Обустройство (обвязка) скважины

• Изыскания
• Тампонаж
• Строительство
• Бурение скважин
• Проект водопровода
• Зона санитарной охраны
• Проектирование ВЗУ
• Проектирование скважин
• Ремонт скважин

После того как скважина пробурена, наступает второй не менее важный этап в построении автономной системы водоснабжения – обустройство (обвязка) скважины. У заказчика возникает ряд вопросов, ответы на которые будут определять дальнейшие действия:

1. Как обустроить скважину?
2. Какое выбрать оборудование?
3. Как ввести воду в дом?
4. Как сделать так, чтобы вода в трубопроводе зимой не замерзла?
5. Кому доверить работы по обустройству?

На эти и ряд других вопросов мы постараемся ответить в данном разделе.

Кроме того, мы постараемся Вам объяснить, почему работы по обустройству скважины нужно доверить именно нашей организации. Можно довериться «профессионалам-шабашникам», и они пообещают, что все сделают в лучшем виде за приемлемые деньги, но доверяться в наше время без понимания вопроса, по меньшей мере, легкомысленно. И насколько профессиональны данные подрядчики, становиться ясно, когда заказчик сам имеет некоторое представление о предмете. Мы расскажем Вам о том, как нужно это делать правильно, и Вы сами сможете сравнить это с тем, что Вам предлагают.

Необходимо понимать, что некорректно выполненная обвязка может привести к неэффективной работе системы водоснабжения, снижению ресурса оборудования, но самым неприятным результатом может стать невозможность дальнейшего использования скважины.

Наш приоритет – качество и целесообразность за разумные деньги. Наша технология опробована и совершенствовалась несколько лет. Мы даем гарантию – 12 месяцев, на все выполненные нами работы по обвязке скважин.

Итак: система водоснабжения может работать в двух режимах.

1. Режим «колонки»
   

   Автоматический режим. Используется следующее оборудование: 1. Оголовок скважины; 2. Скважинный насос; 3. Водоподъемная колонна; 4. Страховочный трос; 5. Кабель; 6. Кессон; 7. Магистральный трубопровод; 8. Гидроаккумулятор; 9. Реле давления; 10. Картриджный фильтр; 11. Манометр

2. Автоматический режим

1. Режим «колонки» это наиболее простой и соответственно дешевый вариант, в тоже время он имеет очень ограниченную сферу применения из-за малого удобства использования. Чаще всего используется на дачных участках или как временный вариант.

В режиме «колонки» вода подается потребителю, если подано электропитание на насос. Схема системы водоснабжения в режиме «колонки» имеет вид (приведен минимально необходимый набор компонентов):

2. Автоматический режим позволяет поддерживать в заданном диапазоне давление воды в водопроводной сети. Включение/отключение насоса производиться автоматически. Этот режим подходит для водоснабжения частных коттеджей и небольших промышленных объектов.

Схема системы водоснабжения в автоматическом режиме имеет вид (приведен стандартный набор компонентов):

Рассмотрим подробнее некоторые компоненты автономной системы водоснабжения.

1. Кессон.

Кессон – это подземный герметичный металлический павильон, устанавливается над скважиной, заглубляется ниже глубины промерзания.

Наша организация имеет собственное производство кессонов. Кессоны изготавливаются из листового металла толщиной 4 мм. Подвергаются окраске изнутри и дополнительной гидроизоляции снаружи. Наши кессоны имеют все необходимые компоненты и специально спроектированы для использования в системах автономного водоснабжения. В состав кессона входят следующие элементы:

• кессон двухобъемный;
• вваренный в основание кессона ввод для обсадной колонны с фланцем под оголовок;
• вваренный в боковую стенку ввод для магистрального трубопровода;
  вваренный в боковую стенку ввод для кабеля в полиэтиленовой трубе;
• приваренные изнутри ступени;
• приваренные снаружи проушины для подъемов при монтаже и транспортировке;
• крышка с бортиком откидной петлей и петлями под замок.

Функции кессона:

1. Позволяет провести магистральный трубопровод от скважины ниже глубины промерзания. Общая высота кессонов изготавливаемых нами составляет 210 см, вывод воды находится на глубине не менее 150 см (глубина промерзания для Брянской области составляет 120…130 см).

   Диаметр нижней части кессона может быть различным от 100 см до 200 см – в зависимости от того, какое оборудование там необходимо разместить.

2. Защищает скважину от различного рода загрязнений. Важное свойство кессона – это его герметичность. Это позволяет избежать затопления грунтовыми водами. Достигается герметичность за счет сплошных сварных швов, а также герметизации вводов трубопроводов и кабеля электропитания. Герметизация вводов достигается за счет использования компрессионных фитингов.

   По желанию заказчика кессон может быть дополнительно обработан снаружи с целью защиты от коррозии. Обработка проводится битумной мастикой или гидростеклоизолом. Кессон устанавливается таким образом, что его крышка находиться на 10…15 см выше поверхности земли. Это позволяет избежать затопления во время паводка или сильного ливня. Следует отметить, что имеются альтернативные варианты установке металлического кессона. Самым распространенным вариантом является монтаж колодца из железобетонных (ЖБ) колец. Этот вариант часто предлагается конкурирующими организациями, при этом преподноситься как бюджетный и надежный. Однако сразу стоит заметить, что несмотря на более низкую стоимость комплекта из 2-х ЖБ колец, 2-х ЖБ крышек и люка с обечайкой, стоимость их после доставки и установки оказывается сопоставимой или большей чем стоимость кессона с установкой.

   Вариант использования ЖБ колец категорически недопустим в местах с высоким уровнем грунтовых вод (УГВ). Причем нужно учитывать годичные колебания УГВ. Но даже там где УГВ достаточно низок использование ЖБ колец связано с риском затопления скважины во время паводков, сильных ливней или аварийных ситуаций. Помните, что выполнить качественную гидроизоляцию ЖБ павильона практически невозможно, либо сопряжено с неоправданно большими затратами.

3. Дает легкий доступ к скважине и элементам обвязки установленным на ней. Наши кессоны имеют откидную крышку с бортиком на верхней горловине, крышка снабжена петлями для навесного замка, внутри кессона имеются ступени. Наличие всех этих компонентов обеспечивает легкий доступ внутрь кессона для обеспечения ремонта или сервисного обслуживания элементов обвязки. Имеется возможность вынуть насос вместе с водоподъемной колонной. Возможно проведение ремонтных работ со скважиной без демонтажа кессона.

   Также немаловажно, что имеется возможность запереть кессон с целью предотвращения хищения дорогостоящего оборудования – у люков на ЖБ павильонах такая возможность отсутствует.

   Еще одним вариантом альтернативным установке кессона является использование скважинного адаптера. Скважинный адаптер дает возможность соединить подземный магистральный водопровод с водоподъемной колонной без подземного павильона. Такое решение позволяет получить сиюминутную экономию средств, однако в дальнейшем часто приводит к ситуациям, когда вам придется не только понести значительные финансовые потери, но и начать заново земляные работы на давно обустроенном участке.

2. Оголовок

Оголовок устанавливается на обсадную колонну (в случае использования кессона на ввод обсадной колонны) и служит для герметизации скважины, одновременно являясь несущей конструкцией для водоподъемной колонны. Следует использовать только герметичные оголовки. В составе таких оголовков обязательно должно присутствовать фланцевое соединение и резиновая прокладка между фланцем обсадной трубы и оголовком.

Оголовок имеет герметизированный кабельный ввод для питающего кабеля насоса. По желанию заказчика оголовок может быть снабжен патрубком с резьбой для подключения сливного шланга (позволяет сливать на зиму воду с надземных частей трубопровода, предотвращая их повреждение во время морозов)

Не стоит соглашаться на упрощение данного узла: во-первых, использование негерметичных оголовков противоречит (СНиП), во-вторых, здравый смысл подсказывает, что не стоит создавать возможность попадания в скважину грязи вместе с талыми и дождевыми водами.

 

 

3. Насос

Основная функция насоса – подача воды из скважины в водопровод объекта. В качестве насосов для скважин могут использоваться различные устройства:

• Вибрационные насосы;
• Насосные станции на основе самовсасывающих насосов;
• Эжекторные самовсасывающие насосные станции;
• Скважинные погружные насосы.

Вибрационные насосы (типа «Малыш», «Ручеек» и прочие) имеют минимальную стоимость, но в большинстве случаев не подходят для построения системы автономного водоснабжения. Такие насосы имеют недостаточный напор и производительность, кроме того, являясь вибрационными по принципу действия, такие насосы могут взмучивать воду в скважине, это приводит не только к подаче грязной воды, но и может вызвать заиливание скважины и невозможность ее дальнейшей эксплуатации. Мы не рекомендуем длительное использование в скважинах подобных насосов.

Если опираться на рекомендации некоторых специалистов, то для обустройства скважины, у которой зеркало воды до 8 метров, следует применять станции водоснабжения на основе самовсасывающих насосов, если зеркало воды до 15 метров самовсасывающие станции с внешним эжектором, а если зеркало воды находится на глубине 20 м, то безальтернативны скважинные насосы. Однако опыт показывает, что применение насосных станций для скважин часто выливается в ряд проблем:

1. Станции следует применять с обратным клапаном, который должен располагаться в скважине ниже уровня воды, малейшее зависание клапана (а это достаточно частое явление) ведет к сливу воды в скважину, вследствие чего придется заливать воду в станцию вручную, т.к. без воды станция не запускается.
2. Есть проблема по размещению насосных станций в кессоне (ввиду их приличных габаритов), если скважина пробурена не под домом. Бурить же скважины под строящимся домом настоятельно не рекомендуется, в связи с тем, что дальнейшее обслуживание такой скважины становиться затруднительным.
3. Так как насосная станция устанавливается на поверхности (например, в подвале дома), то чтобы поднять воду из скважины она должен создать достаточное разряжение, которому по закону физики будут препятствовать гидравлическое сопротивление (сечение и длинна) трубопровода. Поэтому отнести скважину подальше от дома (например, к краю участка) не получится. Таким образом, расположение скважины на участке может быть продиктовано не удобством ее использования и ремонта с помощью специальной техники, а привязкой к длине трубопровода.

Что касается эжекторов – они имеют свойство зарастать и им нужна периодическая чистка, вследствие этого для построения надежной системы водоснабжения они не подходят.

Опираясь на свой опыт и опыт многих других специалистов, наша организация рекомендует в качестве главного водоподъемного оборудования использовать центробежные погружные насосы, которые оптимально подходят для использования в качестве скважинных.

Рассмотрим основные параметры скважинных насосов:

• Характеристика расход-напор. Позволяет определить какую производительность можно получить от насоса установленного на известной глубине и при известном давлении в системе водоснабжения. Напор измеряется в метрах, расход в кубометрах в час. Для комфортного водоснабжения коттеджа, где проживает семья до 5 человек, обычно достаточно производительности 1 м3/ч. Давление в системе дома не выше 3х этажей, обычно выбирается в диапазоне 2…3 атм., что соответствует напору на 20…30 м больше чем глубина установки насоса.
• Габариты насоса. Важным параметром является диаметр насоса – он должен быть меньше внутреннего диаметра обсадной колонны. Для частных скважин в основном применяются насосы диаметром 3” или 4”.
• Мощность насоса. Для частных скважин обычно составляет 0,5…1,0 кВт.
• Фирма производитель и марка насоса. На рынке представлено множество производителей, их продукция отличается ценовыми диапазонами, заложенными в нее принципами действия, количеством встроенных защит и качеством изготовления. В конечном счете, все это определяет срок службы насоса.

Наша фирма работает со скважинными насосами GRUNDFOS (Германия), а также с насосами на основе двигателей SUMOTO (Италия).

Насосы GRUNDFOS обладают отличными характеристиками и непревзойденной надежностью. Они компактны, имеют высокий КПД и целый набор встроенных защит (например, защита от низкого и высокого напряжения, от сухого хода, от перегрева и т.д.). Насосы серии SQ имеют встроенную схему плавного пуска.

В качестве бюджетного варианта Вы можете выбрать насосы на основе двигателей SUMOTO. Эти насосы применяются нами в течение нескольких лет и зарекомендовали себя как оптимальный вариант по соотношению цена/качество.

4. Кабель

Помимо того, что питающий кабель насоса должен иметь сечение соответствующее его длине и передаваемой мощности необходимо помнить о том, что этот кабель будет находиться в воде. Это приводит к необходимости выполнения следующих пунктов:

1. Кабель должен иметь изоляцию, которая допускает прокладку под водой.
2. Если вода из скважины используется для пищевых нужд, то желательно чтобы кабель был сертифицирован на такое использование.
3. Поскольку соединение питающего кабеля и кабеля двигателя насоса также будет находиться под водой, необходимо это соединение герметизировать. Для этого используются специальные кабельные муфты.

5. Трос

Страховочный трос необходим для извлечения насоса из скважины после аварий, когда повреждена водоподъемная колонна, в глубоких скважинах трос используется для облегчения монтажа/демонтажа насоса.

Требования, предъявляемые к тросу – прочность на разрыв соответствующая используемому насосу и долговременная надежность. Долговременная надежность может быть достигнута только за счет применения троса и зажимов для него из нержавеющей стали. Практика показала, что оцинкованный трос служит в условиях скважины не более 2х лет, трос в оплетке ПВХ служит немногим дольше.

6. Водоподъемная колонна

Водоподъемная колонна кроме основной своей функции служит для подвеса насоса в скважине.

Водоподъемная колонна должна иметь достаточное проходное сечение, хорошую механическую прочность и надежное крепление к насосу и оголовку.

Опробовав различные варианты, мы остановились на колонне из полипропилена с резьбовыми соединениями с насосом и оголовком. Такой вид колонны зарекомендовал себя как надежный и удобный в монтаже.

7. Магистральный трубопровод

В качестве магистрального трубопровода стоит использовать полипропиленовые или полиэтиленовые трубы. Труба должна иметь достаточное сечение и быть сертифицирована для использования в трубопроводах с питьевой водой, если это необходимо.

8. Гидроаккумулятор

Гидроаккумулятор (мембранный бак), это приспособление предназначенное для:

• поддержания установленного давления воды в системе водоснабжения;
• обеспечения менее частого включения насоса для подкачки воды в систему;
• уменьшения вероятности возникновения гидроудара в системе;
• выдачи своего запаса воды в систему водоснабжение в то время, когда насос не работает.

Мембранные баки бывают различного объема. Необходимый объем определяется из расчета – не менее 50 л. на 1м3 производительности системы. Для частных коттеджей,как правило используются гидроаккумуляторы объемом 50…200 л. Для удобства монтажа гидроаккумуляторы выпускаются в вертикальном и горизонтальном исполнении.

Мы предлагаем мембранные баки фирм: REFLEX (Германия), ZILMET (Италия) и AQUASYSTEM (Италия).

9. Автоматика

Автоматика системы автономного водоснабжения частного коттеджа в большинстве случаев состоит из:

• Реле давления – обеспечивает включение/отключение насоса при достижении заданных границ диапазона давления в системе;
• Манометра – позволяет контролировать давление в системе:
• Автоматического воздухоудалителя.

10. Картриджный фильтр

Картриджный фильтр производит механическую очистку примесей, которые могут содержаться в скважинной воде. Мы рекомендуем своим клиентам производить анализ воды из скважин для определения необходимости ее дальнейшей очистки.

В ряде случаев невозможно использование воды из скважины в пищевых целях без дополнительных систем ВОДОПОДГОТОВКИ, однако, это уже тема для отдельного разговора.