Kuras caurules ir labākas akai: pārskats un salīdzinājums par visiem piemēroto cauruļu veidiem

Plānojot neatkarīgas ūdensapgādes ierīkošanu mājai, ir jāizpēta tehnoloģija un nianses akas izveidei. Viens no galvenajiem autonomā ūdensvada ierīkošanas momentiem ir apvalka izvēle.

Akas stumbrs veic daudzveidīgus uzdevumus un lielā mērā nosaka autonomās ūdensapgādes sistēmas ilgmūžību un nepārtrauktību. Piekrītiet, ieguldot daudz līdzekļu un pūļu akas ierīkošanā, vismazāk gribas risināt problēmas, kas saistītas ar sliktu ūdens ņemšanas kvalitāti.

Tāpēc projektēšanas posmā ir jāpieiet ar visu atbildību apvalka kolonnas izvēlei. Mēs pastāstīsim, kuras caurules ir labākas akai, kādu materiālu un stumbra segmentu savienojuma veidu vēlams izmantot katrā konkrētajā situācijā. Iegūtās zināšanas pasargās no nepiemērotas preces iegādes.

Prasības akas stumbram

Individuāla dzeramā ūdens avota ierīkošana ir dārgs un darbietilpīgs process. Ieguldot līdzekļus akas urbšanā, katrs vasarnīcas vai privātmājas īpašnieks cer iegūt ilgtermiņa rezultātu.

Akas kalpošanas laiks, spiediens un iegūtā ūdens kvalitatīvais sastāvs lielā mērā ir atkarīgi no cauruļu īpašībām, ko izmanto apvalka kolonnas izveidē.

Urbjot zemes biezumā, veidojas kanāls, kurā pēc tam tiek izvietota sūkņu iekārta. Lai nodrošinātu vertikālā stumbra izolāciju no zemes garozas, akā tiek iegremdētas apvalka caurules. Atstarpi starp zemi un kanāla sienām aizpilda ar betonu vai grants-smilts maisījumu.

Ūdens pacelšanas cauruļvads risina vairākus svarīgus uzdevumus:

• aizsargā tranšejas sienas no sabrukšanas akas telpā;
• nodrošina akas integritāti pie spiediena un augsnes pārvietojumiem;
• novērš piesārņojumu – neattīrītu notekūdeņu un gruntsūdeņu (virszemes ūdeņu) iekļūšanu stumbrā;
• novērš akas aizsērēšanu.

Urbjot vienā caurulē, apvalka kolonna vienlaikus ir arī ekspluatācijas kolonna – tā uzkrāj ūdeni no ūdens nesējslāņa, kuru sūknis transportē uz augšu.

Parasti urbuma urbšana uz mājsaimniecības zemes gabala, ja tas ir paredzēts tikai apūdeņošanai un citām saimniecības vajadzībām, tiek veikta vienā kolonnā. Dzeramā ūdens apgādei urbuma stobrs ietver divas caurules: apvalkcauruli un filtru nesošo cauruli.

Tāpēc izmantoto cauruļu kvalitātei un materiālam tiek izvirzītas augstas prasības:

• augsta stiprība un izturība pret deformācijām visā ekspluatācijas laikā (apmēram 20 gadi);
• pilnīga hermētiskums sienām un savienojumiem;
• neuzņēmība pret koroziju un ķīmiski aktīvu elementu negatīvo ietekmi;
• videi draudzīgums – materiāls nedrīkst ietekmēt iegūtā ūdens sastāvu;
• taisnlīnijiskums ekspluatācijas kolonnas.

Standarta lietojumam ir pieļaujama novirze pa apvalkcaurules garumu līdz 0,7 mm uz tekošo metru.

Līdzenuma novirzes slieksnis paaugstinātas precizitātes kanālam: 0,5 mm – caurules diametram diapazonā 108-146 mm, 0,3 mm – caurulēm ar diametru 33,5-89 mm. Dati ir norādīti uz 1 tekošo metru.

Apvalka kolonnas izvēles parametri

Vienota pareiza urbšanas etalona nav. Urbuma organizēšanas metode tiek noteikta individuāli.

Tiek ņemti vērā daudzi rādītāji: grunts struktūra, gruntsūdeņu un ūdensnesēju horizontu augstums, sūkņu iekārtas parametri, ūdens kvalitāte, urbšanas diametrs un dziļums.

Urbuma projektēšanu labāk uzticēt specializētai firmai. Darbinieki salīdzinās visus parametrus, piedāvās optimālu konstrukciju, aprēķinās urbuma debitumu, ņemot vērā statisko un dinamisko ūdens līmeni (+)

Jebkura urbšanas kompānija piedāvās savu projekta realizācijas variantu un ieteiks, pēc viņu domām, optimālo caurules tipu. Galīgo lēmumu par apvalka kolonnas izvēli pieņem pasūtītājs.

Izpildorganizācija, pirmkārt, aizstāv savas intereses, tāpēc viņu lēmums ne vienmēr ir objektīvs. Daži darbuzņēmēji specializējas kādā viena veida urbuma sistēmas ierīcē un mēģina „uzspiest” sev izdevīgu variantu.

Vienīgi pareizais risinājums – jau iepriekš izlemt, kuru cauruli izvēlēties un izmantot urbumam, salīdzinot visus argumentus „par” un „pret”, un tikai pēc tam – vērsties pēc projekta izstrādes un ieviešanas.

Pieņemot lēmumu, jāņem vērā galvenie ūdens pacelšanas caurules izvēles parametri:

1. Izgatavošanas materiāls. Šis parametrs nosaka montāžas darbu budžetu, nestspēju pret slāņa slodzēm, remontējamību un urbuma izturību.
2. Kolonnas elementu savienošanas veids. Metodes izvēle ir atkarīga no cauruļvada materiāla, urbšanas dziļuma un apvalka kolonnas diametra. Jebkurā gadījumā savienojumam jābūt pilnībā hermētiskam, pretējā gadījumā ar laiku pasliktināsies ūdens kvalitāte, un sūknis un urbums kopumā sabojāsies.
3. Caurules diametrs. Lieluma aprēķins tiek veikts, ņemot vērā maksimālo iespējamo ūdens patēriņu dienā.

Jo lielāks ir pievada cauruļvada diametrs, jo augstāka ir urbuma ražība.

Speciālisti iesaka izmantot caurules ar diametru 110 mm un vairāk. Šāds izmērs ir optimāls normālam dziļurbuma debitumam un atvieglo iegremdējamā sūkņa izvēli.

Materiālu veidi un to īpašības

Urbuma caurules tiek ražotas no metāla, azbestcementa vai plastmasas. Ļoti reti ūdens ņemšanas organizēšanai izmanto koka izstrādājumus – tie ir absolūti ekoloģiski, bet, neskatoties uz aizsargapstrādi, ir jutīgi pret grunts mitrumu un pakļauti deformācijai.

Veids #1 — metāla izturība un ilgmūžība

Metāla pievada caurules ir pieejamas divos variantos:

• čuguna;
• tērauda, kas var būt emaljēti, cinkoti, izgatavoti no nerūsējošā tērauda.

Ļoti reti apvalkošanai tiek izmantoti čuguna analogi. Starp metāla radiniekiem šīs caurules ir vispieejamākās pēc cenas, bet materiāls ir ļoti trausls un smags.

Daudzi uzņēmumi atsakās strādāt ar čugunu, jo tas ir sarežģīti montējams. Turklāt nav iespējams garantēt caurules saglabātību un hermētiskumu – grunts slāņu kustību rezultātā metāls var saplaisāt.

Tērauds ir tradicionāls, gadu desmitiem pārbaudīts materiāls apvalkošanas kolonnai. Tērauds praktiski 100% atbilst prasībām, kas tiek izvirzītas akas caurulēm.

Melnā metāla izstrādājumi cienīgi iztur pārbaudes dažāda dziļuma akās neatkarīgi no grunts veida.

Standarta sieniņu biezums – 5-6 mm, kalpošanas laiks – aptuveni 50 gadi. Izturību nosaka tērauda loksnes korozijas ātrums – 0,1 mm gadā.

Argumenti par labu tērauda velmējumu caurulēm:

• konstrukcijas stingrība – materiāls ir vienlīdz labs mazām akām (50 m) un dziļurbumiem (līdz 300 m);
• precīza aksiālā centrēšana montāžas un starpcauruļu savienojumu uzticamība;
• materiāla stabilitāte – saskarē ar ūdeni tērauds neizdala kaitīgas vielas;
• apkalpošanas iespēja – pateicoties mehāniskajai izturībai un vibrācijas noturībai, uzstādītajā apvalkošanas kolonnā ir pieļaujama akas kanāla tīrīšana, papildu urbšana aizsērēšanas vai aizdubšanas gadījumā.

Galvenais tērauda maģistrāles trūkums – materiāla augstā cena. Lētāku analogu ražotāji, slavējot savu produkciju, atsaucas vēl uz vienu tērauda mīnusu – rūsas veidošanos.

Pastāv uzskats, ka radušies piesārņojumi pasliktina ūdens kvalitāti un paaugstina dzelzs saturu tajā. Tomēr ūdens analīzes no akām rāda, ka tas ir mīts.

Rūsa nav šķīstoša ūdenī. Oksidētā metāla daļiņas spēj aizturēt pat sadzīves filtrs. Iespējama nepatīkama rūsas sekas – sūkņu iekārtas bojājums, kas paredzēta tīra ūdens padot.

Metāla velmējumi ar aizsardzību pret koroziju cenas ziņā pārsniedz parastās tērauda caurules, bet materiālu tehniskās un ekspluatācijas īpašības liek apšaubīt pārmaksas lietderību.

Emaljētas caurules. Pārklājums novērš korozijas rašanos, taču tas ir ļoti trausls, un, visticamāk, neizdosies izvairīties no bojājumiem apvalkošanas laikā. Emaljas šķelšanās un mikro plaisu vietas – rūsas rašanās punkti.

Noārdīšanās procesā bojātajā vietā var veidoties caurejoša korozija, jo emaljētu cauruļu ražošanā tiek izmantots mazāka biezuma metāls.

Emaljēts cauruļvads atbilst visām sanitāri higiēniskajām normām un nemaina ūdens garšas īpašības. Materiāla mīnuss ir nespēja pilnvērtīgi iztīrīt maģistrāli emaljas trausluma dēļ.

Cinkots cauruļvads. Regulāri saskaroties ar ūdeni, uz caurules sieniņām veidojas cinka oksīds – veselībai bīstama viela. Cinkoto cauruļu izmantošana ir pieļaujama tikai tehniskā ūdens urbuma ierīkošanā.

Cinkotas caurules standarta biezums ir 2–2,5 mm – ar to ne vienmēr pietiek, lai nodrošinātu konstrukcijas stingrību. Šāda maģistrāle ir pakļauta deformācijām augsnes kustību dēļ.

Nerūsējošais tērauds. Materiālam ir visas tērauda velmējumu priekšrocības, taču tā izmaksas ir vēl augstākas. Nerūsējošais tērauds izceļas ar izturību pret koroziju, kas pozitīvi ietekmē tā kalpošanas laiku.

Vai ir vērts pirkt nerūsējošo tēraudu, ja augstas ražības urbuma kalpošanas laiks ir pielīdzināms tērauda caurules ekspluatācijas laikam? Jāvadās no finanšu iespējām un urbuma mērķa.

Metāla maģistrāles uzstādīšana ir ekonomiski pamatota, ja tiek ierīkots dziļš artēzisks urbums, kas paredzēts regulārai lietošanai.

Sezonāli izmantojamus virszemes smilšu kanālus lietderīgi izbūvēt no pieejamākiem materiāliem.

Veids #2 — azbesta cementa korozijas izturība

Gadu gaitā pārbaudi ir izturējušas arī azbestcementa caurules, kuras vairāk nekā 70 gadus tiek izmantotas ūdens novadīšanas sistēmu ierīkošanā.

Materiālam raksturīgas dažas pozitīvas īpašības:

• azbestcements pilnībā nav pakļauts korozijai;
• materiāla neitrālais sastāvs — sastāvdaļas neiesaistās ķīmiskās reakcijās;
• neierobežots ekspluatācijas laiks — vairāk nekā 60–70 gadu;
• zemas izmaksas.

Neskatoties uz nozīmīgajām priekšrocībām, azbestcementa elementi mūsdienās reti tiek izmantoti ūdens avota ierīkošanā.

Galvenais azbestcementa trūkums ir trauslums. Lai nostiprinātu caurules sieniņas, tās veido biezākas, kas palielina izstrādājuma svaru un liek izrakt lielāka diametra urbumu.

Pie azbestcementa negatīvajām īpašībām var pieskaitīt:

1. Uzstādīšanas grūtības. Trauslas maģistrāles uzstādīšana prasa no izpildītājiem augstu kvalifikāciju. Darbi tiek veikti ar pacelšanas tehnikas palīdzību.
2. Vītnes neesamība. Maģistrāles sekcijas tiek savienotas viena ar otru galu galā – panākt pilnīgu stiprinājuma vietu hermētiskumu bez vītnes ir problemātiski.
3. Šaubīga drošība. Pastāv teorija, ka azbesta šķiedrās ir hrizotils – kancerogēnu vielu avots, kas kaitīgi ietekmē veselību. Tomēr praksē šis apgalvojums nav pierādīts.
4. Apgrūtināta tīrīšana. Betons ir porains materiāls, kura mikro plaisās uzkrājas netīrumi. Lai veiktu kvalitatīvu apvalkkolonnas sienu tīrīšanu, aka būs pilnībā jāizžāvē.

Pēc azbestcementa apvalkkolonnas uzstādīšanas turpmākie urbšanas darbi akā ir izslēgti.

Materiāla tehniskie parametri neļauj izmantot azbestcementa caurules «smilšu» avotam. Šāda apvalkšana ir piemērojama artēziskajām akām, kuru dziļums nepārsniedz 100 m.

Veids #3 — nodilumizturīga un pieejama plastmasa

Salīdzinoši nesen apvalkšanas produktu tirgu papildināja plastmasas caurules. Mūsdienu tehnoloģijas ir radījušas cienīgu konkurenci tradicionālajām tērauda caurulēm.

Polimēru elementu salīdzinošās priekšrocības:

• neuzņēmība pret ūdeni – pat pastāvīgā kontaktā ar mitru vidi uz plastmasas neveidojas korozija;
• ilgstoši saglabā savu struktūru un nebojājas;
• neietekmē dzeramā ūdens sastāvu;
• materiāls neveicina slimību izraisošo mikroorganismu attīstību;
• vienkārša uzstādīšana un transportēšana, pateicoties mazajam svaram;
• ir iespēja izmantot kolonnas montāžai vītņotu savienojumu, kas nodrošina absolūtu savienojumu hermētiskumu;
• ekonomiskums – aka ar plastmasas caurulēm izmaksās kārtu lētāk nekā metāla vai azbestcementa apvalkšana.

Paredzamais polimēra ūdens maģistrāles kalpošanas laiks – apmēram 50 gadu. Šī teorija balstās uz materiāla korozijas inercialitāti.

Galvenais plastmasas trūkums – zema izturība. Tāpēc polimēra caurules ir atļauts uzstādīt tikai viencaurules akās, kuru dziļums nepārsniedz 50 m, vai divcaurules akās kā iekšējo apvalkšanu.

Papildu arguments pret plastmasas elementu izmantošanu – jutīgums pret temperatūras svārstībām un mehānisku ietekmi. Plastmasas apvalkšana neizturēs augsnes izmaiņas un deformēsies stipru salu laikā.

Polimēra ūdens ņemšanas caurules tiek izgatavotas no dažādiem izejvielu veidiem: neplastificēta polivinilhlorīda (NPVH), sala izturīga polipropilēna (MPP) un zema spiediena polietilēna (PND).

Padeves caurules izvēle akas sūknim tiek veikta, pamatojoties uz polimēru tehniskajiem parametriem.

Visizturīgākās ir NPVC caurules – elastības modulis ir 3000 MPa. Izstrādājums ar diametru 12,5 cm, iegremdējot zemē 30 m dziļumā, iztur slodzi 5 t un vairāk. Akas ietērpu ar NPVC kolonnu var veikt gandrīz visos grunts veidos.

Elementu no neplastificēta polivinilhlorīda vājā vieta ir jutība pret salu. Šo problēmu atrisina, akā uzstādot sildīšanas kabeli.

Labus salizturības rādītājus uzrāda polimēru MPP un HDPE caurules. Tomēr to blīvums bieži vien nav pietiekams, lai tās izmantotu kā neatkarīgu ietērpa kolonnu. Visbiežāk šāda veida plastmasu izmanto kā ekspluatācijas cauruli, veidojot aku ar divu kolonnu iekārtu.

Plastmasas maģistrāles elementi tiek savienoti dažādos veidos. PP cauruļu savienošanai izmanto speciālu metināšanu. Veidojot maģistrāli no citiem polimēriem, tiek izmantots uzmavas vai vītņotais fiksācijas veids.

Veids #4 — kombinēts cauruļvads

Lai samazinātu korozijas procesus un uzlabotu piegādājamā ūdens kvalitāti, daži urbšanas uzņēmumi piedāvā ietērpt aku saskaņā ar tehnoloģiju «caurule caurulē».

Tērauda maģistrālē tiek ievietots plastmasas kanāls no pārtikas polimēra HDPE.

Kombinētās metodes priekšrocības:

1. Aizsardzība pret piesārņojumu. Plastmasas caurule kalpo kā sava veida barjera starp ūdeni un tērauda ietērpa sienām – maģistrālē nonāk mazāk rūsas, kas ir bīstama sūkņa iekārtai.
2. Remontējamība. Bojājot ekspluatācijas polimēra cauruli, to var nomainīt pret jaunu, saglabājot ietērpa kolonnas integritāti;
3. Iespēja turpmākai akas padziļināšanai. Nepieciešamības gadījumā plastmasas «piedurkne» tiek izvilkta, atvere tiek izurbta lielāka, un polimēra maģistrāle tiek uzstādīta atpakaļ, balstoties uz jauno horizontu.

Tehnoloģija «caurule caurulē» ļauj kvalitatīvi apkalpot aku – regulāri veikt tīrīšanu un savlaicīgi nomainīt filtru.

Parasti plastmasas ekspluatācijas caurule iziet cauri kaļķakmenim un iegūļojas ūdensnesošajos horizontos. Tādējādi tērauds nesaskaras ar piegādājamo dzeramo ūdeni. «Dubultās» maģistrāles trūkums – projekta izmaksu pieaugums.

Kurš kolonnas salikšanas variants ir labāks?

Prasību kopums ietērpa caurulēm un akas kolonnas segmentu savienošanas tehnoloģijām ir atspoguļots GOST 632-80. Noteikums pieļauj dažādu salikšanas metožu izmantošanu.

Izrietot no savienošanas veida, tiek izvēlēts atbilstošs caurules tips, tāpēc šis jautājums ir jāatrisina jau akas projektēšanas stadijā.

Nr.1 — nenoņemams cauruļu savienojums metināšanai

Metināšana nodrošina visstingrāko metāla cauruļu savienojumu. Metodes galvenā priekšrocība šodien tiek apšaubīta no vairāku urbšanas uzņēmumu pārstāvju puses.

Argumenti pret metināšanas izmantošanu:

• iespējamība, ka metināšanas šuve nav pietiekami hermētiska;
• iespēja, ka caurule novirzīsies pa vertikālo asi, kas apgrūtina kolonnas uzstādīšanu urbumā;
• nepietiekama šuves pretkorozijas aizsardzība.

Tomēr, ja metinātāja profesionalitātes līmenis ir augsts, uzskaitītie defekti nebūs. Lielākā daļa būvkonstrukciju (tilti, kopnes, naftas vadi) ir izgatavotas no tērauda un, kā likums, ir metinātas.

Cits jautājums ir tas, ka kvalitatīva darba izpilde prasa metināšanas aprīkojumu un kvalificēta elektrometinātāja piesaisti. Šie pasākumi palielina veicamo darbu pašizmaksu, samazinot izpildorganizācijas peļņu un konkurētspēju.

Metināšanas elektrodos tiek izmantots aizsargpārklājums, kas nodrošina metināšanas šuves leģēšanu. Tas palielina metāla stiprību un paaugstina savienojuma pretkorozijas izturību.

Nr.2 — ūdens pacelšanas kanāli ar vītni

Izmantojot metāla velmējumu urbuma apvalkāšanai, 90% urbšanas uzņēmumu izmanto vītņoto savienojumu, atsaucoties uz GOST normatīviem. Tas izklausās diezgan pārliecinoši, bet organizāciju vadītāji bieži noklusē, ka standarti ir aktuāli caurulēm ar diametru no 146 mm un sieniņu biezumu vismaz 6 mm.

Vītņu tehnoloģijas izmantošana ievērojami samazina apvalka kolonnas kalpošanas laiku.

Caurulē ar biezumu 4,5 mm vītnes izmērs ne vienmēr sasniedz 1,2-1,5 mm. Zinot korozijas iedarbības ātrumu (0,1 mm/gadā), var pieņemt, ka pēc 12-15 gadiem savienojuma vietā caurule sapūs.

Vītņotā savienojuma izmantošana plastmasas maģistrālēs nav tik bēdīgu seku, bet gluži pretēji – tiek uzskatīta par visuzticamāko.

Ir paredzēti vairāki polimēru cauruļu savienošanas varianti:

1. Nipeļa. Vītne tiek griezta plastmasas cauruļu iekšpusē. Divi elementi tiek savienoti caur nipeli ar ārējo vītni. Šurfa diametrs nepalielinās.
2. Mufas. No abiem caurules galiem ir paredzēta ārējā vītne. Savienošana notiek ar uzliekamās mufas palīdzību, kas palielina caurbraukšanas diametru.
3. Uzplašinājuma vītņots. Tiek izmantoti segmenti ar vītni uz ārējās un iekšējās virsmas – savienošana notiek bez papildu elementiem.

Veicot uzplašinājuma savienojumu, pieļaujama neliela diametra paplašināšanās savienojuma vietās.

Uzplašinājuma metode bez vītnes urbumos netiek izmantota – nav iespējams kontrolēt caurules ievietošanas caurulē procesu. Turklāt savienojums nenodrošina nepieciešamo kolonnas hermētiskumu un laika gaitā nosēžas.

Spiediena vai bezspiediena cauruļvads?

Vienīgais pareizais variants ir spiediena cauruļu izmantošana. Tikai šādi izstrādājumi spēj izturēt abpusēju spiedienu. No ārpuses uz kolonnas sienām iedarbojas grunts paceļamība, bet no iekšpuses – ūdens spiediens.

Spiediena maģistrāles ierīkošana pasargās ūdens nesējsistēmu no priekšlaicīgas atteices. Izvēloties spiediena cauruli, tās darba spiediena rādītājs tiek salīdzināts ar paredzamo akas debitu.

Zemāk sniegtie video apskati palīdzēs noteikt visoptimālāko akas apvalkošanas variantu.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

NPVC cauruļu vītņoto savienojumu kvalitātes salīdzinājums:

Tērauda cauruļu ar metināto un vītņoto savienojumu apskats:

Metāla un plastmasas caurules stiprības raksturlielumu pārbaude:

No visa iepriekšminētā izriet secinājums: mājai, kurā dzīvo visu gadu un kur aka ir vienīgais pastāvīgais dzeramā ūdens avots, ir svarīgi nodrošināt spiediena sistēmas stabilitāti un uzticamību.

Optimālais variants – divcauruļu kolonna no tērauda un plastmasas. Polimērs ir piemērots seklai šahtai, ierīkojot «sezonas» aku.

Vai meklējat piemērotu caurules variantu akas ierīkošanai? Vai jau esat izlēmis? Lūdzu, atstājiet komentārus pie raksta un uzdodiet sev interesējošos jautājumus. Atsauksmju forma ir izvietota zemāk.