Матеріали для будівництва свердловин. Огляд

Матеріали для будівництва свердловин. Огляд

Відомо, що іще до Нової ери давні китайці бурили лесові породи з’єднуваними між собою бамбуковими трубами. Надалі людство використовувало для буріння та кріплення стінок свердловин найрізноманітніші матеріали, залежно від часу та місця. А що ми маємо саме тут і саме зараз? Наводимо короткий огляд вітчизняного ринку труб за принципом «що було», «що є» та «чим серце заспокоїться». Ми працювали із усіма матеріалами, і результати аналізу відображають наше бачення оптимального вибору, що є наслідком нашого досвіду. Але ми готові згодитись із будь-яким самостійним вибором матеріалу замовником за умови, що із точки зору фізико-механічної міцності конструкція має бути надійною та не створювати джерело екологічної загрози.

[line]

ЩО БУЛО

Жити в суспільстві та бути від нього незалежним, як відомо, не можна. Усі ми вийшли із радянської школи буріння, а вона рекомендувала використовувати як обсадні такі труби:

Азбоцементні водопровідні труби марок ВТ-6, ВТ-9 та ВТ-12 за ГОСТ 539-73, виготовлені із хризотилового азбесту (15%) та цементу (15%). Це були часи, коли нічого не було відомо про канцерогенну дію азбесту. Іще досі «розумники» із минулого часу намагаються переконати замовника, що покрита слизом внутрішня стінка свердловини з цього матеріалу робить його абсолютно нешкідливим, головне – не дряпати стінки. Без коментарів.
Поліетиленові труби за ГОСТ 18599-80 застосовуються і до цього часу. В санітарно-екологічному плані вони відповідають сучасним вимогам, стосовно міцності – ні; їх використання вимагає значного збільшення товщини стінки, а це призводить або до збільшення діаметра буріння (а це – здорожчання робіт), або до зменшення діаметра насоса (разом і його потужності, відтак — можливого дебіту).
Склопластикові труби за ТУ 013.98-79 так і не знайшли застосування як обсадні, але досі використовуються як водопідйомні.
Металопластикові труби за ТУ 95.661-79 на основі металевої сітки з дроту діаметром 1,5-2 мм та поліетиленової оболонки – їх пам’ятають лише «діди» від буріння. Те ж саме стосується і біпластмасових труб – з внутрішнім шаром із поліетилену, а зовнішнім із склопластика.
Сталеві безшовні труби муфтового з’єднання за ГОСТ 632-80 або ГОСТ 8732- 78 – «класика жанру». Вони були, є і будуть.

[line]

ЩО Є

Руйнування системи матеріально-технічного забезпечення бурової справи в кінці 80-х років суттєво пошкодило галузі. Рятуючи спеціалістів, техніку та технологію буріння, утворені із уламків збанкрутілих підприємств, невеликі бурові компанії взялися за комерційне буріння, у т. ч. на воду. У діло пішли матеріали не ті, що треба, а ті, що є. Так, оцинковані труби цілком придатні для використання як проміжні колони, але застосовувати їх як фільтрово-експлуатаційні – рішення досить сумнівне. У Підмосков’ї оцинковані труби традиційно доповнюються внутрішньою колоною з «питної» нПВХ труби, щоб уживана вода була повністю позбавлена контакту із оцинкованими трубами.

У Києві та області не дуже давно було зроблено спробу маркетингового ходу –чи то непрофесійну, чи то просто брудну – було заявлено про наявність титано – магнієвих / титанових труб вартістю по 100-110 гривень за погонний метр (!). Що ж, вимагайте сертифікат, і Ви переконаєтесь у якості товару…

Найпрогресивніші, порівняно із цією сумною масовкою, київські бурові підрядники пропонують додаткову внутрішню колону із емальованої труби, яка застосовується у промисловості для будівництва трубопроводів (у т. ч. для води) та теплотрас. Ці труби виробляються таким чином: сталева тонкостінна (3–4 мм) труба чиститься від іржі, обпалюється та нагрівається за допомогою індукційних редукторів. На розпечену трубу емаль наносять шляхом порошкового напилення або у спеціальній ванні. Монтажні роботи із такою трубою необхідно проводити дуже обережно, оскільки у місцях відколів емалі згодом виникає точкова корозія. Висновок: що трубопроводу добре, те свердловині – смерть. Хоча як робоча колона свердловини така труба й попрацює років 30-50 (якщо немає блукаючих струмів та за умови обережного монтажу), перспективи застосування в цивілізованому буровому ринку в цієї труби нема, і, швидше за все, не буде, як і сертифікату, що дозволяє застосовувати такі труби як обсадні.

[line]

ЧИМ СЕРЦЕ ЗАСПОКОЇТЬСЯ

Сталеві безшовні труби муфтового з’єднання за ГОСТ 632-80 або ГОСТ 8732-78 зі стінкою від 6мм залишаться «класикою» буріння.

Єдиний недолік цих труб виявляється у зв’язку зі специфікою експлуатації київських водоносів. Невеликий питомий дебіт піщаних водоносів і, як наслідок, значна (до 100 м і більше) різниця між статичним та динамічним рівнями води формує зону змочування / висихання внутрішніх стінок, з якої після 2-3 років експлуатації змивається окалина. Вона накопичується в фільтрах механічного очищення. Крім цієї, претензій до чорних сталевих, і заразом до неіржавіючих труб, немає. Хіба що швидке зростання цін на метал та необхідність проведення додаткових заходів з електрохімічного захисту труб (ЕХЗ) від джерел блукаючих струмів.

Світовий «хіт» останніх десятиліть – непластифікований полівінілхлорид нПВХ /PVC (unplasticised polyvinylchloride). Досвід використання цих труб для будівництва свердловин від різних виробників — «STUWA» та «PREUSSAG» (Німеччина), «PLAFOND PLAST» та «PAPARELLI» (Італія), «VALROM» (Румунія), «СИСТЕМИ ПЛАСТИКОВИХ ТРУБОПРОВОДІВ» (Росія), «БРОВАРСЬКИЙ ЗАВОД ПЛАСТМАС» (Україна) — підтвердив гідну якість продукції виробників зі світовою репутацією.

СТЕРЕЖІТЬСЯ ПІДРОБОК !

[line]

З дозволу київського представництва ярославського заводу «СиПласТруб» публікуємо статтю про нПВХ труби за матеріалами www.yartruba.ru

Зараз у багатьох регіонах країни мережі водоканалу практично непридатні до експлуатації через зношеність всіх систем питного водопостачання від 30%-60%. Металеві водогони швидко виходять з ладу. Незважаючи на усі позитивні якості металевих труб, корозія не лише погіршує гігієнічні властивості питної води, але і суттєво скорочує життєвий цикл труб. Металеві трубопроводи знову і знову вимагають заміни. Відомо, що полімерні труби завдяки своїй довговічності, корозійній та хімічній стійкості, низці інших переваг набули широкого застосування не тільки на Заході, але і в Росії.

Серед полімерних труб найкращі властивості мають труби та з’єднувальні деталі з непластифікованого полівінілхлориду. Вони мають найвищу довготермінову міцність, найнижчий коефіцієнт лінійного розширення, найнижчу теплопровідність, найвищі фізико-механічні показники в порівнянні з іншими полімерами, що застосовуються для холодного питного водопостачання.

Високоякісні з’єднання обсадних труб запобігають витіканню артезіанських вод та просочуванню стічних вод всередину експлуатаційно-фільтрової колони. Різьбові з’єднання не лише міцні та повністю герметичні, вони забезпечують достатню стійкість з’єднань трубопроводів проти навантажень, викликаних горизонтальними та вертикальними розтягуючими зусиллями. Такі з’єднання є повністю стійкими до внутрішнього та зовнішнього тиску.

Зарубіжний та російський досвід підтверджує, що труби з нПВХ можуть експлуатуватися без хімічних та механічних змін протягом 50 років і більше. Результати 30-річних випробувань безперервної роботи систем трубопроводів показали, що термін надійної експлуатації таких систем може перевищувати 100 років.

ЗАТ «Системи пластикових трубопроводів» взяли за основу багаторічний зарубіжний досвід груп компаній PREUSSAG (Німеччина), STUWA (Німеччина) та інших, які, у свою чергу, є лідерами у виробництві обсадних труб нПВХ, або PVC у міжнародній класифікації.

Таблиця характеристик деяких полімерних матеріалів, що застосовуються для виробництва труб та з’єднувальних матеріалів

Сировина, що застосовується (харчові смоли ПВХ) вибрана не випадково, оскільки має низку значних переваг перед іншими матеріалами (див. порівняльну таблицю):

Вироби із нПВХ тонуть у воді, оскільки мають більшу щільність, що важливо при високому дебіті води у свердловині. Наприклад, вироби з ПНТ легші за воду, що часто викликає проблеми.
Межа текучості при розтягуванні нПВХ висока, що особливо важливо на різьбових з’єднаннях, оскільки «тіло» труби ослаблене. Обсадна труба із нПВХ діаметром 125 мм витримує навантаження більше 5000 кг, що забезпечує запас міцності в свердловині глибиною 200 м в 7 разів.
Подовження при розриві характеризує жорсткість матеріалу; не випадково у спеціальній термінології це — нПВХ, «н»- непластифікований, тобто жорсткий. При розрахунку «гідравліки» проектувальники вважають цей матеріал наближеним до металу.
Модуль пружності — важливий показник для розрахунку зсувів ґрунту, стійкості до зовнішніх навантажень. Так, у нПВХ він вищий, ніж у будь-якого іншого (полімерного) матеріалу, а в порівнянні з ПНТ – вищий у 3,3 рази. Спеціалісти з бурових робіт могли спостерігати, як труба з ПНТ, покладена на нерівній поверхні, набувала її форми, а це приносить багато незручностей під час обсадки свердловини.
Коефіцієнт лінійного розширення, який у виробів із нПВХ нижчий у 2-3 рази порівняно з іншими пластиками, не впливає на якість свердловини, однак це забезпечує більш надійну роботу наших труб у системах водопостачання при наявності різких перепадів температур.
Розрахункова дозволена напруга для труб із нПВХ вища в 2-4 рази, це дає підставу твердити, що вироби із нПВХ порівняно з іншими пластиками витримують вищі тиски. Траплялось «сплющування» в ґрунті труби із ПНТ, а це порушує характеристики свердловини в цілому та не дає можливості витягти із неї вартісне насосне обладнання. «На відповідальні свердловини ставимо Вашу трубу із нПВХ, а на менш відповідальні — із ПНТ», — доводилось чути й таку думку спеціалістів з бурових робіт. Та й зрозуміло — замовник, вибираючи матеріал, також має на меті свою вигоду.
Наші лабораторні випробування підтверджують переваги обсадних труб нПВХ перед іншими полімерними матеріалами, що використовуються для свердловин.
Конструктивною особливістю нашої труби є наявність розтрубу (різьбового розтрубного з’єднання), що надає трубі додаткову міцність.
Вироби ЗАТ «СиПласТруб» мають сертифікат відповідності та гігієнічний сертифікат, що виданий у Москві. Обсадні труби, що виготовляються на нашому виробництві, легко впізнати, вони аналогічні імпортним, мають блакитний колір.
Будуючи свердловини особливої конструкції та працюючи з нашими виробами, низка бурових організацій гарантують безаварійну експлуатацію артезіанської свердловини терміном понад 30 років за рахунок застосування експлуатаційно-фільтрової колони зі спеціальної харчової пластмаси PVC.
Основні переваги виробів із нПВХ:
Довготривалість визначається на 50 років.
Стійкість до осаду каменю та забруднень.
Стійкість до корозії.
Нейтральність в фізіологічному та мікробіологічному сенсі – можливість широкого застосування в медицині.
Простота, швидкість, безпечність монтажу без необхідності застосування спеціального інструменту.
Висока стійкість до напруги (тиску).
Властивість глушити вібрації та шуми.
Значно менша вага порівняно із традиційними матеріалами.
Висока якість внутрішньої поверхні, що зменшує опір потоку, дає можливість зменшити діаметр трубопроводу.
Висока термоізоляційна здатність – можливість відмовитись зовсім або значно зменшити товщину шару термічної ізоляції труб (практично відсутній ефект «потіння» на трубопроводах холодної води).
Високі протипожежні властивості.
Найменший коефіцієнт лінійного термічного розширення серед пластмас, що застосовуються для трубопроводів (удвічі нижчий, ніж у пропілену).
Високі електроізоляційні властивості – відсутність гальванічної та електрохімічної корозії, що особливо важливо для трубопроводів, що прокладаються в ґрунті.
Процес дифузії кисню в трубопроводах унеможливлено.
Естетичний вигляд трубопроводів.
Труби дешевші, ніж імпортні аналоги або сталеві труби.
Труби можна піддавати обробці будь-якими хімічними засобами для регенерації та дезинфекції.
Тоне у воді.
Міцна на розтягнення.
Здатна сприймати ударні навантаження.

Економічну доцільність використання обсадних труб із нПВХ легко побачити як на стадії їх монтажу, так і під час експлуатації свердловин на воду.

ВИБІР ЗА ВАМИ !

[line]

Дивіться також:

Буріння
Свердловини
Теплові насоси
Водопостачання
Очищення води
Сервіс

Наші ціни
Про компанію Аква Базис
Як вибрати бурового підрядника?
Словник термінів
Книга скарг, або Не крадіть наші тексти!
Запитання-відповіді
То є неправда, або ж Брехні про буріння
Тематичні новини

Статті про буріння:

ДСанПіН 2.2.4-171-10 (Державні санітарні норми та правила)
Як улаштовано свердловину?
Технологія буріння свердловин
Геологічна будова Київської області
Бурові установки
Перелік документів для проектування

Поделиться этой записью


×