DE10033369A1

DE10033369A1 - Verfahren zur Prüfung der Dichtigkeit von im Erdboden eingebauten Flüssigkeitsbehandlungs- und -speicher-behältern

Info

Publication number: DE10033369A1
Application number: DE2000133369
Authority: DE
Inventors: Ulrich Bachon
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-07-08
Filing date: 2000-07-08
Publication date: 2002-01-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Prüfung der Dichtigkeit von im Erdboden eingebauten und zulauf und ab laufseitig betriebsfertig angeschlossenen Flüssigkeitsbehand lungs- und -speicherbehältern für Abwasser und/oder bodenge fährliche Flüssigkeiten, wobei der Behälter üblicherweise einen oberirdisch zugänglichen Kontroll- oder Einstiegsschacht auf weist.

Es ist in der DIN 4281 vorgeschrieben, aus Stahlbeton herge stellte Abscheidebecken und -behälter, die für den unterirdischen Einbau vorgesehen sind, im Rohzustand, d. h. vor der flüssig keitsdichtenden Innenbeschichtung, mittels Wasser auf Dichtig keit zu prüfen. Bei der Prüfung dürfen bis an das Ende der Prüf dauer an der Außenseite keine Tropfen und Feuchtflecken auf treten.

Von Betreibern solcher Flüssigkeitsbehälter wird in jüngster Zeit vermehrt die Forderung gestellt, die Behälter auch im eingebau ten Zustand in bestimmten Zeitabständen auf Dichtigkeit prüfen zu können, um die durch Leckstellen im Behälter verursachte- Verseuchung des Bodens mit gefährlichen, z. B. das Grundwasser verschmutzenden Flüssigkeiten möglichst früh zu erkennen. Für diese Prüfung wird der Behälter zuerst vollständig entleert; da nach werden die Zulauf- und Ablaufrohrleitungen mediendicht, d. h. vorzugsweise mit einem Blasenverschluss, abgedichtet und der Behälter bis zu einem vorgegebenen Höchstspiegel, der in der Regel im Kontroll- oder Einstiegschacht liegt, mit dem Prüfmedi um, in der Regel verschmutzungsfreies Wasser, wiederbefüllt.

Nach einer Stabilisierungszeit, in der Temperaturunterschiede und Spiegelschwankungen ausgeglichen werden, wird die Mes seinrichtung für den Wasserspiegel auf Null gesetzt und während der dann folgenden einstündigen Prüfdauer das durch Wasser leckage verursachte Absinken des Spiegels oder am Ende der Prüfdauer das zum Ersatz der Leckage benötigte Wasservolumen gemessen. Es ist sicherzustellen, dass während der Prüfdauer dem Behälter kein Wasser zufließt. Verdunstung von Wasser während der Prüfdauer ist zu verhindern.

Vorgeschrieben ist für das Ergebnis "Prüfung bestanden" eine Leckrate, die 500 ml nicht übersteigt. Ist die lichte Fläche des Schachtes größer als 1 m², dann beträgt die zulässige Leckrate weniger als 500 ml je m² lichte Fläche. Das Messergebnis muss, wenn das Absinken des Wasserspiegels linear erfasst wird, mit einer Genauigkeit von 0,5 mm abgelesen werden.

Eine direkte Ablesung einer solch geringen Wegstrecke ist nicht möglich, weshalb Schwimmer, die das Absinken auf eine oberir disch ablesbare Skala übertragen, bisher nicht zur Anwendung kommen konnten.

Bekannte Messeinrichtungen, die bei der Durchführung solcher Dichtigkeitsprüfungen eingesetzt wurden, sind am Boden des Behälters installierte Druckaufnehmer, die die über ihnen herr schende Wassersäule mit der erforderlichen Genauigkeit erfas sen, und von oben auf den Spiegel gerichtete Präzisionssonden (Ultraschall?). Beide Messgeräte sind wegen der umfangreichen elektronischen Verarbeitungs- und Anzeigegeräte sehr teuer, kompliziert und deshalb anfällig für Ausfälle und falsche Messer gebnisse. So kann es z. B. durch Luftdruckänderungen während der Prüfung zu Messfehlern kommen, die durch weitere Sensoren erfasst und durch eine Differenzregelung kompensiert werden müssen. Findet die Prüfung in geschlossenen Räumen statt, dann führt schon das Öffnen und Schließen einer Tür zu Druckänderungen, die das Messergebnis verfälschen können. Messversuche wurden auch mit einem Schwimmer unternom men, dessen senkrecht nach oben gerichteter Anzeigestab in ei nen elektronischen Wegaufnehmer übersetzt wird. Auch diese Einrichtung ist sehr aufwendig und für solche Prüfungen nicht robust genug. Hinzu kommt, dass Leichtflüssigkeitsabscheider, auf die die Dichtigkeitsprüfung bevorzugt anzuwenden ist, als explosionsgefährdete Bereiche zu gelten haben, in denen die Ex- Schutzzone 1 und ggf. sogar die noch verschärfte Zone 0 gilt. Die vorgenannten elektronischen Messeinrichtungen erfüllen diese Schutzbestimmungen in den meisten Fällen nicht.

Die aus diesen Nachteilen der bekannten Messeinrichtungen ab geleitete Aufgabe, ein robustes und preiswertes Messverfahren zu finden, das in allen vorkommenden Bereichen eingesetzt werden kann, wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass das durch Leckverlust an Prüfflüssigkeit verursachte Absinken des An fangsspiegels mechanisch oder hydraulisch in eine mehrfach ver größerte Anzeige übersetzt und dadurch die Messgenauigkeit mindestens auf den geforderten Wert erhöht wird. Die mechani sche Verstärkung des gemessenen Absinkweges wird vorzugswei se durch einen auf den Spiegel aufgesetzten Schwimmer, dessen spezifische Dichte im Interesse einer Dämpfung seiner Auf- und Abbewegung sehr geringfügig unter der spezifischen Dichte von Wasser liegt, und durch Übertragung seines Weges auf eine No nius-Skala oder über eine Hebelübersetzung auf eine Linearskala erreicht. Das Hebelverhältnis sollte den Wert 1 : 3 nicht unter schreiten. Anstelle einer Hebelübersetzung kann ein mit Schnü ren arbeitendes Rädergetriebe verwendet werden.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungs- und Änderungsmerkmale des Messverfahrens gehen aus den nachfolgend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen für ei nige das Prüf- bzw. Messverfahren ausübende Messeinrichtungen hervor. Dort werden auch die Vorteile beschrieben, die sich ge genüber den bekannten Messverfahren ergeben.

In den Figuren zeigen:

Abb. 1 eine erste Ausführungsform einer Messeinrichtung,

Abb. 2 eine abgewandelte Form mit einer Hebelübersetzung als Verstärkungseinrichtung,

Abb. 3 die Bauart aus Abb. 2, jedoch mit der Möglichkeit, den Schwimmer an einen anderen Spiegel anpassen zu können,

Abb. 4 eine weitere Messeinrichtung, die mit einem in ein Messrohr verkleinerten Messspiegel arbeitet,

Abb. 5 die mit einem S-förmigen Messrohr ausgestattete Anzei geeinrichtung für eine Einrichtung, die mit Luft als Prüfmedium ar beitet,

Abb. 6 eine abgewandelte Bauform von Abb. 5 mit einem Druckluftspeicher zum Konstanthalten des Überdrucks während der Prüf dauer.

In Abb. 1 ist von dem auf Dichtigkeit zu prüfenden Behälter nur der Kontrollschacht 1 dargestellt, der im Betriebszustand von einem in den Rahmen 2 eingelegten Deckel (nicht dargestellt) ver schlossen ist. Die Mess- und Anzeigeeinrichtung 3 enthält ein dreibeiniges Gestell 4 mit einer Tischplatte 5, auf der eine Was serwaage 6 liegt, mit der das Gestell durch Einstellen von zwei Beinen ausnivelliert werden kann. An der Unterseite der Tisch platte ist eine Rohrführung 7 befestigt, in der die von einem Schwimmer 8 nach oben abstehende Rundstange 9 geführt ist. Der Schwimmer ist so austariert, dass seine spezifische Dichte nur sehr geringfügig unter der von Wasser liegt. Dies hat den Zweck, den Schwimmer fast vollständig untertauchen zu lassen, so dass er schnellen Spiegelschwankungen überhaupt nicht oder jedenfalls sehr gedämpft nachfolgt. Das über die Tischplatte auf ragende Ende der Rundstange trägt eine höheneinstellbare Milli meterskala 10, der eine ortsfeste Noniusskala 11 gegenüberliegt. Zu Beginn der Prüfdauer und am Ende der Stabilisierungszeit wird die verschiebbare Skala 10 auf Null gestellt und am Ende der Prüfdauer der Absinkweg abgelesen und dieser in ml umge rechnet, wozu der lichte Querschnitt des Kontrollschachtes be kannt sein muss. Zum richtigen Ablesen des Ergebnisses kann eine Lupe verwendet werden.

Es ist deutlich geworden, dass diese Mess- und Anzeigeeinrich tung sehr einfach und robust ist. Ein elektrischer Anschluss ist nicht erforderlich, weshalb es auch keine Probleme mit der Er füllung der Schutzbestimmungen in explosionsgefährdeten Berei chen gibt.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 2 ist der in der kurzen Füh rung 17 gleitende Rundstab 19 gelenkig mit dem freien Ende ei nes kurzen Hebels 12, der seinerseits in einem Bock 13 gelagert ist, verbunden. Der ein Hebelverhältnis von 3 : 1 darstellende lan ge Hebelarm 14 trägt an seinem freien Ende einen Messpfeil 1 S. der sich über eine ortsfeste Bogenskala 16 bewegt. Da das freie Ende des kurzen Hebels einen Kreisbogen durchläuft, kann die seitliche Ablenkung dieses Punktes durch eine kurze Gelenk stange (nicht dargestellt) von dem Rundstab ferngehalten werden. Eine Einrichtung zur Anpassung des Rundstabes an andere Wasserspiegel enthält die Einrichtung nach Abb. 3 in Form von Verlängerungsstücken 20.

Hebelgetriebe und Messskala sind hier in einem Klarsichtgehäu se 21 untergebracht, das seinerseits unter Zwischenschaltung einer Nullstelleinrichtung (Gewindebuchse 22) an dem dreibeini gen Gestell aufgehängt ist, das hier keine Tischplatte mehr auf weist. Die Wasserwaage hat hier die reduzierte Form einer Libelle 26.

Abb. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Messein richtung, und zwar ist hier der zu erfassende Spiegel über den Kontrollschacht in ein kalibriertes Messrohr 33 verlegt. Hier wird also der während der Prüfdauer abzutastende Spiegel nicht mit einem Schwimmer, sondern direkt erfasst. An dem vollständig dargestellten Behälter erkennt man, dass Zu- und Abflussleitung 23, 24 mit je einer Blase 25, 25' verschlossen worden sind, bevor der Behälter mit dem Prüfmedium "Wasser" gefüllt wurde. Der Kontrollschacht 1 ist mit einer von oben aufgesetzten Platte 30 verschlossen, die mit einer aufblasbaren Ringschlauchdichtung 31 ausgerüstet ist. An die domförmige Ausnehmung 32 der Platte 30 sind ein in ml anzeigendes Messrohr 33 mit auf Null verstell barer Skala 34 und ein verschließbares (Ventil 35) Wasserzufuhr rohr 36 angeschlossen. Messrohr und Skala können je nach er laubter Leckagemenge länger ausgebildet oder dann anders kali briert sein.

Wenn als Prüfmedium Luft eingesetzt werden darf (oder muss), dann kommt eine der in den Abb. 5 und 6 gezeigten Ein richtungen zum Einsatz. Hier wird ein S-förmiges Messrohr 38 verwendet, in dessen mittlerem und rechten senkrechten Schen kel 40, 41 ein Messflüssigkeitsvolumen 42 eingesperrt ist, das den Leckverlust auf einer in ml geeichten Skala 43 anzeigt. Die Skala ist auch hier wieder zwecks Nullstellung zu Beginn der Prüfdauer höhenverschiebbar. Der Messspiegel im rechten Schenkel wird durch Nachfüllen so hoch eingestellt, dass er bei erlaubter Höchstleckage höchstens auf gleicher Höhe mit dem dann angestiegenen Spiegel im mittleren Schenkel liegt. Es ist klar, dass zu Beginn der Prüfdauer in dem Behälter ein durch die Flüssigkeitssäule Delta h bestimmter Überdruck herrscht, der dann aber durch Verkleinern dieser Säule (ggf. bis Null) sinkt. Um diesen Einfluss auf das Messergebnis auszuschalten, wird gemäß Abb. 6 an das äußere Ende des S-Rohrs ein Druck luftspeicher 45 angeschlossen, der einen derart hohen Überdruck erzeugt, dass der Einfluss der Wassersäule im Rohr verschwin det. Der Überdruck bleibt während des Absinkens des Messspie gels gleich. In diesem Fall, in dem mit Überdruck gearbeitet wird, muss das freie Ende des S-Rohrs mit einem Ventil 46 verschlos sen werden. Mit dem Verschließen des Messrohres ist auch der Einfluss von Schwankungen bzw. Änderungen des Umgebungs druckes während der Prüfung ausgeschaltet.

Claims

1. Verfahren zur Prüfung der Dichtigkeit von im Erdboden einge bauten und zulauf und ablaufseitig betriebsfertig angeschlosse nen Flüssigkeitsbehandlungs- und/oder -speicherbehälter für Abwasser und/oder bodengefährliche Flüssigkeiten, wobei der Behälter einen oberirdisch zugänglichen Kontroll- oder Einstiegs schacht aufweist, indem der Behälter zunächst vollständig ent leert, zulauf- und ablaufseitig mediendicht verschlossen und da nach mit als Prüfflüssigkeit dienenden verschmutzungsfreiem Wasser bis zu einem vorgegebenen Höchstspiegel gefüllt wird, wonach der während einer vorgegebenen Prüfdauer eintretende Leckverlust der Prüfflüssigkeit am Ende der Prüfdauer direkt an einer in Volumeneinheiten anzeigenden Skala oder durch Messen der zum Ausgleich des Leckverlusts zugeführten Flüssigkeits menge erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das durch Leckverlust verursachte Absinken des Spiegels der Prüfflüssigkeit mechanisch oder hydraulisch in eine mehrfach vergrößerte An zeige übersetzt und dadurch die Messgenauigkeit erhöht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die mechanische Übersetzung ein auf den Spiegel aufgesetzter Schwimmer mit einer sehr wenig unter der spezifischen Dichte von Wasser liegenden spezifischen Dichte verwendet und der Ab sinkweg des Schwimmers auf eine Nonius-Skala oder eine hebe lübersetzte Skala übertragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelübersetzung ein Hebelverhältnis von mindestens 1 : 3 aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelübersetzung ein mit Schnüren arbeitendes Räderge triebe ist.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nulljustierung am Anfang der Prüfdauer durch teleskopi sches Verstellen des Messgestänges erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ablesen des Nonius' eine Lupe verwendet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter im Bereich des Schachts mit einem ringsum dich tenden Deckel verschlossen und der abzutastende Spiegel in ein auf eine Genauigkeit von mindestens 0,5 ml kalibriertes Stei grohr verlegt und dort gemessen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Prüfung auf Luftdichtigkeit der Behälter durch eine in einem Messrohr anwesende Messflüssigkeitssäule verschlossen, die im Behälter eingeschlossene Luft durch Erhöhung des Außendrucks auf die MF-Säule unter auch während der Prüfdauer gleichblei benden Überdruck gesetzt und der Leckverlust am Ende der Prüfdauer durch die Verschiebung der Messflüssigkeitssäule er fasst wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Messflüssigkeitssäule in einem S-förmigen Messrohr mit drei vertikalen Schenkeln eingeschlossen gehalten wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufrechterhalten des Überdrucks während der Prüfdauer ein Luftdruckspeicher auf der dann verschlossenen Außenseite der Messflüssigkeitssäule angeschlossen ist.