DE102018113381B4

DE102018113381B4 - Verfahren und vorrichtung zur prüfung der dichtheit einer abwasserdruckleitung

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Publication number: DE102018113381B4
Application number: DE102018113381.2A
Authority: DE
Inventors: Rita Hilliges; Johann Georg Michlbauer; Hannes Tobias Fuchs
Original assignee: Hochschule fur Angewandte Wissenschaften Augsburg; Hochschule fur Angewandte Wss Augsburg
Current assignee: Hochschule fur Angewandte Wissenschaften Augsburg; Hochschule fur Angewandte Wss Augsburg
Priority date: 2018-06-05
Filing date: 2018-06-05
Publication date: 2023-09-07
Anticipated expiration: 2038-06-06
Also published as: DE102018113381A1

Abstract

Verfahren zur Prüfung der Dichtheit einer Abwasserdruckleitung (10), umfassend:Festlegen (18) eines maximal zulässigen gasförmigen Anteils eines in der Abwasserdruckleitung (10) befindlichen Gemischs, welches einen flüssigen Anteil und einen gasförmigen Anteil umfasst;Reduzieren (20) eines Drucks des in der Abwasserdruckleitung (10) befindlichen Gemischs durch Entnehmen eines Teils des flüssigen Anteils aus der Abwasserdruckleitung (10); undVergleichen (22) einer entnommenen Menge des flüssigen Anteils mit einem unter Berücksichtigung des maximal zulässigen gasförmigen Anteils errechneten Maximalwert; oderVergleichen (24) eines durch die Entnahme bewirkten Druckabfalls mit einem unter Berücksichtigung des maximal zulässigen gasförmigen Anteils errechneten Minimalwert;wobei, wenn die entnommene Menge unter dem errechneten Maximalwert oder der Druckabfall über dem errechneten Minimalwert liegt, das Verfahren mit einer Hauptprüfung (26) fortgesetzt wird, wobei im Rahmen der Hauptprüfung (26) gemessen wird, ob ein in der Abwasserdruckleitung (10) während einer gegebenen Zeitspanne durch Leckage bewirkter Druckverlust unter einem maximal zulässigen Druckverlustwert liegt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung der Dichtheit einer Abwasserdruckleitung.
STAND DER TECHNIK
Zur Prüfung von Abwasserdruckleitungen wird oftmals auf Empfehlungen zur Dichtheitsprüfung nach DIN EN 805 in Verbindung mit DVGW-W 400-2 zurückgegriffen. Diese definieren für die Druckabfallprüfung ein maximal zulässiges Ablassvolumen $Δ V_{z u l, N o r m} = 0,1 \cdot ƒ \cdot \frac{π \cdot I D^{2}}{4} \cdot L \cdot Δ p (\frac{1}{K_{W}} + \frac{I D}{E_{R} \cdot s})$
wobei Δp die gemessene Druckabsenkung, ID den Rohrinnendurchmesser in Millimetern (mm), K_W den Kompressionsmodul des Wassers in N/mm², E_R den Elastizitätsmodul des Rohrleitungswerkstoffs in N/mm², s die Wanddicke der Druckleitung in mm, L die Länge der geprüften Strecke in Metern (m) und f einen Ausgleichsfaktor bezeichnet. Jedoch ist die Anwendung der Normvorschriften im Zusammenhang mit einer wiederkehrenden Prüfung von Abwasserdruckleitungen nur bedingt zielführend.
Aus der JP 2005-226 996 A ist ferner ein Verfahren zum Testen von Pipelines unter Verwendung eines inkompressiblem Fluids bekannt, welches von dem in dem inkompressiblen Fluid enthaltenen Gasen unabhängig ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung bereichert den Stand der Technik, da erfindungsgemäßes Verfahren und Vorrichtung eine verbesserte Prüfung der Dichtheit von Abwasserdruckleitungen ermöglichen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren umfasst ein Festlegen eines maximal zulässigen gasförmigen Anteils eines in der Abwasserdruckleitung befindlichen Gemischs, welches einen flüssigen Anteil und einen gasförmigen Anteil umfasst und ein Reduzieren eines Drucks des in der Abwasserdruckleitung befindlichen Gemischs durch Entnehmen eines Teils des flüssigen Anteils aus der Abwasserdruckleitung. Ein erfindungsgemäßes Verfahren umfasst ferner ein Vergleichen einer entnommenen Menge des flüssigen Anteils mit einem unter Berücksichtigung des maximal zulässigen gasförmigen Anteils errechneten Maximalwert oder ein Vergleichen eines durch die Entnahme bewirkten Druckabfalls mit einem unter Berücksichtigung des maximal zulässigen gasförmigen Anteils errechneten Minimalwert. Wenn die entnommene Menge unter dem errechneten Maximalwert oder der Druckabfall über dem errechneten Minimalwert liegt, wird ein erfindungsgemäßes Verfahren mit einer Hauptprüfung fortgesetzt, wobei im Rahmen der Hauptprüfung gemessen wird, ob ein in der Abwasserdruckleitung während einer gegebenen Zeitspanne durch Leckage bewirkter Druckverlust unter einem maximal zulässigen Druckverlustwert liegt.
Dabei ist unter dem Begriff „Abwasserdruckleitung“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine röhrenförmige Struktur aus Metall oder Kunststoff zu verstehen, in der ein Druck herrscht, der größer ist, als der atmosphärische Druck. Ferner ist unter dem Begriff „Gemisch“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere ein heterogenes Gemisch aus einer Vielzahl an Stoffen zu verstehen, welche in gasförmiger, flüssiger und fester Form vorliegen können.
Des Weiteren ist unter der Formulierung „maximal zulässiger gasförmiger Anteil“, wie sie in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere ein oberer (Grenz-)Wert zu verstehen, der durch eine Norm festgelegt sein oder auf Erfahrungswerten eines Verwenders basieren kann. Zudem ist der Ausdruck „unter Berücksichtigung des maximal zulässigen gasförmigen Anteils berechneter Wert“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere so zu verstehen, dass der Wert durch eine Funktion definiert ist, wobei der festgelegte maximal zulässige gasförmige Anteil ein Argument der Funktion ist.
Ferner ist unter dem Begriff „Hauptprüfung“, wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere eine Prüfung zu verstehen, aus der sich die Dichtheit der Abwasserdruckleitung ermessen lässt, wohingegen der Hauptprüfung vorangehende Prüfungen darauf gerichtet sind, zu ermitteln/überprüfen, inwieweit Prämissen, gemäß derer die Hauptprüfung gestaltet ist, tatsächlich gegeben sind. Des Weiteren ist unter der Formulierung „durch Leckage bewirkter Druckverlust“, wie sie in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, insbesondere ein Druckverlust zu verstehen, der eintritt, wenn ein Teil des Gemischs über (unerwünschte) Öffnungen (insbesondere durch Leitungsrisse oder Fehlstellen an Dichtungen zwischen Leitungsabschnitten) aus der Abwasserdruckleitung austritt.
Dabei erlaubt die Berücksichtigung eines maximal zulässigen gasförmigen Anteils die erfolgreiche Durchführung einer Dichtheitsprüfung bei Abwasserdruckleitungen, die nur mit großem Aufwand oder unzureichend entlüftet/gespült werden können.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren vor dem Reduzieren des Drucks ein Erhöhen des Drucks des in der Abwasserdruckleitung befindlichen Gemischs auf einen Prüfdruckwert.
Bspw. kann die Abwasserdruckleitung bei einem Betriebsdruck von 2 Bar betrieben werden, die Dichtheitsprüfung jedoch ein Erhöhen des Drucks auf einen Prüfdruck von 3 Bar umfassen.
Vorzugsweise wird der Druck des in der Abwasserdruckleitung befindlichen Gemischs nach dem Erhöhen und vor dem Reduzieren während einer Zeitdauer von 30-120 Minuten in einem vorbestimmten Bereich um den Prüfdruckwert gehalten.
Bspw. kann der Druck in der Abwasserdruckleitung fortlaufend gemessen werden und wenn der Druck einen unteren Grenzwert unterschreitet (bspw. 0,1 Bar unterhalb des Prüfdruckwerts), der Druck in der Abwasserdruckleitung wieder erhöht werden.
Vorzugsweise ergibt sich der Maximalwert ΔV_zul aus $Δ V_{z u l} = 0,1 \cdot ƒ \cdot \frac{π \cdot I D^{2}}{4} \cdot L \cdot Δ p (\frac{1}{K_{W}} + \frac{I D}{E_{R} \cdot s}) + Δ V_{n % G a s}$
$Δ V_{n % G a s} = n % \cdot V_{L e i t u n g} \cdot (\frac{p_{h y d}}{P D - Δ p} + \frac{p_{h y d}}{P D}) \cdot 10^{6}$
wobei Δp den gemessenen Druckabfall, ID den Abwasserdruckleitungsinnendurchmesser in Millimetern, K_W den Kompressionsmodul des flüssigen Anteils in N/mm², E_R den Elastizitätsmodul des Abwasserdruckleitungswerkstoffs in N/mm², s den Wert für eine Wanddicke der Abwasserdruckleitung in mm, L die Länge einer geprüften Strecke in Metern, f einen Ausgleichsfaktor, V_Leitung das Abwasserdruckleitungsvolumen, p_hyd den hydrostatischen Druck der Abwasserdruckleitung in Bar und PD den Prüfdruckwert bezeichnet und f kleiner als 3 und n kleiner als 5, vorzugsweise kleiner als 4 und besonders vorzugsweise kleiner als 3 ist.
Dadurch kann eine sichere Erkennung von Leckagen sichergestellt und gleichzeitig genug Spielraum für nicht optimal entlüftete Abwasserdruckleitungen geschaffen werden.
Vorzugsweise umfasst das Reduzieren des Drucks ein Reduzieren um 0,2-0,8 Bar, vorzugsweise um 0,3-0,7 Bar und besonders vorzugsweise um 0,5 Bar.
Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Druckabfallprüfung mit ausreichender Genauigkeit durchgeführt werden kann.
Vorzugsweise liegt der maximal zulässige Druckverlustwert für eine Zeitspanne von 60 Minuten bei weniger als 0,3 Bar und vorzugsweise bei 0,2 Bar.
Dadurch können Leckagen mit hoher Zuverlässigkeit erkannt werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Prüfung der Dichtheit einer Abwasserdruckleitung umfasst eine elektronische Steuereinrichtung und eine elektromechanische Einrichtung, eingerichtet zur Beaufschlagung eines in der Abwasserdruckleitung befindlichen Gemischs, welches einen flüssigen Anteil umfasst, mit einem durch die Steuereinrichtung vorgebbaren Druck. Die Steuereinrichtung ist zur Ausführung einer Dichtheitsprüfung unter Berücksichtigung eines maximal zulässigen gasförmigen Anteils in der Abwasserdruckleitung eingerichtet, welche die folgenden Schritte umfasst: Reduzieren des Drucks des in der Abwasserdruckleitung befindlichen Gemischs durch Entnehmen eines Teils des flüssigen Anteils aus der Abwasserdruckleitung und Vergleichen einer entnommenen Menge des flüssigen Anteils mit einem unter Berücksichtigung des maximal zulässigen gasförmigen Anteils errechneten Maximalwert oder Vergleichen eines durch die Entnahme bewirkten Druckabfalls mit einem unter Berücksichtigung des maximal zulässigen gasförmigen Anteils errechneten Minimalwert. Die elektronische Steuereinrichtung ist ferner eingerichtet, ein Fehlersignal zu erzeugen, wenn die entnommene Menge über dem errechneten Maximalwert oder der Druckabfall unter dem errechneten Minimalwert liegt.
Bspw. kann die elektromechanische Einrichtung eine Pumpe und eine Ventilanordnung umfassen, welche mit der Abwasserdruckleitung verbunden sind und es ermöglichen, Wasser in die Abwasserdruckleitung einzuspeisen oder einen Teil des flüssigen Anteils aus der Abwasserdruckleitung abzulassen. Zudem kann vor oder nach dem Ventil eine Durchflussmesseinrichtung angeordnet sein, die es ermöglicht, die bei der Druckabfallprüfung entnommene Menge zu bestimmen.
Vorzugsweise ist die elektronische Steuereinrichtung ferner eingerichtet, wenn die entnommene Menge unter dem errechneten Maximalwert oder der Druckabfall über dem errechneten Minimalwert liegt, eine Hauptprüfung durchzuführen und im Rahmen der Hauptprüfung zu messen, ob ein in der Abwasserdruckleitung während einer gegebenen Zeitspanne durch Leckage bewirkter Druckverlust unter einem maximal zulässigen Druckverlustwert liegt.
Somit kann in der der Hauptprüfung vorangehenden Druckabfallprüfung ermittelt werden, inwieweit ein Ablassen des Gemischs mit einem Druckverlust korreliert, so dass sichergestellt ist, dass eine Leckage in der Hauptprüfung zuverlässig erkannt werden kann.
Vorzugsweise ergibt sich der Maximalwert ΔV_zul aus $Δ V_{z u l} = 0,1 \cdot ƒ \cdot \frac{π \cdot I D^{2}}{4} \cdot L \cdot Δ p (\frac{1}{K_{W}} + \frac{I D}{E_{R} \cdot s}) + Δ V_{n % G a s}$
$Δ V_{n % G a s} = n % \cdot V_{L e i t u n g} \cdot (\frac{p_{h y d}}{P D - Δ p} + \frac{p_{h y d}}{P D}) \cdot 10^{6}$
wobei Δp den gemessenen Druckabfall, ID den Abwasserdruckleitungsinnendurchmesser in Millimetern, K_W den Kompressionsmodul des flüssigen Anteils in N/mm², E_R den Elastizitätsmodul des Abwasserdruckleitungswerkstoffs in N/mm², s den Wert für die Wanddicke der Abwasserdruckleitung in mm, L die Länge der geprüften Strecke in Metern, f einen Ausgleichsfaktor, V_Leitung das Abwasserdruckleitungsvolumen, p_hyd den hydrostatischen Druck der Abwasserdruckleitung in Bar und PD den Prüfdruckwert bezeichnet und f kleiner als 3 und n kleiner als 5, vorzugsweise kleiner als 4 und besonders vorzugsweise kleiner als 3 ist.
Somit kann dem Einfluss des gasförmigen Anteils Rechnung getragen werden, so dass die Druckabfallprüfung nicht an einer schlecht entlüfteten Abwasserdruckleitung scheitert.
Vorzugsweise umfasst das Reduzieren des Drucks ein Reduzieren um 0,2-0,8 Bar, vorzugsweise um 0,3-0,7 Bar und besonders vorzugsweise um 0,5 Bar.
Dadurch kann die Druckabfallprüfung mit ausreichender Genauigkeit durchgeführt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN
Die Erfindung wird nachfolgend in der detaillierten Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, wobei auf Zeichnungsfiguren Bezug genommen wird, in denen:

1 eine Abwasserdruckleitung und eine an die Abwasserdruckleitung angeschlossene erfindungsgemäße Vorrichtung;
1a eine mögliche Ausgestaltung der in 1 gezeigten erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2a eine aus einer Vorprüfung, einer Druckabfallprüfung und einer Hauptprüfung bestehende Druckprüfung;
2b eine Modifikation der in 2a gezeigten Druckprüfung; und
3 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.

Dabei sind in den Zeichnungsfiguren gleiche und funktional ähnliche Elemente durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Jedoch versteht es sich, dass nicht notwendigerweise alle Elemente in allen Zeichnungsfiguren gezeigt sind und dass die gezeigten Elemente nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt sind.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSARTEN
1 zeigt eine Druckleitung 10 (bspw. aus PE-HD oder duktilem Gusseisen mit Zementmörtelauskleidung) und eine an die Druckleitung 10 angeschlossene erfindungsgemäße Vorrichtung 12. Die Druckleitung 10 umfasst eine oder mehrere Zuleitungen, an deren Enden Abwasser (bspw. Schmutz-, Misch- oder Regenwasser) in die Druckleitung 10 eingespeist wird. Dabei wird das Abwasser einspeiseseitig durch eine oder mehrere Pumpen einer Pumpstation 14 (die das Abwasser aus einem Sammelraum entnehmen, der bspw. über Freispiegelleitungen mit Abwasser befüllt wird) in die Druckleitung 10 gepresst, so dass in der Druckleitung 10 im Betrieb ein Druck herrscht, der größer ist als der atmosphärische Druck (bspw. ein Druck im Bereich von 2-3 Bar).
Die Enden der Druckleitung 10 sind mit Absperrvorrichtungen 16 (bspw. Absperrventilen oder Absperrschiebern) versehen, die zur Prüfung der Druckleitung 10 auf Dichtheit geschlossen werden können, so dass der Druck in der Druckleitung 10 durch Einspeisung von Wasser/Abwasser oder durch Entnahme von in der Druckleitung 10 befindlichem Abwasser (durch die Vorrichtung 12) gesteuert werden kann. Die Vorrichtung 12 kann dabei, wie in 1 gezeigt, eine eigenständige Einheit bilden, die zur Prüfung an einem für die Prüfung vorgesehenen Anschluss (der Druckleitung 10) angeschlossen wird.
Wie in 1a schematisch illustriert, kann die Vorrichtung 12 eine Pumpe 12a, ein Ventil 12b und eine elektronische Steuereinrichtung 12c aufweisen. Die Pumpe 12a kann bspw. darauf ausgelegt sein, (bei vollständig geschlossenem Ventil 12b) einen Betriebsdruck von 3 Bar in der Druckleitung 10 zu erzeugen, wobei durch Einstellen/Öffnen des Ventils 12b der in der Druckleitung 10 erzeugte Druck durch die elektronische Steuereinrichtung 12c gesteuert (abgesenkt) werden kann. Wenn die Fördermenge der Pumpe 12a durch die elektronische Steuereinrichtung 12c (direkt) gesteuert werden kann, kann das Ventil 12b jedoch auch entfallen. Zudem kann die Vorrichtung 12 an einer Wasserversorgung angeschlossen sein, um ein Spülen der Druckleitung 10 vor der Dichtheitsprüfung zu ermöglichen. Des Weiteren kann die Druckleitung 10 Entlüftungsventile aufweisen, mittels derer die Druckleitung 10 entlüftet werden kann.
Abweichend von dem in 1 gezeigten Beispiel kann die Vorrichtung 12 zudem auch (fest) in die Pumpstation 14 integriert sein. Bspw. kann die elektronische Steuereinrichtung 12c im Normalbetrieb den Füllstand des Sammelraums überwachen und basierend darauf die Pumpe 12a aktivieren oder deaktivieren und im Prüfbetrieb (weitgehend) unabhängig vom Füllstand des Sammelraums den für die Dichtheitsprüfung vorgesehenen Druckverlauf erzeugen. 2a zeigt dazu schematisch einen beispielhaften Druckverlauf, der durch die Pumpe 12a während der Dichtheitsprüfung erzeugt werden kann.
Wie in 2a gezeigt, kann die Dichtheitsprüfung mehrere aufeinanderfolgende Phasen umfassen, wobei der Übergang zwischen den Phasen in 2a jeweils durch eine vertikale, gestrichelte Linie markiert ist. In der ersten Phase (oftmals auch als „Vorprüfung“ bezeichnet) wird die Druckleitung 10 gesättigt/gedehnt, indem der Druck in der Druckleitung 10 wiederholt auf den Prüfdruckwert (bspw. den maximal zulässigen Betriebsdruck) erhöht wird (bzw. in einem engen Bereich um den Prüfdruckwert gehalten wird).
Bspw. kann, wie in 2a gezeigt, ein (durch die obere horizontale, gestrichelte Linie angedeuteter) unterer Grenzwert vorgegeben sein, wobei die Vorrichtung 12 den Druck in der Druckleitung 10 wieder auf den Prüfdruckwert anhebt, wenn der Druck in der Druckleitung 10 während der Vorprüfung auf den unteren Grenzwert abfällt. Durch das wiederholte Anheben des Drucks kann während der Vorprüfung ein (unregelmäßiger) sägezahnartiger Druckverlauf erzeugt werden, wobei sich der Grad der Sättigung/Dehnung dadurch wiederspiegelt, dass der auf eine Druckerhöhung folgende Druckabfall bei jeder Wiederholung langsamer von statten geht.
Die Vorprüfung soll nicht mehr als 120 Minuten, vorzugsweise nicht mehr als 60 Minuten dauern und kann auch ganz entfallen, wenn die Druckleitung 10 bereits im Normalbetrieb in einem Druckbereich betrieben wird, der (im Wesentlichen) dem Prüfdruckwert entspricht (und die Abwasserdruckleitung 10 dadurch bereits ausreichend gesättigt/gedehnt ist). Wie in 2b gezeigt, kann die Vorprüfung nach einer Druckabfallprüfung, die vorzugsweise nach 60 Minuten stattfindet, fortgesetzt werden, wenn die Vorprüfung nach 60 Minuten noch nicht abgeschlossen ist.
Im Rahmen der Druckabfallprüfung wird Wasser aus der Druckleitung 10 entnommen, wobei die Menge des entnommenen Wassers zum dadurch bewirkten Druckabfall ins Verhältnis gesetzt wird. Bspw. kann solange Flüssigkeit entnommen werden, bis ein bestimmter Druckabfall erreicht wird (in 2a durch die untere horizontale, gestrichelte Linie angedeutet), oder eine bestimmte Menge an Wasser entnommen und der dadurch erzeugte Druckabfall gemessen werden. Erfindungsgemäß wird in beiden Fällen berücksichtigt, dass die Druckleitung 10 mit einem Gemisch gefüllt sein kann, das einen flüssigen Anteil und einen gasförmigen Anteil (bspw. Luft) aufweist.
Eine mögliche Berechnung der bei der Druckabfallprüfung als zulässig anzusehenden Ablassmenge besteht bei einer mit einem Gemisch gefüllten Druckleitungen 10 darin, die aus DIN EN 805 bzw. DVGW-W 400-2 bekannte Rechenvorschrift zur Berechnung der zulässigen Ablassmenge ΔV_zul,Norm um einen Zusatzterm ΔV_n%Gas,, der bspw. einem gasförmigen Anteil von weniger als 5%, vorzugsweise weniger als 4% und besonders vorzugsweise weniger als 3% entspricht, zu ergänzen, bspw. 2% Luft: $Δ V_{z u l, n e u} = Δ V_{z u l, N o r m} + Δ V_{2 % L u f t}$
Die neue (erfindungsgemäße) zulässige Ablassmenge ΔV_zul,neu ergibt sich dadurch aus: $Δ V_{z u l, n e u} = 0,1 \cdot ƒ \cdot \frac{π \cdot I D^{2}}{4} \cdot L \cdot Δ p (\frac{1}{K_{W}} + \frac{I D}{E_{R} \cdot s}) + Δ V_{2 % L u f t}$
$Δ V_{2 % L u f t} = 2 % \cdot V_{L e i t u n g} \cdot (\frac{p_{h y d}}{P D - Δ p} + \frac{p_{h y d}}{P D}) \cdot 10^{6}$
Dabei bezeichnet Δp die gemessene Druckabsenkung (bspw. 0,5 Bar), ID den Rohrinnendurchmesser in Millimetern K_W den Kompressionsmodul des Wassers in N/mm², E_R den Elastizitätsmodul des Rohrleitungswerkstoffs in N/mm², s die Wanddicke der Druckleitung 10 in mm, L die Länge der geprüften Strecke in Metern (m) und f einen Ausgleichsfaktor. Ferner bezeichnet V_Leitung das Leitungsvolumen, p_hyd den hydrostatischen Druck der Leitung in Bar und PD den Prüfdruck in Bar. Für PE-HD kann mit 1,1 < f < 1,3 (bspw. f = 1,2) und für Gussleitungen mit 1,4 < f < 1,6 (bspw. f = 1,5) gerechnet werden. Die Wandstärke kann für PE-HD zudem als s_k = s + (s · 0,1 + 0,2) · 0,5 angesetzt werden.
Der Term ΔV_2%Luft berücksichtigt somit ein (zusätzliches) Luftvolumen von 2% (bei hydrostatischen Druckverhältnissen) in der Druckleitung 10, dessen Ausdehnung während der Druckabfallprüfung die Ablassmenge erhöht (wohingegen ein Nichtberücksichtigen des Luftvolumens zu einem Nichtbestehen der Ablassprüfung führen würde). Somit können auch Druckleitungen 10, die mit einem Gemisch (umfassend einen flüssigen Anteil und einen gasförmigen Anteil) gefüllt sind, erfolgreich einer Druckabfallprüfung unterzogen werden. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn trotz Spülen und/oder Entlüften ein nicht unerheblicher gasförmiger Anteil in der Druckleitung 10 verbleibt.
Nach erfolgreicher Druckabfallprüfung kann eine Hauptprüfung erfolgen, bei welcher der durch Leckage bewirkte Druckverlust während eines bestimmten Zeitintervalls gemessen wird. Die Hauptprüfung kann bspw. 60 Minuten dauern und bestanden sein, wenn der Druckverlust in der Druckleitung weniger als 0,3 Bar und vorzugsweise nicht mehr als 0,2 Bar beträgt (in 2a durch die mittlere horizontale, gestrichelte Linie gekennzeichnet). Zudem können während der Hauptprüfung weitere Kriterien überprüft werden, bspw. ob der Druckabfall während der Hauptprüfung kontinuierlich abnimmt.
3 zeigt ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren beginnt bei Schritt 18 mit dem Festlegen des maximal zulässigen gasförmigen Anteils in der Druckleitung 10. Nach der (optionalen) Vorprüfung wird das Verfahren bei Schritt 20 mit dem Durchführen einer Druckabfallprüfung fortgesetzt. Je nach der zur Auswertung der Druckabfallprüfung gewählten Vorgehensweise, wird das Verfahren mit Schritt 22 oder Schritt 24 fortgeführt. Ist die Druckabfallprüfung bestanden, wird bei Schritt 26 die Hauptprüfung durchgeführt. Andernfalls wird die Prüfung abgebrochen und bspw. ein Fehlersignal erzeugt, welches durch die elektronische Steuereinrichtung 12c einem Bediener angezeigt werden kann.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN

10: Druckleitung
12: Vorrichtung
12a: Pumpe
12b: Ventil
12c: elektronische Steuereinrichtung
14: Pumpstation
16: Absperrvorrichtung
18: Prozessschritt
20: Prozessschritt
22: Prozessschritt
24: Prozessschritt
26: Prozessschritt
28: Prozessschritt

Claims

Verfahren zur Prüfung der Dichtheit einer Abwasserdruckleitung (10), umfassend: Festlegen (18) eines maximal zulässigen gasförmigen Anteils eines in der Abwasserdruckleitung (10) befindlichen Gemischs, welches einen flüssigen Anteil und einen gasförmigen Anteil umfasst; Reduzieren (20) eines Drucks des in der Abwasserdruckleitung (10) befindlichen Gemischs durch Entnehmen eines Teils des flüssigen Anteils aus der Abwasserdruckleitung (10); und Vergleichen (22) einer entnommenen Menge des flüssigen Anteils mit einem unter Berücksichtigung des maximal zulässigen gasförmigen Anteils errechneten Maximalwert; oder Vergleichen (24) eines durch die Entnahme bewirkten Druckabfalls mit einem unter Berücksichtigung des maximal zulässigen gasförmigen Anteils errechneten Minimalwert; wobei, wenn die entnommene Menge unter dem errechneten Maximalwert oder der Druckabfall über dem errechneten Minimalwert liegt, das Verfahren mit einer Hauptprüfung (26) fortgesetzt wird, wobei im Rahmen der Hauptprüfung (26) gemessen wird, ob ein in der Abwasserdruckleitung (10) während einer gegebenen Zeitspanne durch Leckage bewirkter Druckverlust unter einem maximal zulässigen Druckverlustwert liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren vor dem Reduzieren des Drucks ein Erhöhen des Drucks des in der Abwasserdruckleitung (10) befindlichen Gemischs auf einen Prüfdruckwert umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Druck des in der Abwasserdruckleitung (10) befindlichen Gemischs nach dem Erhöhen und vor dem Reduzieren während einer Zeitdauer von 30-120 Minuten in einem vorbestimmten Bereich um den Prüfdruckwert gehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, wobei sich der Maximalwert ΔV_zul aus $Δ V_{z u l} = 0,1 \cdot ƒ \cdot \frac{π \cdot I D^{2}}{4} \cdot L \cdot Δ p (\frac{1}{K_{W}} + \frac{I D}{E_{R} \cdot s}) + Δ V_{n % G a s}$
$Δ V_{n % G a s} = n % \cdot V_{L e i t u n g} \cdot (\frac{p_{h y d}}{P D - Δ p} + \frac{p_{h y d}}{P D}) \cdot 10^{6}$
ergibt, wobei Δp den gemessenen Druckabfall, ID den Abwasserdruckleitungsinnendurchmesser in Millimetern, K_W den Kompressionsmodul des flüssigen Anteils in N/mm², E_R den Elastizitätsmodul des Abwasserdruckleitungswerkstoffs in N/mm², s den Wert für eine Wanddicke der Abwasserdruckleitung in mm, L die Länge einer geprüften Strecke in Metern, f einen Ausgleichsfaktor, V_Leitung das Abwasserdruckleitungsvolumen, p_hyd den hydrostatischen Druck der Abwasserdruckleitung in Bar, PD den Prüfdruckwert bezeichnet und n für den maximal zulässigen gasförmigen Anteil am Gemisch in Prozent steht und f kleiner als 3 und n kleiner als 5, vorzugsweise kleiner als 4 und besonders vorzugsweise kleiner als 3 ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, wobei das Reduzieren des Drucks ein Reduzieren um 0,2-0,8 Bar, vorzugsweise um 0,3-0,7 Bar und besonders vorzugsweise um 0,5 Bar umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, wobei der maximal zulässige Druckverlustwert für eine Zeitspanne von 60 Minuten bei weniger als 0,3 Bar und vorzugsweise bei 0,2 Bar liegt.
Vorrichtung (12) zur Prüfung der Dichtheit einer Abwasserdruckleitung (10), umfassend: eine elektronische Steuereinrichtung (12c) und eine elektromechanische Einrichtung, eingerichtet zur Beaufschlagung eines in der Abwasserdruckleitung (10) befindlichen Gemischs, welches einen flüssigen Anteil umfasst, mit einem durch die Steuereinrichtung (12c) vorgebbaren Druck; wobei die Steuereinrichtung (12c) zur Ausführung einer Dichtheitsprüfung unter Berücksichtigung eines maximal zulässigen gasförmigen Anteils in der Abwasserdruckleitung (10) eingerichtet ist, welche die folgenden Schritte umfasst: Reduzieren des Drucks des in der Abwasserdruckleitung (10) befindlichen Gemischs durch Entnehmen eines Teils des flüssigen Anteils aus der Abwasserdruckleitung (10); und Vergleichen einer entnommenen Menge des flüssigen Anteils mit einem unter Berücksichtigung des maximal zulässigen gasförmigen Anteils errechneten Maximalwert; oder Vergleichen eines durch die Entnahme bewirkten Druckabfalls mit einem unter Berücksichtigung des maximal zulässigen gasförmigen Anteils errechneten Minimalwert; wobei die elektronische Steuereinrichtung (12c) ferner eingerichtet ist, ein Fehlersignal zu erzeugen, wenn die entnommene Menge über dem errechneten Maximalwert oder der Druckabfall unter dem errechneten Minimalwert liegt.
Vorrichtung (12) nach Anspruch 7, wobei die elektronische Steuereinrichtung (12c) ferner eingerichtet ist, wenn die entnommene Menge unter dem errechneten Maximalwert oder der Druckabfall über dem errechneten Minimalwert liegt, eine Hauptprüfung (26) durchzuführen und im Rahmen der Hauptprüfung (26) zu messen, ob ein in der Abwasserdruckleitung (10) während einer gegebenen Zeitspanne durch Leckage bewirkter Druckverlust unter einem maximal zulässigen Druckverlustwert liegt.
Vorrichtung (12) nach Anspruch 7 oder 8, wobei sich der Maximalwert ΔV_zul aus $Δ V_{z u l} = 0.1 \cdot ƒ \cdot \frac{π \cdot I D^{2}}{4} \cdot L \cdot Δπ (\frac{1}{K_{W}} + \frac{I D}{E_{R} \cdot s}) + Δ V_{n % G a s}$
$Δ V_{n % G a s} = n % \cdot V_{L e i t u n g} \cdot (\frac{p_{h y d}}{P D - Δ p} + \frac{p_{h y d}}{P D}) \cdot 10^{6}$
ergibt, wobei Δp den gemessenen Druckabfall, ID den Abwasserdruckleitungsinnendurchmesser in Millimetern, K_W den Kompressionsmodul des flüssigen Anteils in N/mm², E_R den Elastizitätsmodul des Abwasserdruckleitungswerkstoffs in N/mm², s den Wert für eine Wanddicke der Abwasserdruckleitung in mm, L die Länge einer geprüften Strecke in Metern, f einen Ausgleichsfaktor, V_Leitung das Abwasserdruckleitungsvolumen, p_hyd den hydrostatischen Druck der Abwasserdruckleitung in Bar, PD den Prüfdruckwert bezeichnet und n für den maximal zulässigen gasförmigen Anteil am Gemisch in Prozent steht und f kleiner als 3 und n kleiner als 5, vorzugsweise kleiner als 4 und besonders vorzugsweise kleiner als 3 ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-9, wobei das Reduzieren des Drucks ein Reduzieren um 0,2-0,8 Bar, vorzugsweise um 0,3-0,7 Bar und besonders vorzugsweise um 0,5 Bar umfasst.