Quais tubos são melhores para poço: revisão e comparação de todos os tipos de tubos adequados

Ao planejar a organização de um abastecimento de água independente para a casa, é necessário estudar a tecnologia e os detalhes da criação de um poço. Um dos pontos-chave na instalação de um sistema de água autônomo é a escolha do revestimento.

O furo do poço realiza diversas tarefas e determina em grande parte a durabilidade e a operação ininterrupta do sistema de abastecimento de água autônomo. Concorde que, tendo investido muitos recursos e esforços na instalação do poço, a última coisa que se deseja é lidar com problemas relacionados à má qualidade da captação de água.

Portanto, na fase de projeto, é necessário abordar com toda a responsabilidade a escolha da coluna de revestimento. Contaremos quais tubos são melhores para o poço, qual material e tipo de conexão dos segmentos do furo é preferível usar em cada situação. O conhecimento adquirido evitará a compra de um produto inadequado.

Requisitos para o furo do poço

A instalação de uma fonte individual de água potável é um processo caro e trabalhoso. Ao investir recursos em perfuração de poço, cada proprietário de um terreno de campo ou casa particular espera obter um resultado duradouro.

A vida útil, a pressão do poço e a composição qualitativa da água extraída dependem em grande parte das características dos tubos usados para criar a coluna de revestimento.

Durante a perfuração no solo, forma-se um canal onde posteriormente será colocado o equipamento de bombeamento. Para garantir o isolamento do furo vertical da crosta terrestre, tubos de revestimento são inseridos no poço. O espaço entre a terra e as paredes do canal é preenchido com concreto ou mistura de cascalho e areia.

A tubulação elevatória de água resolve uma série de tarefas importantes:

• protege as paredes da trincheira contra desabamento no espaço do poço;
• garante a integridade do poço sob pressão e movimentação do solo;
• evita a contaminação – entrada de águas residuais e subterrâneas não tratadas (lençol freático) no furo;
• previne o assoreamento do poço.

Na perfuração em um único tubo, a coluna de revestimento é simultaneamente operacional – ela acumula água do aquífero, que a bomba transporta para cima.

Normalmente, a perfuração de um poço em um terreno particular, se for destinado exclusivamente para irrigação e outras necessidades domésticas, é realizada em uma única coluna. Para abastecimento de água potável, o poço inclui dois tubos: o de revestimento e o que suporta o filtro.

Portanto, são impostos altos requisitos à qualidade e ao material dos tubos utilizados:

• alta resistência e resistência a deformações durante toda a vida útil (cerca de 20 anos);
• estanqueidade total das paredes e conexões;
• resistência à corrosão e aos efeitos negativos de elementos quimicamente ativos;
• ecologicamente correto – o material não deve afetar a composição da água extraída;
• retilineidade da coluna de produção.

Para aplicação padrão, é permitida uma distorção ao longo do comprimento do tubo de revestimento de até 0,7 mm por metro linear.

Limite de desvio de nivelamento para canal de alta precisão: 0,5 mm – para diâmetro de tubo na faixa de 108-146 mm, 0,3 mm – para tubos com diâmetro de 33,5-89 mm. Os dados são fornecidos por metro linear.

Parâmetros de escolha da coluna de revestimento

Não existe um padrão único e correto para perfuração. O método de organização do poço é determinado individualmente.

São considerados diversos indicadores: estrutura do solo, nível do lençol freático e aquíferos, parâmetros do equipamento de bombeamento, qualidade da água, diâmetro e profundidade da perfuração.

O projeto do poço é melhor confiar a uma empresa especializada. Os funcionários irão comparar todos os parâmetros, propor a construção ideal, calcular a vazão do poço considerando o nível estático e dinâmico da água (+)

Qualquer empresa de perfuração oferecerá sua própria versão de implementação do projeto e recomendará, na opinião deles, o tipo ideal de tubo. A decisão final sobre a escolha da coluna de revestimento é do cliente.

A organização executora, acima de tudo, defende seus próprios interesses, portanto sua decisão nem sempre é objetiva. Alguns contratantes se especializam em um único tipo de sistema de poço e tentam «impor» a opção que lhes é favorável.

A única solução correta é decidir antecipadamente qual tubo escolher e usar para o poço, comparando todos os argumentos 'a favor' e 'contra', e só depois disso - solicitar o desenvolvimento e implementação do projeto.

Ao tomar a decisão, deve-se considerar os principais parâmetros de seleção do tubo de elevação de água:

1. Material de fabricação. Este parâmetro determina o orçamento dos trabalhos de montagem, a capacidade de suporte às cargas da formação, a capacidade de reparo e a durabilidade do poço.
2. Método de conexão dos elementos da coluna. A escolha do método depende do material da tubulação, da profundidade de perfuração e do diâmetro da coluna de revestimento. Em qualquer caso, a conexão deve ser completamente vedada, caso contrário, com o tempo, a qualidade da água se deteriorará e a bomba e o poço como um todo falharão.
3. Diâmetro do tubo. O cálculo do valor é feito considerando o consumo máximo possível de água por dia.

Quanto maior o diâmetro da tubulação de alimentação, maior a produtividade do poço.

Os especialistas recomendam usar tubos com diâmetro de 110 mm ou mais. Esse tamanho é ideal para uma vazão normal de poço profundo e facilita a escolha da bomba submersível.

Tipos de materiais e suas características

Os tubos de poço são fabricados em metal, fibrocimento ou plástico. Muito raramente, na organização da captação de água, utilizam-se produtos de madeira – são absolutamente ecológicos, mas, apesar do tratamento protetor, são suscetíveis à umidade do solo e propensos à deformação.

Tipo #1 — resistência e durabilidade do metal

Os tubos de alimentação metálicos são apresentados em duas opções:

• de ferro fundido;
• de aço, que podem ser esmaltados, galvanizados ou feitos de aço inoxidável.

Muito raramente são utilizados análogos de ferro fundido para revestimento. Entre os companheiros metálicos, esses tubos são os mais acessíveis em preço, mas o material é muito frágil e pesado.

Muitas empresas se recusam a trabalhar com ferro fundido devido às dificuldades de instalação. Além disso, é impossível garantir a integridade e a vedação do tubo – com movimentos da camada de solo, o metal pode rachar.

O aço é um material tradicional, testado por décadas, para a coluna de revestimento. O aço atende quase 100% aos requisitos exigidos para tubos de poço.

Os produtos de metal ferroso resistem dignamente aos testes em poços de diferentes profundidades, independentemente do tipo de solo.

A espessura padrão das paredes é de 5-6 mm, o período de serviço é de cerca de 50 anos. A durabilidade é determinada pela taxa de corrosão da chapa de aço – 0,1 mm por ano.

Argumentos a favor de tubos de aço laminado:

• rigidez da estrutura – o material é igualmente bom para poços pequenos (50 m) e para perfuração profunda (até 300 m);
• centralização axial precisa da montagem e confiabilidade das juntas entre tubos;
• estabilidade do material – em contato com a água, o aço não libera substâncias nocivas;
• possibilidade de manutenção – graças à resistência mecânica e à resistência à vibração na coluna de revestimento instalada, é permitida a limpeza do canal do poço, a retomada da perfuração em caso de assoreamento ou entupimento.

A principal desvantagem da linha de aço é o alto custo do material. Os fabricantes de alternativas mais baratas, exaltando seus produtos, apelam para outra desvantagem do aço – a formação de ferrugem.

Existe a opinião de que as impurezas formadas pioram a qualidade da água e aumentam o teor de ferro nela. No entanto, análises de água de poços mostram que isso é um mito.

A ferrugem não é solúvel em água. As partículas de metal oxidado podem ser retidas até mesmo por um filtro doméstico. Um possível incômodo devido à ferrugem é a quebra do equipamento de bombeamento, projetado para bombear água limpa.

Os produtos laminados com proteção contra corrosão superam em preço os tubos de aço comuns, mas as características técnicas e operacionais dos materiais colocam em dúvida a justificativa do valor extra.

Tubos esmaltados. O revestimento previne o aparecimento de corrosão, porém é muito frágil e dificilmente se consegue evitar danos durante o revestimento. Locais de lascas e microfissuras no esmalte são pontos de surgimento de ferrugem.

Durante o processo de deterioração, pode ocorrer corrosão passante na área danificada, pois na fabricação de tubos esmaltados é utilizado metal de menor espessura.

O tubo esmaltado atende a todas as normas sanitárias e higiênicas e não altera as propriedades de sabor da água. Desvantagem do material: impossibilidade de limpeza completa da tubulação devido à fragilidade do esmalte.

Tubo galvanizado. Ao entrar em contato regular com a água, forma-se óxido de zinco nas paredes do tubo – uma substância perigosa para a saúde. O uso de tubos galvanizados é permitido apenas na construção de poço técnico.

A espessura padrão do tubo galvanizado é de 2-2,5 mm – isso nem sempre é suficiente para garantir a rigidez da estrutura. Essa tubulação está sujeita a deformações devido aos movimentos do solo.

Aço inoxidável. O material possui todas as vantagens dos produtos siderúrgicos laminados e um custo ainda mais elevado. O aço inoxidável se distingue pela resistência à corrosão, o que afeta positivamente sua vida útil.

Vale a pena comprar aço inoxidável se a vida útil de um poço de alta vazão for equiparada à vida útil de um tubo de aço? É preciso considerar a capacidade financeira e a finalidade do poço.

A instalação de uma tubulação metálica é economicamente justificada na construção de um poço artesiano profundo, projetado para uso regular.

Canais de areia "superficiais" para uso sazonal é aconselhável fazer de materiais mais acessíveis.

Tipo #2 — resistência à corrosão do amianto-cimento

Os tubos de cimento-amianto, usados na organização de drenagem há mais de 70 anos, também passaram pelo teste do tempo.

O material apresenta algumas qualidades positivas:

• o cimento-amianto não sofre corrosão;
• composição neutra do material – os componentes não entram em reações químicas;
• vida útil ilimitada – mais de 60-70 anos;
• custo baixo.

Apesar das vantagens significativas, os elementos de cimento-amianto são raramente utilizados hoje na exploração de uma "fonte de água".

A principal desvantagem do cimento-amianto é a fragilidade. Para fortalecer, as paredes do tubo são feitas mais espessas, o que aumenta o peso do produto e obriga a cavar um poço de diâmetro maior.

Entre os aspectos negativos do cimento-amianto, podemos citar:

1. Dificuldades de instalação. A instalação de uma tubulação frágil exige alta qualificação dos executores. Os trabalhos são realizados com a ajuda de equipamentos de elevação.
2. Ausência de rosca. As seções da tubulação são conectadas topo a topo – alcançar a estanqueidade total dos pontos de fixação sem rosca é problemático.
3. Segurança duvidosa. Existe a teoria de que as fibras de amianto contêm crisotila – uma fonte de substâncias cancerígenas que prejudicam a saúde. No entanto, na prática, esta afirmação não foi comprovada.
4. Limpeza difícil. O concreto é um material poroso, em cujas microfissuras se acumula sujeira. Para realizar uma limpeza de qualidade das paredes da coluna de revestimento, o poço terá que ser completamente drenado.

Após a instalação da coluna de revestimento de fibrocimento, as operações de perfuração subsequentes no poço são excluídas.

As características técnicas do material não permitem o uso de tubos de fibrocimento para uma fonte 'de areia'. Esse revestimento é aplicável para poços artesianos com profundidade não superior a 100 m

Tipo #3 — plástico resistente ao desgaste e acessível

Relativamente recentemente, o mercado de produtos de revestimento foi complementado com tubos de plástico. As tecnologias modernas representam uma concorrência digna para os tradicionais tubos de aço.

Vantagens comparativas dos elementos de polímeros:

• imunidade à água – mesmo em contato constante com ambiente úmido, não se forma corrosão no plástico;
• mantêm sua estrutura por muito tempo e não se deterioram;
• não afetam a composição da água potável;
• o material não provoca o desenvolvimento de micro-organismos patogênicos;
• facilidade de instalação e transporte devido ao baixo peso;
• há a possibilidade de usar conexão roscada para montagem da coluna, garantindo estanqueidade absoluta das juntas;
• economia – um poço com tubos de plástico custará uma ordem de grandeza mais barato do que o revestimento metálico ou de fibrocimento.

A vida útil estimada de uma tubulação de água de polímero é de cerca de 50 anos. Esta teoria baseia-se na inércia corrosiva do material.

A principal desvantagem do plástico é a baixa resistência. Portanto, os tubos de polímero só podem ser instalados em poços de tubo único com profundidade não superior a 50 m, ou em poços de dois tubos como revestimento interno.

Um argumento adicional contra o uso de elementos plásticos é a sensibilidade a variações de temperatura e impactos mecânicos. O revestimento de plástico não suportará movimentos do solo e se deformará em geadas severas.

Os tubos de captação de água de polímero são fabricados a partir de diferentes tipos de matérias-primas: policloreto de vinila não plastificado (PVC-U), polipropileno resistente ao frio (PPR) e polietileno de alta densidade (PEAD).

A escolha do tubo de alimentação para a bomba de poço é feita com base nas características técnicas dos polímeros.

Os mais resistentes são os tubos de NPVC – o módulo de elasticidade é de 3000 MPa. Um produto com diâmetro de 12,5 cm, quando enterrado a 30 m de profundidade, suporta uma carga de 5 toneladas ou mais. O revestimento do poço com coluna de NPVC pode ser realizado na maioria dos tipos de solo.

O ponto fraco dos elementos de policloreto de vinila não plastificado é a sensibilidade ao congelamento. Este problema é resolvido com a instalação de um cabo de aquecimento no poço.

Os tubos poliméricos MPP e HDPE apresentam bons indicadores de resistência ao gelo. No entanto, sua densidade muitas vezes é insuficiente para uso como coluna de revestimento independente. Na maioria das vezes, esse plástico é utilizado como tubo de exploração em poços de dupla coluna.

Os elementos plásticos da tubulação são unidos de diferentes maneiras. Para a conexão de tubos PP, é utilizada soldagem especial. Na criação de tubulações a partir de outros polímeros, utiliza-se o método de fixação por encaixe ou rosca.

Tipo #4 — tubulação combinada

Com o objetivo de reduzir processos corrosivos e melhorar a qualidade da água fornecida, algumas empresas de perfuração oferecem o revestimento do poço de acordo com a tecnologia «tubo dentro de tubo».

Um canal plástico de polímero alimentar HDPE é inserido na tubulação de aço.

Vantagens do método combinado:

1. Proteção contra contaminação. O tubo plástico atua como uma barreira entre a água e as paredes de aço do revestimento – menos ferrugem, perigosa para a bomba, entra na tubulação.
2. Facilidade de reparo. Se o tubo polimérico de exploração for danificado, ele pode ser substituído por um novo, mantendo a integridade da coluna de revestimento;
3. Possibilidade de aprofundamento posterior do poço. Se necessário, a «luva» plástica é puxada, o orifício é alargado e a tubulação polimérica é reinstalada apoiando-se em um novo horizonte.

A tecnologia «tubo dentro de tubo» permite manter o poço com qualidade – realizar limpeza regularmente e substituir oportunamente o filtro.

Geralmente, o tubo de exploração plástico atravessa o calcário e se aprofunda nos aquíferos. Dessa forma, o aço não entra em contato com a água potável fornecida. A desvantagem da tubulação «dupla» é o aumento do custo do projeto.

Qual opção de montagem da coluna é melhor?

O conjunto de requisitos para tubos de revestimento e tecnologias de conexão de segmentos da coluna do poço está descrito na GOST 632-80. O regulamento permite o uso de diferentes métodos de montagem.

Com base no método de junção, o tipo de tubo correspondente é selecionado, portanto esta questão deve ser resolvida ainda na fase de projeto do poço.

Nº 1 — contato não destacável dos tubos para soldagem

A soldagem proporciona a conexão mais rígida de tubos metálicos. A principal vantagem do método é hoje questionada por representantes de várias empresas de perfuração.

Argumentos contra o uso da soldagem:

• probabilidade de vedação insuficiente da junta soldada;
• possibilidade de desvio do tubo no eixo vertical, dificultando a instalação da coluna no poço;
• proteção insuficiente contra corrosão da junta.

No entanto, com um alto nível de profissionalismo do soldador, esses defeitos não ocorrerão. A maioria das estruturas de construção (pontes, treliças, oleodutos) são construídas em aço e, geralmente, são soldadas.

Outra questão é que a execução de qualidade requer equipamento de soldagem e a contratação de um eletrossoldador qualificado. Essas medidas aumentam o custo dos trabalhos realizados, reduzindo o lucro e a competitividade da organização executora.

Nos eletrodos de soldagem, é utilizado um revestimento protetor que garante a liga da junta soldada. Isso aumenta a resistência do metal e melhora a resistência à corrosão da junta.

Nº 2 — canais elevatórios de água com rosca

Ao revestir o poço com perfis metálicos, 90% das empresas de perfuração utilizam conexão roscada, citando as normas GOST. Parece bastante convincente, mas os gerentes das organizações frequentemente omitem que as normas são válidas para tubos com diâmetro a partir de 146 mm e espessura de parede não inferior a 6 mm.

O uso da tecnologia de rosca reduz significativamente a vida útil da coluna de revestimento.

Em um tubo com espessura de 4,5 mm, o tamanho da rosca nem sempre atinge 1,2-1,5 mm. Conhecendo a taxa de corrosão (0,1 mm/ano), pode-se supor que após 12-15 anos o tubo apodrecerá no ponto de junção.

A aplicação de conexão roscada em tubulações plásticas não tem consequências tão desastrosas; pelo contrário, é considerada a mais confiável.

Estão previstas várias opções de conexão de tubos poliméricos:

1. Niple. A rosca é cortada no lado interno dos tubos plásticos. Dois elementos são conectados através de um niple com rosca externa. O diâmetro do poço não aumenta.
2. Luvas. Em ambas as extremidades do tubo há rosca externa. A conexão é feita por meio de uma luva de sobrepor, que aumenta o diâmetro da passagem.
3. Boca de sino roscada. São utilizados segmentos com rosca na superfície externa e interna – a conexão é feita sem elementos adicionais.

Na conexão de boca de sino, é permitida uma ligeira expansão do diâmetro nos pontos de junção.

O método de conexão de boca de sino sem rosca não é utilizado em poços – é impossível controlar o processo de inserção do tubo no tubo. Além disso, a conexão não garante a vedação necessária da coluna e com o tempo cede.

Tubulação pressurizada ou não pressurizada?

A única opção correta é o uso de tubos de pressão. Somente esses produtos são capazes de suportar pressão bilateral. Do lado externo, as paredes da coluna sofrem ação do empuxo do solo, e internamente, da pressão da água.

A instalação de uma linha de pressão protegerá o sistema aquífero contra falhas prematuras. Ao escolher um tubo de água, compara-se sua pressão de trabalho com a vazão esperada do poço.

Os vídeos de análise abaixo ajudarão a decidir pela opção mais adequada de revestimento do poço.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Comparação da qualidade da conexão roscada em tubos de PVC rígido:

Análise de tubos de aço com conexão soldada e roscada:

Verificação das características de resistência do tubo metálico e plástico:

Conclui-se de tudo o que foi dito: para uma casa com moradia durante todo o ano, onde o poço é a única fonte constante de água potável, é importante garantir a estabilidade e confiabilidade do sistema de abastecimento de água.

A opção ideal é uma coluna de dois tubos de aço e plástico. O polímero é adequado para um poço raso na construção de um poço 'sazonal'.

Você está procurando uma opção de tubo adequada para a construção do poço? Ou já decidiu? Deixe, por favor, comentários no artigo e faça perguntas do seu interesse. O formulário de contato está disponível abaixo.