За последние десятилетия в сфере бурения скважин на воду произошли положительные изменения не только в технологиях. Претерпел изменения и список материалов, из которых изготавливаются трубы. Металлические конструкции сдали позиции из-за высокой стоимости, непрактично большого веса, дороговизны — обсадные трубы для скважин из ПВХ заняли лидирующее место на рынке.
Описание поливинилхлорида
Полимерные соединения прочно вошли в производство и промышленность. Наибольшую популярность завоевал поливинилхлорид. В его состав входят элементы растительного происхождения, которые можно возобновить, и продукты распада солей хлоридов. Это сулит материалу большое будущее в условиях современной экологической ситуации и ограниченности многих ресурсов. Экологичность — характеристика, особенно важная в производстве обсадных труб, ПВХ не изменяет запах воды и не влияет на её вкус, что делает использование изделий из него при прокладке коммуникаций и обустройстве скважин безопасным для здоровья человека.
При обсуждении вопроса о том, безопасны ли обсадные трубы для скважин из ПВХ, поднимается вопрос о вредности хлора. При нормальном температурном фоне этот полимер безвреден. При перегреве, когда температура превышает 140°С и материал распадается (что возможно на промышленных предприятиях, к примеру), происходит выброс хлорорганических соединений, хлористого водорода, окиси углерода. Чистый хлор при температуре разложения материала не выделяется. Потому можно говорить о безопасности использования изделий из него. Кроме того, в полимеры обычно вводят стабилизаторы для поглощения хлористого водорода, увеличения устойчивости соединений к свету, окислению и т.д.
Классификация материала
Существует две разновидности: непластифицированный (НПВХ жесткий) и эластичный (ПВХ).
В состав жесткой разновидности материала входят стабилизаторы, улучшающие показатели эффективности при его переработке, эксплуатации под воздействием агрессивных атмосферных факторов. Также в состав вводятся модификаторы для улучшения сопротивляемости к механическим воздействиям и наполнители, влияющие на стойкость к резким перепадам температур широкой амплитуды. По прочностным характеристикам такой полимер приближен к настоящему металлу, потому обсадная НПВХ труба будет несколько проигрывать в эксплуатационных свойствах аналогичной конструкции из жесткого поливинилхлорида.
Преимущества ПВХ труб
К достоинствам обсадных труб для скважин из ПВХ относятся следующие характеристики:
- длительный срок эксплуатации (от 50 до 80 лет);
- прочность и герметичность благодаря резьбовому типу соединения элементов конструкции в обсадных колоннах, раструбы с уплотнительным кольцом обеспечивают дополнительную изоляцию;
- устойчивость к нагрузкам извне, в том числе ударным, и нагрузкам, которым изделия подвергаются под напором водного потока изнутри (конструкции диаметра 125 мм выдерживают до 5000 кг);
- стоимость ниже цены на стальные аналоги;
- вес меньше металлических конструкций, что исключает несанкционированное проседание колонны;
- устойчивость к коррозии и бактериологическим загрязнениям;
- пластичность — способность к растяжению без потери потребительских качеств;
- возможность монтажа на глубине до 100 м.
Поливинилхлорид устойчив к химическому воздействию — можно использовать любые активные вещества для дезинфекции соединений и их ремонта. Резьбовой тип монтажа упрощает укладку водопровода из этого материала. Такие конструкции не зарастают (на внутренних поверхностях изделий не образуется налет), что положительно сказывается на сроке эксплуатации не только самой колонны, но и продолжительности бесперебойного функционирования насосного оборудования.
Установка «стык в стык» увеличивает надежность конструкции по всему стволу, удерживает грунт от обсыпания при бурении неустойчивых пород.
Недостатки
Несмотря на ряд плюсов применения ПВХ для производства обсадных конструкций, трубы из него имеют и недостатки.
- Хрупкость материала делает конструкции из него неустойчивыми к образованию трещин при низких температурах.
- Изделия достаточно сложно утилизировать.
- Несмотря на то, что материал слабо воспламеняется, если все-таки возгорание происходит, такой пожар может нанести серьезный урон окружающей среде.
По прочности этот полимер уступает ПНД.
Особенности монтажа
Схематически установку обсадных труб ПВХ для скважин с резьбой можно описать так:
- В пробуренное в почве отверстие опускается колонна.
- Пространство между внешней поверхностью колонны и стенками отверстия заливается бетоном.
- По ходу продвижения конструкции вглубь почвы элементы «навинчиваются» один на другой.
Резьбовые соединения рекомендуется дополнительно герметизировать уплотнителями на основе резины. Это исключит попадание вод из верхних пластов в ствол колонны и, соответственно, повысит качество воды.
В условиях прогресса использование систем коммуникаций из поливинилхлорида является наиболее целесообразным решением. Соотношение эксплуатационных характеристик и стоимости таких конструкций при обустройстве скважин оптимально.