Kokie vamzdžiai geriausi šuliniui: visų tinkamų vamzdžių rūšių apžvalga ir palyginimas

Planuojant nepriklausomo namo vandens tiekimo organizavimą, būtina išstudijuoti šulinio sukūrimo technologiją ir niuansus. Vienas iš pagrindinių autonomiško vandentiekio įrengimo momentų – gaubtinės pasirinkimas.

Šulinio kamienas atlieka įvairias užduotis ir daugiausia lemia autonominės vandens tiekimo sistemos ilgaamžiškumą, nepertraukiamą darbą. Sutikite, investavus nemažai lėšų ir jėgų į šulinio įrengimą, mažiausiai norisi užsiimti problemų, susijusių su prasta vandens ėmimo kokybe, šalinimu.

Todėl projektavimo etape reikia su visa atsakomybe žiūrėti į gaubtinės kolonos pasirinkimą. Mes papasakosime, kokie vamzdžiai geriausi šuliniui, kurią medžiagą ir kamieno segmentų jungties tipą pageidautina naudoti vienoje ar kitoje situacijoje. Įgytos žinios apsaugos nuo netinkamos prekės pirkimo.

Reikalavimai šulinio kamienui

Individualaus geriamojo vandens šaltinio įrengimas – brangus ir daug darbo reikalaujantis procesas. Investuodami lėšas į šulinio gręžimą, kiekvienas sodo sklypo ar privataus namo savininkas tikisi gauti ilgalaikį rezultatą.

Tarnavimo laikas, šulinio slėgis ir išgaunamo vandens kokybinė sudėtis daugiausia priklauso nuo vamzdžių, naudojamų gaubtinei kolonai sukurti, charakteristikų.

Gręžiant grunto storymėje susidaro kanalas, kuriame vėliau įrengiama siurblinė įranga. Siekiant užtikrinti vertikalaus kamieno izoliaciją nuo žemės plutos, į šulinį nuleidžiami gaubtiniai vamzdžiai. Tarpas tarp žemės ir kanalo sienelių užpildomas betonu arba žvyro-smėlio mišiniu.

Vandens pakėlimo vamzdynas sprendžia keletą svarbių užduočių:

• apsaugo tranšėjos sieneles nuo griūties į šulinio erdvę;
• užtikrina šulinio vientisumą esant grunto slėgiui ir poslinkiams;
• trukdo taršai – nevalytų nuotekų ir gruntinio vandens (viršutinio vandens) patekimui į kamieną;
• apsaugo nuo uždumblėjimo šulinį.

Gręžiant į vieną vamzdį, gaubtinė kolona tuo pačiu metu yra ir eksploatacinė – ji kaupia vandenį iš vandeningo horizonto, kurį siurblys transportuoja į viršų.

Paprastai, gręžinys privačiame sklype, jei jis skirtas tik laistymui ir kitiems buities poreikiams, atliekamas viena kolona. Geriamojo vandens tiekimui stiebas apima du vamzdžius: apvalkalą ir filtrą laikantį.

Todėl naudojamų vamzdžių kokybei ir medžiagai keliami aukšti reikalavimai:

• didelis tvirtumas ir atsparumas deformacijoms per visą eksploatacijos laikotarpį (apie 20 metų);
• visiškas sandarumas sienelių ir jungčių;
• atsparumas korozijai ir neigiamam chemiškai aktyvių elementų poveikiui;
• ekologiškumas – medžiaga neturi paveikti išgaunamo vandens sudėties;
• tiesiaeigiškumas eksploatacinės kolonos.

Standartiniam naudojimui leistinas apvalkalo vamzdžio ilgio iškraipymas iki 0,7 mm vienam linijiniam metrui.

Lygumo nuokrypio riba aukšto tikslumo kanalui: 0,5 mm – kai vamzdžio skersmuo yra 108-146 mm diapazone, 0,3 mm – vamzdžiams, kurių skersmuo 33,5-89 mm. Duomenys pateikti pagal skaičiavimus 1 m.

Gaubtinės kolonos pasirinkimo parametrai

Vienintelio teisingo gręžimo standarto nėra. Metodas gręžinio organizavimo nustatomas individualiai.

Atsižvelgiama į daugybę rodiklių: dirvožemio struktūra, gruntinio vandens ir vandeningųjų horizontų slūgsojimo aukštis, siurblinės įrangos parametrai, vandens kokybė, skersmuo ir gręžimo gylis.

Gręžinio projektavimą geriau patikėti specializuotai įmonei. Darbuotojai palygins visus parametrus, pasiūlys optimalią konstrukciją, apskaičiuos gręžinio debitą atsižvelgdami į statinį ir dinaminį vandens lygį (+).

Bet kuri gręžimo įmonė pasiūlys savo projekto įgyvendinimo variantą ir rekomenduos, jų nuomone, optimalų vamzdžio tipą. Galutinį sprendimą dėl apsauginės kolonos pasirinkimo priima užsakovas.

Vykdančioji organizacija pirmiausia gina savo interesus, todėl jų sprendimas ne visada objektyvus. Kai kurie rangovai specializuojasi tam tikrame gręžinio sistemos įrengimo tipo ir bando primesti jiems naudingą variantą.

Vienintelis teisingas sprendimas – iš anksto nuspręsti, kokį vamzdį pasirinkti ir naudoti gręžiniui, palyginus visus argumentus „už“ ir „prieš“, o jau po to – kreiptis dėl projekto rengimo ir įgyvendinimo.

Priimant sprendimą, reikėtų atsižvelgti į pagrindinius vandens pakėlimo vamzdžio pasirinkimo parametrus:

1. Gamybos medžiaga. Šis parametras lemia montavimo darbų biudžetą, laikomąją gebą sluoksninėms apkrovoms, remontuojamumą ir gręžinio ilgaamžiškumą.
2. Kolonos elementų sujungimo būdas. Metodo pasirinkimas priklauso nuo vamzdyno medžiagos, gręžimo gylio ir apsauginės kolonos skersmens. Bet kuriuo atveju, jungtis turi būti visiškai sandari, kitaip laikui bėgant vandens kokybė pablogės, o siurblys ir gręžinys apskritai suges.
3. Vamzdžio skersmuo. Dydžio apskaičiavimas atliekamas atsižvelgiant į maksimalų galimą vandens suvartojimą per parą.

Kuo didesnis tiekiamo vamzdyno skersmuo, tuo didesnis gręžinio našumas.

Specialistai rekomenduoja naudoti vamzdžius, kurių skersmuo 110 mm ir didesnis. Toks dydis yra optimalus normaliam giluminio gręžinio debitui ir palengvina panardinamojo siurblio pasirinkimą.

Medžiagų tipai ir jų charakteristikos

Gręžinio vamzdžiai gaminami iš metalo, asbestcemenčio arba plastiko. Labai retai organizuojant vandens paėmimą naudojami mediniai gaminiai – jie yra visiškai ekologiški, tačiau, nepaisant apsauginio apdorojimo, jautrūs dirvožemio drėgmei ir linkę deformuotis.

Rūšis #1 — metalo tvirtumas ir ilgaamžiškumas

Vandens tiekimo metaliniai vamzdžiai pateikiami dviem variantais:

• ketiniai;
• plieniniai, kurie gali būti emaliuoti, cinkuoti, pagaminti iš nerūdijančio plieno.

Labai retai korpusui naudojami ketaus analogai. Tarp metalinių brolių šie vamzdžiai yra pigiausi, tačiau medžiaga labai trapi ir sunki.

Daugelis įmonių atsisako dirbti su ketumi dėl montavimo sudėtingumų. Be to, neįmanoma garantuoti vamzdžio išsilaikymo ir sandarumo – judant grunto sluoksniams, metalas gali įtrūkti.

Plienas – tradicinė, dešimtmečiais patikrinta medžiaga korpusinei kolonai. Plienas praktiškai 100% atitinka reikalavimus, keliamus šulinių vamzdžiams.

Gaminiai iš juodojo metalo oriai atlaiko išbandymus skirtingo gylio šuliniuose, nepriklausomai nuo grunto tipo.

Standartinis sienelių storis – 5-6 mm, tarnavimo laikas – maždaug 50 metų. Patvarumą lemia plieno korozijos greitis – 0,1 mm per metus.

Argumentai už vamzdžius iš plieno valcavimo:

• konstrukcijos standumas – medžiaga vienodai tinka mažiems šuliniams (50 m) ir giluminiam gręžimui (iki 300 m);
• tikslus ašinis centravimas surinkimo ir tarpslėninių sujungimų patikimumas;
• medžiagos stabilumas – kontaktuodama su vandeniu, plienas neišskiria kenksmingų medžiagų;
• aptarnavimo galimybė – dėl mechaninio stiprumo ir atsparumo vibracijai sumontuotoje korpusinėje kolonoje leidžiama valyti šulinio kanalą, dogręžti dumblėjimo ar užsikimšimo atveju.

Pagrindinis plieninės magistralės trūkumas – aukšta medžiagos kaina. Pigiau analogų gamintojai, aukštindami savo gaminius, remiasi dar vienu plieno minusu – rūdžių susidarymu.

Egzistuoja nuomonė, kad atsiradę teršalai pablogina vandens kokybę ir padidina geležies kiekį jame. Tačiau vandens iš šulinių analizė rodo, kad tai mitas.

Rūdys netirpsta vandenyje. Oksiduoto metalo daleles gali sulaikyti net buitinis filtras. Galimas nemalonumas dėl rūdžių – siurblinės įrangos, skirtos švariam vandeniui pumpuoti, gedimas.

Metalo valcavimo gaminiai su apsauga nuo korozijos kaina pranoksta įprastus plieninius vamzdžius, tačiau medžiagų techninės-eksploatacinės savybės kelia abejonių dėl permokos tikslingumo.

Emaliuoti vamzdžiai. Danga apsaugo nuo korozijos atsiradimo, tačiau ji labai trapi ir išvengti pažeidimų korpusuojant vargiai pavyks. Emalio skiedimosi ir mikroįtrūkimų vietos – rūdžių atsiradimo taškai.

Ardomo proceso metu pažeistoje vietoje gali susidaryti kiauryminė korozija, nes gaminant emaliuotus vamzdžius naudojamas mažesnio storio metalas.

Emaliuotas vamzdynas atitinka visas sanitarines-higienines normas ir nekeičia vandens skonio savybių. Medžiagos trūkumas – negalėjimas pilnai išvalyti magistralės dėl emalės trapumo.

Cinkuotas vamzdynas. Reguliariai kontaktuojant su vandeniu ant vamzdžio sienelių susidaro cinko oksidas – sveikatai pavojinga medžiaga. Cinkavimą leidžiama naudoti tik įrengiant techninį gręžinį.

Standartinis cinkuoto vamzdžio storis yra 2-2,5 mm – to ne visada pakanka konstrukcijos standumui užtikrinti. Tokia magistralė yra linkusi deformuotis dėl grunto judesių.

Nerūdijantis plienas. Medžiaga turi visus plieno valcuoto metalo privalumus ir dar didesnę kainą. Nerūdijantis plienas pasižymi atsparumu korozijai, o tai teigiamai veikia jo eksploatacijos laikotarpį.

Ar verta pirkti nerūdijantį plieną, jei didelio debito gręžinio tarnavimo laikas prilyginamas plieninio vamzdžio eksploatacijos trukmei? Reikia atsižvelgti į finansines galimybes ir gręžinio paskirtį.

Metalinės magistralės įrengimas yra ekonomiškai pagrįstas įrengiant gilųjį artezinį gręžinį, skirtą reguliariam naudojimui.

„Paviršinius“ smėlio kanalus, skirtus sezoniniam naudojimui, tikslinga daryti iš prieinamesnių medžiagų.

Rūšis #2 — asbestcemenčio atsparumas korozijai

Metų išbandymą atlaikė ir asbestcemenčio vamzdžiai, naudojami vandens nuotėkio organizavimui daugiau nei 70 metų.

Medžiagai būdingos kelios teigiamos savybės:

• asbestcementis visiškai nėra paveikiamas korozijos;
• neutrali medžiagos sudėtis – komponentai nesireiškia cheminėmis reakcijomis;
• neribotas eksploatacijos laikotarpis – daugiau nei 60-70 metų;
• nedidelė kaina.

Nepaisant reikšmingų privalumų, asbestcemenčio elementai šiandien retai naudojami kuriant „vandens šaltinį“.

Pagrindinis asbestcemenčio trūkumas – trapumas. Siekiant sustiprinti vamzdžio sieneles, jos daromos storesnės, o tai padidina gaminio svorį ir verčia iškasti didesnio skersmens gręžinį.

Prie neigiamų asbestcemenčio pusių galima priskirti:

1. Montavimo sunkumai. Trapios magistralės įrengimas reikalauja iš atlikėjų aukštos kvalifikacijos. Darbai atliekami naudojant kėlimo techniką.
2. Sriegio nebuvimas. Magistralės sekcijos sujungiamos tarpusavyje atbulomis – pasiekti visišką fiksavimo vietų sandarumą be sriegio yra problemiška.
3. Abejotinas saugumas. Egzistuoja teorija, kad asbesto pluoštuose yra chrizotilo – kancerogeninių medžiagų šaltinio, kenksmingai veikiančio sveikatą. Tačiau praktiškai šis teiginys neįrodytas.
4. Apsunkintas valymas. Betonas – akytas medžiaga, kurios mikroįtrūkimuose kaupiasi purvas. Norint kokybiškai išvalyti gaubtinės kolonos sienas, šulinį teks visiškai nusausinti.

Sumontavus asbestcementinę gaubtinę koloną, vėlesni gręžimo darbai šulinyje neįmanomi.

Medžiagos techninės charakteristikos neleidžia naudoti asbestcemenčio vamzdžių „smėlio“ šaltiniui. Tokia gaubtinė tinka arteziniams šuliniams, kurių gylis ne didesnis kaip 100 m

Rūšis #3 — atsparus dilimui ir prieinamas plastikas

Palyginti neseniai gaubtosios produkcijos rinka pasipildė plastikiniais vamzdžiais. Šiuolaikinės technologijos suteikė vertą konkurenciją tradiciniams plieniniams vamzdžiams.

Palyginamieji polimerinių elementų pranašumai:

• atsparumas vandeniui – net nuolat kontaktuojant su drėgna aplinka, ant plastiko nesusidaro korozija;
• ilgą laiką išlaiko savo struktūrą ir nesuyla;
• nedaro įtakos geriamojo vandens sudėčiai;
• medžiaga nesukelia ligas sukeliančių mikroorganizmų vystymosi;
• paprastas montavimas ir transportavimas dėl mažo svorio;
• yra galimybė surinkti koloną naudojant srieginę jungtį, užtikrinančią visišką sandarumą;
• ekonomiškumas – šulinys su plastikiniais vamzdžiais kainuos eilės tvarka pigiau nei metalinė ar asbestcemenčio gaubtinė.

Prognozuojamas polimerinės vandens magistralės tarnavimo laikas – apie 50 metų. Ši teorija grindžiama medžiagos korozine inercija.

Pagrindinis plastiko trūkumas – mažas stiprumas. Todėl polimerinius vamzdžius galima montuoti tik vienvamzdžiuose šuliniuose, kurių gylis neviršija 50 m, arba dvivamzdžiuose kaip vidinę gaubtinę.

Papildomas argumentas prieš plastikinių elementų naudojimą – jautrumas temperatūrų svyravimams ir mechaniniams poveikiams. Plastikinė gaubtinė neatlaikys grunto judesių ir deformuosis esant dideliems šalčiams.

Polimeriniai vandens paėmimo vamzdžiai gaminami iš skirtingų žaliavų rūšių: neplastifikuoto polivinilchlorido (NPVC), atsparaus šalčiui polipropileno (MPP) ir žemo slėgio polietileno (PND).

Pridavimo vamzdžio pasirinkimas šulinio siurbliui atliekamas remiantis polimerų techninėmis charakteristikomis.

Patvariausi yra NPVH vamzdžiai – tamprumo modulis yra 3000 MPa. Gaminys, kurio skersmuo 12,5 cm, įleistas į žemę 30 m gylyje, atlaiko 5 t ir didesnę apkrovą. Šulinio apvalkalą NPVH kolona galima įrengti beveik visų tipų grunte.

Silpnoji vieta yra elementų iš neplastifikuoto polivinilchlorido – jautrumas šalčiui. Ši problema išsprendžiama šulinyje įrengus šildymo kabelį.

Geras atsparumo šalčiui rodiklius turi polimeriniai MPP ir PND vamzdžiai. Tačiau jų tankio dažnai nepakanka, kad būtų naudojami kaip atskira apvalkalo kolona. Dažniausiai toks plastikas naudojamas kaip eksploatacinis vamzdis, kai šulinys įrengiamas su dviem kolonomis.

Plastikiniai magistralės elementai sujungiami skirtingais būdais. PP vamzdžiams sujungti naudojamas specialus suvirinimas. Kuriant magistralę iš kitų polimerų, taikomas movinis arba srieginis fiksavimo būdas.

Rūšis #4 — kombinuotas vamzdynas

Siekdamos sumažinti korozijos procesus ir pagerinti tiekiamo vandens kokybę, kai kurios gręžimo įmonės siūlo apkalti šulinį pagal technologiją „vamzdis vamzdyje“.

Į plieninę magistralę įstatomas plastikinis kanalas iš maistinio polimero PND.

Kombinuoto metodo privalumai:

1. Apsauga nuo užterštumo. Plastikinis vamzdis veikia kaip savotiškas barjeras tarp vandens ir plieninių apvalkalo sienų – į magistralę patenka mažiau rūdžių, pavojingų siurblio įrenginiui.
2. Taisomumas. Pažeidus eksploatacinį polimerinį vamzdį, jį bus galima pakeisti nauju, išlaikant apvalkalo kolonos vientisumą;
3. Galimybė vėliau pagilinti šulinį. Esant poreikiui, plastikinė „rankovė“ ištraukiama, anga išgręžiama, o polimerinė magistralė įstatoma atgal, atsiremdama į naują horizontą.

Technologija „vamzdis vamzdyje“ leidžia kokybiškai prižiūrėti šulinį – reguliariai atlikti valymą ir laiku keisti filtrą.

Paprastai plastikinis eksploatacinis vamzdis eina per kalkakmenį ir gilėja į vandeningus horizontus. Taip plienas nesiliečia su tiekiamu geriamuoju vandeniu. „Dvigubos“ magistralės trūkumas – padidėjusi projekto kaina.

Kuris kolonos surinkimo variantas geresnis?

Reikalavimų apvalkalo vamzdžiams ir šulinio kolonos segmentų sujungimo technologijoms rinkinys nurodytas GOST 632-80. Nuostata leidžia naudoti skirtingus surinkimo metodus.

Atsižvelgiant į sujungimo būdą, parenkamas atitinkamas vamzdžio tipas, todėl šį klausimą reikia spręsti dar šulinio projektavimo etape.

Nr. 1 — neišardomas vamzdžių kontaktas suvirinimui

Suvirinimas užtikrina tvirčiausią metalinių vamzdžių sujungimą. Pagrindinis metodo privalumas šiandien yra kvestionuojamas kelių gręžimo įmonių atstovų.

Argumentai prieš suvirinimo naudojimą:

• suvirinimo siūlės nepakankamo sandarumo tikimybė;
• galimybė vamzdžiui nukrypti vertikalioje ašyje, o tai apsunkina kolonos montavimą į gręžinį;
• nepakankama siūlės apsauga nuo korozijos.

Tačiau esant aukštam suvirintojo profesionalumo lygiui, šių trūkumų nebus. Dauguma statybinių konstrukcijų (tiltai, santvaros, naftotiekiai) yra pagamintos iš plieno ir, kaip taisyklė, jos yra suvirintos.

Kitas klausimas, kad kokybiškas darbo atlikimas reikalauja suvirinimo įrangos ir kvalifikuoto elektrosuvirintojo pritraukimo. Šios priemonės didina atliekamų darbų savikainą, mažindamos pelną ir vykdančios organizacijos konkurencingumą.

Suvirinimo elektroduose naudojama apsauginė danga, kuri užtikrina suvirinimo siūlės legiravimą. Tai didina metalo stiprumą ir gerina jungties atsparumą korozijai.

Nr. 2 — vandens pakėlimo kanalai su sriegiu

Apkalant gręžinį metalo valcavimo gaminiais, 90% gręžimo įmonių naudoja srieginę jungtį, remdamosis GOST normatyvais. Skamba pakankamai įtikinamai, tačiau organizacijų vadovai dažnai nutyli, kad standartai galioja vamzdžiams, kurių skersmuo nuo 146 mm ir sienelės storis ne mažesnis kaip 6 mm.

Srieginės technologijos naudojimas žymiai sumažina apkalinės kolonos tarnavimo laiką.

Vamzdyje, kurio sienelės storis 4,5 mm, sriegio dydis ne visada pasiekia 1,2-1,5 mm. Žinant korozijos poveikio greitį (0,1 mm/metus), galima manyti, kad po 12-15 metų jungties vietoje vamzdis supūs.

Srieginės jungties naudojimas plastikinėse magistralėse neturi tokių liūdnų pasekmių, o priešingai, laikomas patikimiausiu.

Numatyta keletas polimerinių vamzdžių sujungimo variantų:

1. Nipelinė. Sriegis įpjaunamas plastikinių vamzdžių vidinėje pusėje. Du elementai sujungiami per nipelinį elementą su išoriniu sriegiu. Šurfo skersmuo nepadidėja.
2. Movinė. Abiejuose vamzdžio galuose yra išorinis sriegis. Sujungiama naudojant užmovamą movą, kuri padidina praėjimo skersmenį.
3. Vamzdyninis srieginis. Naudojami segmentai su sriegiu ant išorinio ir vidinio paviršiaus – sujungiama be papildomų elementų.

Taikant vamzdyninį sujungimą, leidžiamas nežymus skersmens išsiplėtimas jungties vietose.

Vamzdyninis sujungimo būdas be sriegio gręžiniuose nenaudojamas – neįmanoma kontroliuoti vamzdžio įstatymo į vamzdį proceso. Be to, jungtis neužtikrina reikalingo kolonos sandarumo ir laikui bėgant patiria nuosėdį.

Slėginis ar neslėginis vamzdynas?

Vienintelis teisingas variantas – slėginių vamzdžių naudojimas. Tik tokie gaminiai gali atlaikyti dvipusį slėgį. Iš išorės ant kolonos sienelių veikia gruntų plūdrumas, o iš vidaus – vandens slėgis.

Slėginės magistralės įrengimas apsaugos vandeningąją sistemą nuo priešlaikinio gedimo. Renkantis vandens slėginį vamzdį, lyginamas jo darbinio slėgio rodiklis su numatomu gręžinio debitu.

Toliau pateiktos vaizdo apžvalgos padės apsispręsti dėl optimaliausio gręžinio įrengimo varianto.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

NPVC vamzdžių srieginės jungties kokybės palyginimas:

Plieninių vamzdžių su suvirintu ir srieginiu sujungimu apžvalga:

Metalinio ir plastikinio vamzdžio stiprumo charakteristikų patikrinimas:

Iš viso to, kas pasakyta, darytina išvada: namui su ištisus metus gyvenančiais žmonėmis, kur gręžinys yra vienintelis nuolatinis geriamojo vandens šaltinis, svarbu užtikrinti vandens slėginės sistemos stabilumą ir patikimumą.

Optimalus variantas – dviguba kolona iš plieno ir plastiko. Polimeras tinka negiliam šachtiniam gręžiniui įrengiant «sezoninį» gręžinį.

Ieškote tinkamo vamzdžio varianto gręžiniui įrengti? O gal jau apsisprendėte? Prašome palikti komentarus prie straipsnio ir užduoti dominančius klausimus. Atsiliepimų forma pateikta žemiau.