DE19950630A1

DE19950630A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung an Rohr- und Kanalleitungen

Info

Publication number: DE19950630A1
Application number: DE19950630A
Authority: DE
Inventors: Horst Sklarz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2000-11-16

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung anzugeben, die eine genaue und reproduzierbare Ermittlung der Wasserverlustmengen an Rohr- und Kanalleitungen sowie Schächten nach allen gültigen Normen und zur Ermittlung des Druckverlustes bei Luftdruckprüfungen ermöglichen und sich durch eine kompakte Bauweise auszeichnet. DOLLAR A Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe dadurch, daß der Prüfdruck kontinuierlich gemessen und mittels einer SPS-Steuerung auf einem Sollwert gehalten wird, indem bei Druckabfall Wasser in den zwischen den Dichtblasen bestehenden Prüfraum nachgefüllt wird und daß in einer Prüfleitung ein magnetisch-induktiver Durchflußmesser zur Bestimmung der Wasserverlustmenge angeordnet ist. DOLLAR A Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung an Rohr- und Kanalleitungen, insbesondere an Abwasserleitungen, wobei an zwei Stellen innerhalb der Rohr- oder Kanalleitung aufblasbare Dichtblasen vorgesehen sind, die in den zu prüfenden Abschnitt eingeführt werden und für die Dichtigkeitsprüfung über einen Luftanschluß aufgeblasen werden und abdichtend an der Innenwand des Rohres anliegen, wobei zwischen den Dichtblasen ein Luftraum gebildet wird, der eine Luftprüfung, eine Unterdruckprüfung und/oder eine Wasserprüfung ermöglicht und wobei durch eine der Dichtblasen von außen Prüfleitungen für Wasser und/oder Luft in den Prüfraum geführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung an Rohr- und Kanalleitungen, insbesondere an Abwasserleitungen, wobei an zwei Stellen innerhalb der Rohr- oder Kanalleitung aufblasbare Dichtblasen vorgesehen sind, die in den zu prüfenden Abschnitt eingeführt werden und für die Dichtigkeitsprüfung über einen Luftanschluß aufgeblasen werden und abdichtend an der Innenwand des Rohres anliegen, wobei zwischen den Dichtblasen ein Luftraum gebildet wird, der eine Luftprüfung, eine Unterdruckprüfung und/oder eine Wasserprüfung ermöglicht und wobei durch eine der Dichtblasen von außen Prüfleitungen für Wasser und/oder Luft in den Prüfraum geführt werden.

Nach DE 197 11 194 A1 ist ein Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung von Rohren der eingangsgenannten Art bekannt, bei dem folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:

- Setzen der Blasen in einem definierten Abstand;
- Füllen der Blasen mit Luft bis der Sollwert in den Blasen erreicht ist und ein Druckmesser am Luftanschluß ein Signal an eine Steuereinheit abgibt;
- Nachfüllen der Blasen, wenn Signal vom Druckmesser anzeigt, daß ein vorgegebener Meßwert für den Blasendruck unterschritten wird;
- Ermitteln der notwendigen Füllmenge mittels Rechner;
- Füllen des Prüfraumes bis vom "Füllsensor" die vom Rechner vorgegebene Füllmenge angezeigt wird;
- Abwarten der vom Rechner vorgegebenen Beruhigungszeit;
- erforderlichenfalls Korrektur der Füllmenge durch Nachfüllen und
- Aufzeichnen des Meß-Diagramms.

Bei der zugehörigen Vorrichtung ist unmittelbar an einer der Dichtblasen ein Druckprüfelement und ein Sperrventil angebracht. Das Gerät ist mit einer Steuereinheit gekoppelt, die die Füllmenge für den Prüfraum automatisch ermittelt, die Prüfling auswertet und den Ausdruck eines Meßprotokolls steuert.

Die Vorrichtung ermöglicht jedoch nur eine mittlere Meßgenauigkeit und erfordert einen großvolumigen Aufbau.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung anzugeben, die eine genaue und reproduzierbare Ermittlung der Wasserverlustmengen an Rohr- und Kanalleitungen sowie Schächten nach allen gültigen Normen und zur Ermittlung des Druckverlustes bei Luftdruckprüfungen ermöglichen und sich durch eine kompakte Bauweise auszeichnet.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung der Aufgabe durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den in den Ansprüchen 1 und 6 angegebenen Merkmalen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein Anwendungsbeispiel für die Haltungsmessung mittels Wasser,

Fig. 2 ein Anwendungsbeispiel für die Schachtprüfung mittels Wasser,

Fig. 3 ein Anwendungsbeispiel für die Haltungsmessung mittels Luft,

Fig. 4 ein Anwendungsbeispiel für eine Muffenprüfung mit oder ohne Seitenkanal sowie Blasenpositionierung mit TV-Kamera,

Fig. 5 in einer Einzelheit den Mechanismus zur Positionierung der Seitenblase und

Fig. 6 ein Anwendungsbeispiel für eine Luft- und/oder Wasserdruckprüfung mit Leckortung.

In Fig. 1 ist der schematische Aufbau einer Haltungsmessung mittels Wasser für eine Rohr- bzw. Kanalleitung dargestellt.

Im Prüffahrzeug 1 befinden sich die erforderlichen Ausrüstungen für die Meß- und Regeltechnik. An der Steuer- und -regeleinheit 2 sind die Druckluftzuleitung 3 sowie die Wasserzuleitung 4 angeschlossen. Der Prüfvorgang beginnt mit dem Setzen und Befüllen der Blasen B1 und B2. Hierzu werden die Blasen B1 und B2 durch den Schacht bzw. den Schacht in dem zu prüfenden Rohr- bzw. Kanalstück positioniert. Die Blasen B1 und B2 werden über die Druckluftleitungen 5 und 6 mit einem vom Rechner vorgegebenen Wert gefüllt. Der Innendruck wird ständig über Drucktransmitter überprüft und gegebenenfalls korrigiert.

Der zwischen den Blasen B1 und B2 entstandene Prüfraum 8 wird über die Wasserzuleitung 7, welche durch die Blase B1 bis in den Prüfraum 8 geführt ist, befüllt.

Mit Hilfe eines Sensors am Entlüftungsventil 12 wird der Endfüllstand des Prüfraumes 8 festgestellt.

Wenn aus dem Entlüftungsventil 12 eine bestimmte Zeit lang keine Luft mehr austritt, wird das Entlüftungsventil geschlossen und der vorgegebene Prüfraumdruck aufgebaut. Nach Ablauf der vorgegebenen Beruhigungszeit beginnt die Messung. Die Messung der Wasserverlustmenge erfolgt mit einem hochgenauen magnetisch-induktiven Durchflußmeßgerät.

Direkt an der zu prüfenden Haltung wird der Prüfdruck, das heißt, die benötigte Wassersäule, über eine Meß- und Regeleinheit 14 erzeugt, gemessen und auf Solldruck mittels einer SPS-Steuerung geregelt. Bei Druckabfall wird Wasser in die zu prüfende Haltung nachgefüllt, bis der benötigte Solldruck wieder erreicht ist. Die nachgefüllte Wassermenge wird im ml-Bereich gemessen. Sie entspricht dem Wasserverlust in der zu prüfenden Haltung. Dieser Wasserverlust wird im Druckprüfgerät 2 erfaßt und über einen angeschlossenen Rechner ausgewertet.

Besonders vorteilhaft ist hierbei, daß die Wasserverlustmessung unabhängig von der Lage der zu prüfenden Haltung gegenüber der Lage des Druckprüfgerätes 2, insbesondere auch in unbegrenzter Tiefe oder oberhalb des Druckprüfgerätes 2, möglich ist. Der gesamte Ablauf des Prüfvorganges vorläuft vollautomatisch.

Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau einer Schachtprüfung mittels Wasser.

Im unteren Teil des Prüfschachtes ist beidseitig an den Kanaleingängen jeweils eine Blase B1 und B2 als Abdichtung gesetzt. Die Befüllung der Blasen B1 und B2 und deren Überwachung erfolgt wie in Fig. 1 beschrieben. Der Prüfschacht 13 wird bis zu einer festgelegten Höhe mit Wasser gefüllt. Über den Druckgeber 15 sowie der Meß- und Regeleinheit 14 wird die festgelegte Wassersäule gemessen und geregelt. Über das Meßkabel 16 werden die Meßdaten zur Auswertung an das Druckmeßgerät 2 geleitet. Der gesamte Meß- und Regelvorgang wird von einer SPS automatisch gesteuert. Bei sinkender Wassersäule (Druckverlust) wird bis zur festgelegten Höhe Wasser nachgefüllt. Die nachgefüllte Wassermenge entspricht dem Wasserverlust im Prüfschacht 13. Dieser wird in dem Druckprüfgerät 2 erfaßt und über einen angeschlossenen Rechner ausgewertet.

Diese Art der Wasserverlustmessung ist unabhängig von der Lage des zu prüfenden Schachtes gegenüber der Lage des Druckprüfgerätes.

Fig. 3 zeigt den schematischen Aufbau für eine Haltungsmessung mittels Luft an einer Rohr- bzw. Kanalleitung. Das Setzen, Befüllen und Überwachen der Blasen B1 und B2 erfolgt wie oben beschrieben. Von der Verdichtungsanlage 18, gesteuert über das Druckprüfgerät 2, wird mittels der Druckluftleitung 17 der Prüfraum 8 mit Luft befüllt, bis der gemäß der Prüfnorm vorgegebene Druck erreicht ist. Eine direkt am Prüfraum 8 angebrachte Meß- und Regeleinheit überwacht diesen Vorgang. Nach erfolgter Befüllung wird die Prüfling begonnen. Während der vorgegebenen Prüfzeit bleibt das Regelventil geschlossen, so daß keine Luft mehr nachgefüllt werden kann. Der während der vorgegebenen Prüfzeit ermittelte Druckverlust wird von einem angeschlossenen Rechner ausgewertet. Da die Messung direkt am Prüfraum 8 erfolgt, werden Druckverluste, die an der Druckluftleitung 17 auftreten, nicht mit erfaßt, so daß Verfälschungen des Meßergebnisses verhindert werden. Der gesamte Meß- und Regelvorgang wird von einer SPS automatisch gesteuert.

Die Fig. 4 erläutert eine Anordnung, mit der eine Muffenprüfung mit oder ohne Seitenkanal einfach und schnell ausgeführt werden kann. Die Blasenpositionierung erfolgt mit Hilfe einer TV-Kamera.

Fig. 5 erläutert die Positionierung einer Seitenkanalblase. Hierzu ist an der Dichtblase B1 ein spezielles Hubsystem mit Gelenkgetriebe angeordnet. Dieses System ermöglicht es, durch einen druckluftgesteuerten Schwenkantrieb die gewünschte Rotationsstellung und durch zwei Luftdruckarbeitszylinder die gewünschte Höhen- und Axialentfernung zu positionieren. Die Anordnung enthält einen Druckluftmotor für Rotation 27, dessen Drehbewegung über einen Antriebsriemen 28 auf ein Gelenkgetriebe übertragen wird. Das Gelenkgetriebe positioniert die Seitenkanalblase 19 mit Hilfe eines Arbeitszylinder Gelenkgetriebe 29 für die Neigung des Gelenkgetriebes, eines Arbeitszylinder 30 für den Ausschub Seitenkanalblase 19 und eines Arbeitszylinder 31 für die Schrägstellung der Seitenkanalblase 19. Damit ist es möglich, die Seitenkanalblase 19 in beliebige Anordnungen von Seitenkanälen einzuführen. Eine TV-Kamera 22 ist so angebracht, daß die Positionierung vom Operator überwacht werden kann.

In Fig. 6 ist der schematische Aufbau einer Haltungsprüfung mit Wasser und/oder Luft dargestellt. Die Prüfung erfolgt wie bei den Ausführungen zu Fig. 1 und 3 beschrieben. Wird bei der Prüfung eine Undichtigkeit festgestellt, ist zunächst nicht bekannt, an welcher Stelle der Haltung das Rohr undicht ist. Bei der hier dargestellten Ausführung wird diese Stelle mittels eines Leckortungsgerätes auf Korrelationsbasis ermittelt. An den Metallteilen der Dichtblasen B1 und B2 sind hierzu zwei mit Schallsensoren ausgerüstete Sender angebracht. Ist im Rohr eine Leckstelle vorhanden, entweicht an dieser Stelle Wasser oder Luft. Hierbei entstehen Geräusche. Die dazugehörigen Schallwellen bewegen sich nach bekannten physikalischen Gesetzmäßigkeiten in Wasser oder Luft fort. An den Sendern werden die ankommenden Schallwellen registriert und über Funk an den Empfänger des Leckortungsgerätes weitergegeben. Über eine Datenleitung werden diese Daten dann dem Rechner des Druckprüfungsgerätes zugeführt. Mit einem speziellen Softwareprogramm werden aus diesen Daten die Entfernungen errechnet und in einer Grafik am Bildschirm dargestellt. Es ist auch möglich, ein Protokoll mit einer Grafik und den Entfernungsdaten ausdrucken. Die Leckortungstechnik ist Bestandteil der Druckprüfungstechnik.

Bei allen bekannten Verfahren ist die Prüfung von Muffen bzw. Kanalabschnitten auf nur einen Rohrdurchmesser beschränkt.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es durch die Verwendung von langen Dichtblasen B1, B2 von bis zu 700 mm möglich, einen größeren Bereich von Rohrdurchmessern (z. B. DN 100-200, DN 225-500, DN 500-1000 etc.) zu prüfen. Dies ermöglicht dem Anwender eine hohe Kostenersparnis und einfaches, schnelles Handling. Die Anordnung realisiert ferner hohe Anforderungen an die Positionierung der Dichtblasen B1, B2.

Eine Schlauchtrommel 23 ermöglicht das Herunterführen nur eines Spezialschlauches 21 mit integriertem Steuerkabel in den Kanal bis in die zu prüfende Muffe 20 bzw. in den Kanalbereich. Dadurch ist eine optimale und schnelle Muffenprüfung oder eines Kanalbereichs mit oder ohne Seitenkanal möglich. An der Muffe 20 werden die Blasen B1 und B2 sowie die Seitenkanalblase 19 gesetzt. Der Abstand der Blasen B1 und B2 kann variabel eingestellt werden. In der Blase B1 ist die gesamte Steuer- und Regeltechnik für die Befüllung der Blasen B1 und B2, der Seitenkanalblase 19 und des Prüfraumes 8 angeordnet. Die vom Druckprüfgerät mit einen Druck von 8 bar heruntergeführte Druckluft wird in der Blase 1 auf den Blasen- bzw. Prüfraumdruck, Arbeitszylinderdruck und Druckluftmotoren druck heruntergeregelt und gesteuert.

Nach erfolgter Positionierung und Befüllung der Blasen kann der Prüfraum 8 mit Luft gefüllt werden. Der Prüfvorgang verläuft analog zu der in Fig. 3 beschriebenen. Die Meß- und Regeltechnik und deren Anordnung entspricht ebenfalls der in Fig. 3 erläuterten Ausführung.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Prüffahrzeug

2

Druckprüfgerät Luft/Wasser/Vakuum

3

Druckluftleitung

4

Wasserzuleitung

5

Druckluftleitung für Blase

1

6

Druckluftleitung für Blase

2

7

Wasserzuleitung für Prüfraum

8

Prüfraum

9

,

10

Schacht

12

Entlüftungsventil mit Sensor

13

Prüfschacht

14

Meß- und Regeleinheit

15

Druckgeber

16

Meßkabel

17

Druckluftleitung für Prüfraum

18

Verdichteranlage (mit automatischen Umschaltung Druck/Vakuum)

19

Seitenkanalblase

20

Muffe

21

Spezialschlauch mit integriertem Steuerkabel

22

TV-Kamera

23

Schlauchtrommel (Muffenprüftrommel)

24

,

25

,

26

Sender

27

Druckluftmotor für Rotation

28

Antriebsriemen

29

Arbeitszylinder Gelenkgetriebe

30

Arbeitszylinder Ausschub Seitenkanalblase

31

Arbeitszylinder Schrägstellung Seitenkanalblase
B1 Dichtblase

1

B2 Dichtblase

2

Claims

1. Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung an Rohr- und Kanalleitungen, bei der an zwei Stellen innerhalb der Rohr- oder Kanalleitung aufblasbare Dichtblasen (B1, B2) angeordnet sind und durch eine der Dichtblasen (B1, B2) von außen Prüfleitungen (17) für Wasser und/oder Luft in den Prüfraum (8) geführt werden und unmittelbar an einer der Dichtblasen (B1, B2) ein Druckprüfelement (15) angebracht ist und die Anordnung eine Steuereinheit (2) enthält, die die Füllmenge für den Prüfraum (8) automatisch ermittelt und die Prüfung auswertet, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfdruck kontinuierlich gemessen und mittels einer SPS-Steuerung auf einem Sollwert gehalten wird, indem bei Druckabfall Wasser in den zwischen den Dichtblasen (B1, B2) bestehenden Prüfraum (8) nachgefüllt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wassermenge mit einem magnetisch-induktiven Durchflußmesser ermittelt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckprüfgerät (2) mit einem wassergefüllten Schacht (13) verbunden ist und der Wasserverlust im Schacht (13) durch eine Meß- und Regeleinheit (34) überwacht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionierung mindestens einer Dichtblase (B1, B2) mittels TV-Kamera (22) überwacht wird, deren elektrische Verbindung mit einem Prüfschlauch (21) gekoppelt ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Prüfraum (8) in einer Muffe (20) mit oder ohne Seitenkanal befindet und der Seitenkanal mit einer zusätzlichen Seitenkanalblase (19) abgedichtet wird.

6. Anordnung zur Durchführung des Verfahren, nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Prüfleitung ein magnetisch-induktiver Durchflußmesser zur Bestimmung der Wasserverlust menge angeordnet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Regeleinheit in einer Dichtblase (B1, B2) angeordnet ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Spezialprüfschlauch (21) Steuerkabel integriert sind.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Regeleinheit (14) auf einer Vorrichtung angebracht ist, die in den Schacht eingetaucht werden kann.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Regeleinheit (14) an einer Dichtblase (B1 oder B2) angeordnet ist.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Dichtblase (B1 oder B2) ein Hubsystem mit Gelenkgetriebe und Schwenkantrieb angeordnet ist.