 | ГОСТ 11262; ГОСТ 16338 п.5, п.14 |
| 7. | Предел текучести при растяжении | МПа | не менее 26 | ГОСТ 11262; ГОСТ 16338 п.5, п.14 |
| 8. | Массовая доля летучих веществ | мг/кг | не более 350 | ГОСТ 26311 |
| 9. | Стойкость труб (δ=7,5см) при наружном сжимающем давлении труб диаметром: 110, 125, 140, 160, 180 | кгс/см2 | соответственно: 57, 42, 35, 23, 12 | экспериментально |
| 10. | Долговечность обсадных труб | лет | 50 | ГОСТ 18599 табл. А.1 |
Диаметр обсадных труб
Диаметр обсадных труб практически не влияет на производительность и выбирается исключительно по конструктивным особенностям, связанным с глубиной, почвой и прочими характеристиками места бурения.
Диаметр трубы для артезианских скважин обычно от 90 до 160 мм. Это необходимо для того, чтобы можно было производить подъем воды с использованием монтажного насоса. При этом сначала бурят землю одним диаметром, потом устанавливают обсадные трубы, а уже в них сверлят саму скважину. Так добиваются максимальной защиты глубинных слоев воды от поверхностных пластов.