¿Qué tuberías son mejores para el pozo: revisión y comparación de todos los tipos de tuberías adecuadas

Al planificar la organización del suministro de agua independiente de la casa, es necesario estudiar la tecnología y los matices de la creación de un pozo. Uno de los puntos clave en la instalación de un sistema de agua autónomo es la elección del revestimiento.

El pozo realiza diversas tareas y determina en gran medida la durabilidad y el funcionamiento ininterrumpido del sistema autónomo de suministro de agua. De acuerdo, después de invertir muchos recursos y esfuerzo en la instalación del pozo, lo último que desea es lidiar con problemas relacionados con la mala calidad de la captación de agua.

Por lo tanto, en la etapa de diseño, debe abordar con toda responsabilidad la elección de la columna de revestimiento. Le contaremos qué tuberías son mejores para el pozo, qué material y tipo de unión de los segmentos del pozo es preferible usar en cada situación. Los conocimientos adquiridos lo protegerán de comprar un producto inadecuado.

Requisitos para el pozo

El acondicionamiento de una fuente individual de agua potable es un proceso costoso y laborioso. Al invertir fondos en perforación de pozos, cada propietario de una parcela de campo o casa particular espera obtener un resultado a largo plazo.

La vida útil, la presión del pozo y la composición cualitativa del agua extraída dependen en gran medida de las características de las tuberías utilizadas para crear la columna de revestimiento.

Durante la perforación en el espesor del suelo se forma un canal donde posteriormente se coloca el equipo de bombeo. Para garantizar el aislamiento del pozo vertical de la corteza terrestre, se introducen tuberías de revestimiento en el pozo. El espacio entre el suelo y las paredes del canal se rellena con hormigón o una mezcla de grava y arena.

La tubería de elevación de agua resuelve varias tareas importantes:

• protege las paredes de la zanja del derrumbe hacia el espacio del pozo;
• garantiza la integridad del pozo bajo presión y movimientos del suelo;
• evita la contaminación – la entrada de aguas residuales y subterráneas no tratadas (aguas superficiales) al pozo;
• previene la sedimentación del pozo.

Al perforar con una sola tubería, la columna de revestimiento es también la columna de producción – acumula agua del acuífero, que la bomba transporta hacia arriba.

Por lo general, la perforación de un pozo en una parcela, si está destinada exclusivamente para riego y otras necesidades domésticas, se realiza con una sola columna. Para el suministro de agua potable, el pozo incluye dos tuberías: la de revestimiento y la que sostiene el filtro.

Por lo tanto, se exigen altos requisitos a la calidad y el material de las tuberías utilizadas:

• alta resistencia y resistencia a deformaciones durante toda la vida útil (aproximadamente 20 años);
• estanqueidad total de paredes y uniones;
• inmunidad a la corrosión y al efecto negativo de elementos químicamente activos;
• ecologicidad – el material no debe afectar la composición del agua extraída;
• rectitud de la columna de producción.

Para aplicaciones estándar, se permite una desviación en la longitud de la tubería de revestimiento de hasta 0,7 mm por metro lineal.

Umbral de desviación de planeidad para el canal de alta precisión: 0,5 mm – para diámetro de tubería en el rango de 108-146 mm, 0,3 mm – para tuberías de diámetro 33,5-89 mm. Datos proporcionados por metro lineal.

Parámetros de selección de la columna de revestimiento

No existe un único estándar correcto de perforación. El método de organización del pozo se determina de forma individual.

Se tienen en cuenta muchos factores: la estructura del suelo, la profundidad de las aguas subterráneas y los acuíferos, los parámetros del equipo de bombeo, la calidad del agua, el diámetro y la profundidad de la perforación.

Es mejor confiar el diseño del pozo a una empresa especializada. Los empleados cotejarán todos los parámetros, propondrán la construcción óptima, calcularán el caudal del pozo teniendo en cuenta el nivel estático y dinámico del agua (+)

Cualquier empresa de perforación propondrá su propia versión de implementación del proyecto y recomendará, según su criterio, el tipo de tubería óptimo. La decisión final sobre la elección de la columna de revestimiento la toma el cliente.

La organización ejecutora, ante todo, defiende sus propios intereses, por lo que su decisión no siempre es objetiva. Algunos contratistas se especializan en un solo tipo de sistema de pozo e intentan «imponer» la opción que les resulta beneficiosa.

La única decisión correcta es decidir de antemano qué tubería elegir y utilizar para el pozo, sopesando todos los argumentos a «favor» y «en contra», y solo después acudir para el desarrollo e implementación del proyecto.

Al tomar una decisión, se deben considerar los parámetros principales de selección de la tubería de elevación de agua:

1. Material de fabricación. Este parámetro determina el presupuesto de los trabajos de montaje, la capacidad de carga ante las presiones de la formación, la reparabilidad y la durabilidad del pozo.
2. Método de unión de los elementos de la columna. La elección del método depende del material de la tubería, la profundidad de perforación y el diámetro de la columna de revestimiento. En cualquier caso, la conexión debe ser completamente hermética, de lo contrario, con el tiempo, la calidad del agua empeorará y la bomba y el pozo en general fallarán.
3. Diámetro de la tubería. El cálculo del valor se realiza teniendo en cuenta el caudal máximo posible de agua por día.

Cuanto mayor sea el diámetro de la tubería de entrada, mayor será el rendimiento del pozo.

Los especialistas recomiendan utilizar tuberías con un diámetro de 110 mm o más. Este tamaño es óptimo para el caudal normal de un pozo profundo y facilita la elección de una bomba sumergible.

Tipos de materiales y sus características

Las tuberías para pozos se fabrican de metal, fibrocemento o plástico. Muy raramente, en la organización de la captación de agua, se utilizan productos de madera; son totalmente ecológicos, pero a pesar del tratamiento protector, son susceptibles a la humedad del suelo y propensos a la deformación.

Tipo #1 — resistencia y durabilidad del metal

Las tuberías de entrada metálicas se presentan en dos variantes:

• de hierro fundido;
• De acero, que pueden ser esmaltados, galvanizados o fabricados en acero inoxidable.

Muy raramente se utilizan análogos de fundición para el revestimiento. Entre los compañeros metálicos, estos tubos son los más asequibles en precio, pero el material es muy frágil y pesado.

Muchas empresas se niegan a trabajar con fundición debido a las dificultades de montaje. Además, es imposible garantizar la integridad y estanqueidad del tubo: con los movimientos del estrato del suelo, el metal puede agrietarse.

El acero es un material tradicional, probado durante décadas, para la columna de revestimiento. El acero cumple prácticamente al 100% con los requisitos exigidos a los tubos de pozo.

Los productos de metal ferroso soportan dignamente las pruebas en pozos de diferentes profundidades, independientemente del tipo de suelo.

El espesor estándar de las paredes es de 5-6 mm, el período de servicio es de aproximadamente 50 años. La durabilidad se determina por la velocidad de corrosión de la lámina de acero: 0,1 mm por año.

Argumentos a favor de tuberías de acero laminado:

• rigidez de la estructura – el material es igualmente bueno para pozos pequeños (50 m) y para perforación profunda (hasta 300 m);
• centrado axial preciso del ensamblaje y fiabilidad de las uniones entre tubos;
• estabilidad del material – en contacto con el agua, el acero no libera sustancias nocivas;
• posibilidad de mantenimiento – gracias a la resistencia mecánica y a la resistencia a la vibración, en la columna de revestimiento instalada es admisible la limpieza del canal del pozo, la perforación adicional en caso de sedimentación o atascamiento.

El principal inconveniente de la tubería de acero es el alto costo del material. Los fabricantes de alternativas más baratas, al ensalzar su producto, apelan a otro inconveniente del acero: la formación de óxido.

Existe la opinión de que las contaminaciones aparecidas empeoran la calidad del agua y aumentan su contenido de hierro. Sin embargo, los análisis de agua de pozos muestran que esto es un mito.

El óxido no es soluble en agua. Las partículas de metal oxidado pueden ser retenidas incluso por un filtro doméstico. Una posible molestia debido al óxido es la avería del equipo de bombeo, diseñado para bombear agua limpia.

Los productos laminados de acero con protección contra la corrosión superan en precio a los tubos de acero comunes, pero las características técnicas y operativas de los materiales ponen en duda la conveniencia de pagar más.

Tubos esmaltados. El recubrimiento previene la aparición de corrosión, pero es muy frágil y es difícil evitar daños durante el revestimiento. Los lugares de astillado y microfisuras del esmalte son puntos de aparición de óxido.

Durante el proceso de destrucción, en el área dañada puede formarse corrosión pasante, ya que en la producción de tuberías esmaltadas se utiliza metal de menor espesor.

La tubería esmaltada cumple con todas las normas sanitarias e higiénicas y no altera las cualidades gustativas del agua. La desventaja del material es la imposibilidad de una limpieza completa de la tubería debido a la fragilidad del esmalte.

Tubería galvanizada. Con el contacto regular con el agua, se forma óxido de zinc en las paredes de la tubería, una sustancia peligrosa para la salud. El uso de tubería galvanizada solo está permitido en la construcción de un pozo técnico.

El espesor estándar de una tubería galvanizada es de 2-2,5 mm; esto no siempre es suficiente para garantizar la rigidez de la estructura. Dicha tubería está sujeta a deformaciones debido a los movimientos del suelo.

Acero inoxidable. El material posee todas las ventajas de los productos laminados de acero y un costo aún más elevado. El acero inoxidable se caracteriza por su resistencia a la corrosión, lo que influye positivamente en su vida útil.

¿Vale la pena comprar acero inoxidable si la vida útil de un pozo de alto caudal es equivalente a la vida útil de una tubería de acero? Hay que considerar la capacidad financiera y el propósito del pozo.

La instalación de una tubería metálica está económicamente justificada en la construcción de un pozo artesiano profundo, diseñado para uso regular.

Es conveniente hacer canales de arena «superficiales» de uso estacional con materiales más accesibles.

Tipo #2 — resistencia a la corrosión del fibrocemento

Las tuberías de asbesto-cemento, utilizadas durante más de 70 años en la organización del drenaje, también han pasado la prueba del tiempo.

El material presenta algunas cualidades positivas:

• el asbesto-cemento no se corroe en absoluto;
• composición neutra del material: los componentes no reaccionan químicamente;
• vida útil ilimitada: más de 60-70 años;
• bajo costo.

A pesar de las importantes ventajas, los elementos de asbesto-cemento hoy en día rara vez se utilizan en el desarrollo de una «fuente de agua».

El principal inconveniente del asbesto-cemento es la fragilidad. Para reforzar las paredes, las tuberías se hacen más gruesas, lo que aumenta el peso del producto y obliga a excavar un pozo de mayor diámetro.

Entre los aspectos negativos del asbesto-cemento se pueden mencionar:

1. Dificultades de montaje. La instalación de una tubería frágil requiere alta cualificación por parte de los operarios. Los trabajos se realizan con ayuda de equipos de elevación.
2. Falta de rosca. Las secciones de la tubería se unen entre sí a tope – lograr la estanqueidad total de los puntos de fijación sin rosca es problemático.
3. Seguridad dudosa. Existe la teoría de que las fibras de asbesto contienen crisotilo, una fuente de sustancias cancerígenas que afectan perjudicialmente a la salud. Sin embargo, en la práctica esta afirmación no está demostrada.
4. Limpieza dificultosa. El hormigón es un material poroso, en cuyas microgrietas se acumula la suciedad. Para realizar una limpieza de calidad de las paredes de la columna de revestimiento, será necesario vaciar completamente el pozo.

Después de la instalación de la columna de revestimiento de asbesto-cemento, quedan excluidos los posteriores trabajos de perforación en el pozo.

Las características técnicas del material no permiten utilizar tuberías de asbesto-cemento para una fuente «de arena». Este tipo de revestimiento es aplicable para pozos artesianos con una profundidad no mayor de 100 m.

Tipo #3 — plástico resistente al desgaste y económico

Hace relativamente poco tiempo, el mercado de productos de revestimiento se ha incrementado con tuberías de plástico. Las tecnologías modernas han planteado una competencia digna a las tradicionales tuberías de acero.

Ventajas comparativas de los elementos de polímeros:

• inmunidad al agua – incluso en contacto constante con un ambiente húmedo, no se forma corrosión en el plástico;
• mantienen su estructura durante mucho tiempo y no se deterioran;
• no afectan la composición del agua potable;
• el material no provoca el desarrollo de microorganismos patógenos;
• facilidad de instalación y transporte gracias a su bajo peso;
• existe la posibilidad de utilizar una conexión roscada para el montaje de la columna, que garantiza una estanqueidad absoluta de las uniones;
• economía – un pozo con tuberías de plástico resultará un orden más barato que un revestimiento metálico o de asbesto-cemento.

La vida útil estimada de la tubería de agua de polímero es de aproximadamente 50 años. Esta teoría se basa en la inercia corrosiva del material.

La principal desventaja del plástico es su baja resistencia. Por lo tanto, las tuberías poliméricas solo se pueden instalar en pozos de un solo tubo que no excedan los 50 m de profundidad, o en pozos de dos tubos como revestimiento interior.

Un argumento adicional en contra del uso de elementos de plástico es la sensibilidad a los cambios de temperatura y a los impactos mecánicos. El revestimiento de plástico no resistirá los movimientos del suelo y se deformará en heladas severas.

Las tuberías de captación de agua poliméricas se fabrican a partir de diferentes tipos de materias primas: policloruro de vinilo no plastificado (PVC-U), polipropileno resistente a las heladas (PP-R) y polietileno de alta densidad (PEAD).

La elección de la tubería de alimentación para la bomba de pozo se realiza en base a las características técnicas de los polímeros.

Las más resistentes son las tuberías de NPVC – el módulo de elasticidad es de 3000 MPa. Un producto de 12,5 cm de diámetro, al enterrarse a 30 m de profundidad, soporta una carga de 5 toneladas o más. El revestimiento del pozo con una columna de NPVC se puede realizar en casi todos los tipos de suelo.

El punto débil de los elementos de policloruro de vinilo no plastificado es la sensibilidad a las heladas. Este problema se soluciona instalando un cable calefactor en el pozo.

Las tuberías poliméricas MPP y HDPE tienen buenos índices de resistencia a las heladas. Sin embargo, su densidad a menudo no es suficiente para usarse como columna de revestimiento independiente. La mayoría de las veces, este plástico se utiliza como tubería de explotación en la disposición de pozos de dos columnas.

Los elementos plásticos de la tubería se unen de diferentes maneras. Para conectar tuberías de PP se utiliza una soldadura especial. Al crear una tubería de otros polímeros, se utiliza un método de fijación de enchufe o roscado.

Tipo #4 — tubería combinada

Con el fin de reducir los procesos de corrosión y mejorar la calidad del agua suministrada, algunas empresas de perforación ofrecen revestir el pozo según la tecnología «tubería dentro de tubería».

En la tubería de acero se inserta un canal de plástico de polímero alimentario HDPE.

Ventajas del método combinado:

1. Protección contra la contaminación. La tubería de plástico actúa como una barrera entre el agua y las paredes de acero del revestimiento – menos óxido, peligroso para la bomba, ingresa a la tubería.
2. Facilidad de reparación. Si la tubería de polímero de explotación resulta dañada, se puede reemplazar por una nueva, manteniendo la integridad de la columna de revestimiento;
3. Posibilidad de profundizar el pozo posteriormente. Si es necesario, la «manga» de plástico se extrae, se agranda el orificio y se vuelve a instalar la tubería polimérica apoyándose en el nuevo horizonte.

La tecnología «tubería dentro de tubería» permite mantener el pozo de manera eficiente: realizar limpiezas regularmente y cambiar el filtro oportunamente.

Por lo general, la tubería de explotación de plástico atraviesa la caliza y se adentra en los acuíferos. De esta manera, el acero no entra en contacto con el agua potable suministrada. La desventaja de la tubería «doble» es el aumento del costo del proyecto.

¿Qué opción de ensamblaje de la columna es mejor?

El conjunto de requisitos para las tuberías de revestimiento y las tecnologías de conexión de los segmentos de la columna del pozo se refleja en la norma GOST 632-80. La normativa permite el uso de diferentes métodos de montaje.

Según el método de unión, se selecciona el tipo de tubería correspondiente, por lo que esta cuestión debe resolverse ya en la etapa de diseño del pozo.

N.º 1 — contacto no separable de tuberías para soldadura

La soldadura proporciona la unión más rígida de las tuberías metálicas. La principal ventaja del método hoy en día es cuestionada por representantes de varias empresas perforadoras.

Argumentos en contra del uso de la soldadura:

• probabilidad de hermeticidad insuficiente de la soldadura;
• posibilidad de desviación del tubo en el eje vertical, lo que dificulta la instalación de la columna en el pozo;
• protección insuficiente contra la corrosión de la soldadura.

Sin embargo, con un alto nivel de profesionalismo del soldador, no se presentarán los defectos mencionados. La mayoría de las estructuras de construcción (puentes, vigas, oleoductos) están hechas de acero y, por lo general, son soldadas.

Otra cuestión es que la realización de un trabajo de calidad requiere equipo de soldadura y la contratación de un soldador eléctrico calificado. Estas medidas aumentan el costo de los trabajos realizados, reduciendo la rentabilidad y la competitividad de la organización ejecutora.

En los electrodos de soldadura se utiliza un revestimiento protector que garantiza la aleación del cordón de soldadura. Esto aumenta la resistencia del metal y mejora la resistencia a la corrosión de la unión.

N.º 2 — canales de elevación de agua con rosca

Al entubar un pozo con perfiles metálicos, el 90% de las empresas perforadoras utilizan la conexión roscada, citando las normas GOST. Suena bastante convincente, pero los gerentes de las organizaciones a menudo omiten que los estándares son aplicables para tubos con un diámetro de 146 mm y un espesor de pared no menor de 6 mm.

El uso de la tecnología roscada reduce significativamente la vida útil de la columna de entubación.

En un tubo de 4,5 mm de espesor, el tamaño de la rosca no siempre alcanza 1,2-1,5 mm. Conociendo la velocidad de acción de la corrosión (0,1 mm/año), se puede suponer que después de 12-15 años el tubo se pudrirá en el punto de unión.

La aplicación de la conexión roscada en tuberías plásticas no tiene consecuencias tan graves, sino que, por el contrario, se considera la más confiable.

Se contemplan varias opciones de unión de tuberías poliméricas:

1. Niple. La rosca se corta en el interior de los tubos plásticos. Los dos elementos se conectan mediante un niple con rosca exterior. El diámetro del pozo no aumenta.
2. Manguito. En ambos extremos del tubo hay rosca exterior. La unión se realiza mediante un manguito de acoplamiento que aumenta el diámetro de la perforación.
3. Encastre roscado. Se utilizan segmentos con rosca en la superficie exterior e interior: la unión se realiza sin elementos adicionales.

En la unión por encastre, se permite una ligera expansión del diámetro en los puntos de conexión.

El método de unión por encastre sin rosca no se utiliza en pozos: es imposible controlar el proceso de instalación de un tubo dentro de otro. Además, la unión no proporciona la hermeticidad necesaria de la columna y con el tiempo se asienta.

¿Tubería a presión o sin presión?

La única opción correcta es el uso de tuberías de presión. Solo estos productos pueden soportar la presión bidireccional. En el exterior, la flotabilidad del suelo actúa sobre las paredes de la columna, y en el interior, la presión del agua.

El acondicionamiento de la línea de presión protegerá el sistema acuífero contra fallas prematuras. Al elegir una tubería de agua a presión, se compara el valor de su presión de trabajo con el caudal estimado del pozo.

Los análisis en video que se presentan a continuación ayudarán a decidir la opción más óptima para el revestimiento del pozo.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Comparación de la calidad de la conexión roscada en tuberías de NPVC:

Reseña de tuberías de acero con conexión soldada y roscada:

Verificación de las propiedades de resistencia de la tubería metálica y plástica:

De todo lo anterior se deduce que para una casa con residencia durante todo el año, donde el pozo es la única fuente constante de agua potable, es importante garantizar la estabilidad y fiabilidad del sistema de suministro de agua a presión.

La opción óptima es una columna de dos tubos de acero y plástico. El polímero es adecuado para un pozo poco profundo al acondicionar un pozo «estacional».

¿Está buscando una opción adecuada de tubería para el acondicionamiento del pozo? ¿O ya ha decidido? Por favor, deje comentarios en el artículo y haga las preguntas que le interesen. El formulario de contacto se encuentra a continuación.