DE4034483A1

DE4034483A1 - Verfahren zum abdichten und innenausbessern von systemen verlegter leitungen niederer innendurchmesser sowie vorrichtungen

Info

Publication number: DE4034483A1
Application number: DE4034483A
Authority: DE
Inventors: Werner Naef
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-10-03
Filing date: 1990-10-30
Publication date: 1992-04-30

Description

Die vorliegend beschriebene Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zum Abdichten und Innenausbessern von Systemen verlegter Leitungen niederer Innendurchmesser, bei dem die Abdichtung durch Verdämmen der Lecks mittels eines Einbring-Abdichtungsmittels und die Innenausbesserung durch Abrasiv-Ausblasen und Neubeschichten der Leitung mit Harzmaterial erfolgt. Solche Leitungen sind z. B. Zu- und Ablaufleitungen für Wasser oder Gas in Wohn-, Industrie- und Kommunalanlagen bis zu einem ⌀_i von etwa 200 mm; darin einge schlossen sind Haushalts- und Industrieabwasserleitungen bis zur Sammelleitung.

Das Problem der Beschädigung und Verkrustung solcher Leitungen ist seit langem bekannt. Derartige Beschädigungen sind u. a. auf Korro sion, Bewegungen und Vibration des Erdreiches um die Leitungen zurückzuführen; die Verkrustungen beruhen vor allem auf Kalkab lagerungen aus dem Wasser, auf Rostbildung in der Leitung, auf anderen Abscheidungen aus dem Wasser, auf Reaktionsprodukten zwischen im Wasser mitgeführten Substanzen und dem Leitungsmetall usw. Auch Kombinationen der genannten Effekte sind bekannt.

Speziell störend wirken sich solche Beschädigungen, bzw. Ver krustungen bei eingemauerten oder im Boden verlegten Leitungen aus; diese Art der Leitungsverlegung ist zudem heutzutage die gebräuchlichere.

Abdicht- und Verdämmungstechniken für verlegte Leitungen sind auch aus der Patentliteratur bekannt:
Das US Patent 32 87 148 lehrt und beansprucht ein Verfahren zur Abdichtung von verlegten Gasleitungen durch Einblasen einer ge schäumten Abdichtungsemulsion. Der Schaum lagert sich an der Innenwand ab und kondensiert dort. Bei Lecks hat er die Tendenz, in größeren Mengen abzuscheiden.

Diese Methode ist ausdrücklich nur für Gasleitungen geeignet; feste Zusätze zur Abdichtungsemulsion werden weder gelehrt noch nahegelegt.

Das Verfahren gemäß dem US Patent 37 27 412 beschreibt ein Aus besserungsverfahren, bei dem der Leitungsabschnitt mit dem Leck vorn und hinten verschlossen wird. Darauf wird eine speziell stabilisierte Emulsion eingepreßt, die beim Leck austritt, dort entstabilisiert wird und gerinnt, womit das Leck abgedichtet wird.

Eigentliche feste Abdichtungsmaterialien werden also nicht eingepreßt und das Vehikelmedium ist Wasser, nicht Gas.

Im US Patent 43 11 409 wird die Abdichtung von Lecks in verlegten Leitungen mittels Feinststoffen mit hoher Kapillarwirkung gelehrt. Der Feinststoff wird außen am Leck angebracht und dort gewässert. Der so erhaltene Kapillardruck steht dem Austrittsdruck des in der Leitung fließenden Mediums entgegen.

Das Feinststoff-Isoliermaterial wird von außen, nach Exkavation des Lecks, an die Leitung verlegt (Fig. 1).

Schließlich beschreibt das US Patent 45 03 613 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Innenausbesserung von verlegten Leitungen mittels in einem Gasstrom transportierten "Kunststoff-Hebels". Ob damit auch eigentliche Lecks abgedichtet werden, ist aus der Patentschrift nicht klar ersichtlich, und auch die Herstellung des Kunststoff-Hebels erscheint nicht ohne weiteres nachausführbar.

Verlegte Nutzleitungen werden heute schon auch mittels Druckluft mit und ohne Sandzugabe gereinigt und auch Reaktivharze werden schon in derartig vorgereinigte Leitungen mittels Druckluft einge stäubt.

Bei einer relativ bekannten Reinigungsart auf primär handwerkli cher Basis wird aus gegebenenfalls fahrbaren Kompressoranlagen über einen Verteiler Druckluft in die zu reinigende Leitung gege ben. In einer ersten Phase wird dabei nur mittels durch Kompres sion erwärmter Luft vorgetrocknet. Anschließend wird, in einer zweiten Phase, Sand im Luftstrom zugegeben. Dabei ist es wesent lich, daß das Luft-Sand-Gemisch in spiralförmiger Bewegung durch die Leitung geführt wird; eine normalförmige Bewegung des Gemi sches wird ausdrücklich als ineffektiv bezeichnet. In einer drit ten Phase des bekannten Verfahrens wird dann, wiederum mittels eines spiralförmig bewegten Druckluftstromes, ein Reaktivharz in die Leitung eingespritzt und darin verteilt.

Die GB A 21 40 337 lehrt und beansprucht ein derartiges Verfahren. Charakteristisch dafür ist, daß sowohl der Reinigungsstrom wie auch der Harzdurchsatzstrom pulsierend durch die auszubessernde Leitung fließen. Zudem sind die Größen und Mengen der dem Reinigungsstrom zugesetzten Abrasivteilchen nicht definiert, und die Zugabe von Haftstoffen mit ebenfalls definierten Korngrößen zum Ausbesserungsharz wird nicht erwähnt.

Gegenüber den besprochenen Methoden unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Abdichtung, Reinigung und Neubeschichtung der Innenwände von Nutzwasserleitungen einmal grundsätzlich dadurch, daß es als Gesamtverfahren optimiert ist und daher auch zu schnellen und sicheren Resultaten führt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Abdichten und Innenausbessern von Systemen verlegter Leitungen niederer Innendurchmesser, bei dem die Abdichtung durch Verdämmen der Lecks mittels eines Ein bring-Abdichtungsmittels und die Innenausbesserung durch Abrasiv- Ausblasen und Neubeschichten der Leitung mit Harzmaterial erfolgt, ist gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- nach Feststellung eines oder mehrerer Lecks in einem Leitungs abschnitt und - gegebenenfalls - nach Austrocknung des Abschnit tes mittels aufgewärmter Druckluft
a) entweder Einführen und Verblasen eines einen trockenen feinst vermahlenen, mit Wasser quellbaren Bentonit und/oder ein hydraulisch aufschließbares Kunststoff-Dispersionstrocken präparat sowie Inertzusätze enthaltenden Abdichtungsmittels, oder Einbringen mittels Wasser von feinverteiltem Inertmaterial des spezifischen Gewichtes 1 ± 0,8 g·cm³, dann, nach einem eventuellen Durchblasen der mit dem Abdichtungsmittel beschick ten und gegebenenfalls geleerten Leitung mittels feinstverteil ter Abrasivstoffe, Beschicken und Halten der Leitung mit einem Wasserdampf-Luftgemisch von 2 bar Überdruck oder Auffüllen mit, bzw. Durchströmenlassen von Wasser in/durch die Leitung, falls die Einbring-Abdichtung trocken geschah, und,
- nach Feststellung der verbesserten Dichtheit der Leitung
b) kontinuierliches Durchblasen der Leitung zwecks Innenreinigung mit Druckluft, die mit Abrasivstoffteilchen einer Härte von < 4 nach Mohs und einer mittleren Korngröße von < 2 mm und - gegebenenfalls - mit einem kleinen Anteil an genanntem trocke nem Abbindemittel beladen ist, sowie, abschließend,
c) Einführen und Verblasen eines lösungsmittelfreien, den Härter enthaltenden und mit Zellulosefasern der Länge 40 ± 10 mm und/ oder Glasfasern der Länge 5 ± 3 mm beladenen Epoxidharzgemi sches zwecks Innenbeschichtung der Leitung.

Das Feststellen der Lecks im Leitungsabschnitt kann dabei mittels Bestimmung des Druckabfalls darin, mittels Kanal-Thermographie oder mittels Kanal-TV erfolgen.

Speziell gilt, daß das pulverförmige trockene Abdichtungsmittel in einen Leitungsansatz eingefüllt, derselbe an den Eingang des Leitungsabschnittes angeschlossen und das Mittel entweder mit Druckluft in die Leitung einge- und unter Einhalten einer Druck differenz von < 1 bar zwischen Ein- und Austritt verblasen wird, wodurch sich das Abdichtungsmittel an der Leckstelle akkumuliert oder - gegebenenfalls - an den Leckstellen entweder mittels von oben an der Leckstelle herabgeführter oder mittels in die Leitung eingestoßener Lanzen Luft abgezogen und so die Akkumulation des Abdichtungsmittels an der Leckstelle begünstigt wird.

Anschließend wird der Wasserdampf mittels eines Injektors in die Druckluftleitung eingespiesen und der auszubessernde Leitungsteil so lange mit dem Dampf-Luftgemisch durchströmt, bis der Dampf beim Leitungsende austritt, worauf in der Leitung der Druck aufgebaut wird.

Beim Naßverdämmen wird das feinverteilte Inertmittel in Wasser aufgerührt und die Mischung kontinuierlich durch die Leitung unter Einhalten eines Druckabfalls von < 0,1 bar eingepreßt.

Beim anschließenden (und fakultativen) Abrasiv-Ausblasen wird die durch die Leitung gepreßte Luft kontinuierlich mit dem Abrasiv mittel beladen und beim Leitungsaustritt werden Abrasivmittel und entferntes Belagsmaterial aus der Luft herausgefiltert.

Das trockene Abdichtungsmittel zum Verdämmen von auszubessernden Leitungen mittels Luft ist dabei gekennzeichnet durch Gehalte

- an feinstverteiltem, quellbarem Bentonit von 30 ± 20 Gew.-% und/oder
- an feinstverteiltem, hydraulisch aufschließbarem, wasserunlös lichem aber wasserquellbarem Dispersions-Trockenpräparat auf der Basis von Polyacrylsäureestern, Styrol-Copolymerisaten oder PVAC-Copolymerisaten von 20 ± 8 Gew.-%

als hydraulisch reagierende Bindemittel.

Speziell ist das genannte Abdichtungsmittel gekennzeichnet durch Gehalte

- an getrockneten Leichtblähtonkügelchen von < 20 mm ⌀_A und/oder
- an Polystyrolschaum-Perlen von < 6 mm ⌀_A und/oder
- an Korkteilchen von ca. < 4 mm ⌀_A und/oder
- an feinstverteiltem Kieselgur (Aerosil ®) von d1·g cm^-3 als Inertzusätze, wobei

den hydraulisch reagierenden Bindemitteln bis zu 10 Gew.-% seiner Masse feinstgemahlener Portlandzement zugemischt werden kann.

Das feinverteilte Intertmaterial zum Verdämmen von auszubessernden Leitungen im Wasserstrom ist dadurch gekennzeichnet, daß es ent hält und/oder besteht aus:

- feinperligen(m) Blähton oder -glas des spezifischen Gewichtes 1,8 g·cm³,
- Kunststoffschaumteilen oder Korkteilchen des spezifischen Gewichtes 0,2 g·cm^-3 und
feinstverteiltes(m) Kieselgur der Preßdichte 1,4 gm³.

Die Anwendung des oben beschriebenen Verfahrens zur Innen-Aus besserung von verlegten Leitungssystemen - insbesondere von Wasser-Leitungsnetzen -, ist gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- Festlegen eines Systemabschnittes, d. h. einer Gruppe von Zuführleitungen zu einem Leitungshauptstrang, welche Zuführ leitungen bis zum Hauptstrang ähnliche Druckabfälle zeigen und in etwa gleicher Höhe in den Hauptstrang münden plus dem Ab schnitt des Hauptstranges bis zum Eintrittsbereich der folgenden Zuführleitungsgruppe;
- Öffnen der Zuführleitungs-Enden sowie der stockwerkmäßigen Enden des Hauptstranges,
- Anschließen der Druckluftleitungen an die Zuführungsleitungs- Enden und - gegebenenfalls - an den höher gelegenen Hauptstrang abschnitt und
- Durchführen des Abdichtungs- und Innenausbesserungsverfahrens gemäß einer der beschriebenen Methoden.

Diese Anwendung geschieht vorteilhafterweise bei solchen Systemab schnitten, die entweder einen Hauptstrang 1.02 von Eintritt 1.12 bis Austritt 1.14 und Zuführleitungen 1.05 bis 1.08 mit den ent sprechenden Öffnungen 1.15 bis 1.18 oder einen Hauptstrang 2.02 von Eintritt 2.12 bis Austritt 2.14 und Zuführleitungen 2.05 bis 2.08 mit den entsprechenden Öffnungen 2.15 bis 2.18 umfassen.

Beim Ausblasen solcher Systemabschnitte werden die Druckluftan schlüsse bei 1.14 bis 1.18 so angebracht, daß im Gleich- oder Gegenstrom geblasen wird, wobei diese Anschlüsse mittels Umschalt ventilen zu betätigen sind.

Beim Harzeinbringen wird vorteilhafterweise die Harzzusammenset zung in vorgegebenen Mengen über die Umschaltventile pfropfen förmig oder zerstäubt in die ausgeblasene Leitung eingegeben und mittels Pressluft durchgeblasen.

Die Vorrichtung zum Ausführen des oben beschriebenen Abdichtungs und Innen-Ausbesserungsverfahrens mittels Luft umfaßt - neben einer mobilen Luft-Kompressoranlage, einer Vorrichtung zum Beladen der Druckluft mit Abrasivstoffen, einer Anlage zum Mischen und, gegebenenfalls, zum Fördern der Harzzusammensetzungen sowie einem End-Abscheider für Sand und Harztropfen - speziell

- eine Druckluftverteilvorrichtung 3.02 mit Luftzuführleitung 3.04 und Luftaustrittsleitungen 3.05 bis 3.07, wobei die Leitungen u. a. Ventile und Druckmeßgeräte 3.15 bis 3.27 tragen,

mit welcher Vorrichtung es - zusammen mit üblichen Anschlußstük ken und Druckmeßgeräten - möglich ist, sowohl den Druckabfall in einzelnen Leitungssträngen bei verschiedenen p und m zu bestimmen wie auch die automatisierten Ausbesserungsprogramme zu fahren.

Die gleiche Vorrichtung umfaßt auch Umschaltventile entweder mit Hauptstrang 4.02, Nebenstrang 4.04, den notwendigen Ventilen 4.12 bis 4.15 und einem Harzbehälter 4.22, bevorzugterweise mit Sicht glas, zur pfropfenweisen Eingabe der Harzzusammensetzung oder mit Hauptstrang 5.02, Nebenleitung 5.04 mit Ventilen 5.14, 5.15 sowie Harzbehälter 5.22, bevorzugterweise mit Sichtglas, und mit Ejektor 5.32 zwecks Einsprühen der Harzzusammensetzung.

Es ist sofort ersichtlich, daß eine solche Vorrichtung ohne weiteres mit einer programmierbaren Meß-, Berechnungs- und Regu lierungsanlage zur automatisierten Durchführung der Ausblase- und Harzeinbringphasen nach Festlegen der Stockwerke, nach Anbringen der Anschlüsse und nach Eingabe der notwendigen Kennwerte ausge rüstet werden kann.

Die analoge Vorrichtung zur Ausführung des Abdichtungs- und Innen- Ausbesserungsverfahrens mittels Wasserstrom umfaßt, neben den üblichen Zu- und Ableitungen, Hilfsgeräten usw., eine Druckwasser- Zuführung 7.01, ein Silo 7.02 zur Aufnahme und kontinuierlichen Abgabe der feinverteilten Inertmaterialien, eine Zugabe- und Mischstrecke 7.03, eine Zufuhrleitung für die Mischung mit Meßgeräten 7.04 zur auszubessernden Leitung 7.10, eine Austrittsleitung 7.21 mit Auffangsieb oder -abscheider 7.22 und eventueller Rück führleitung 7.23 für das Wasser.

Es folgen nun das erfindungsgemäße Verfahren, die Vorrichtung und die Anwendung illustrierende Beispiele (Beispiele 1-3 Trocken-, Beispiel 4 Naß-Verdämmen).

Als Beispiel 1 für das erfindungsgemäße Verfahren wird nun eine Anwendung desselben zur Reinigung einer Zufuhr-Wasserleitung in einem privaten Swimming-Pool rapportiert.

Die Vor-Inspektion der Leitung hatte keine Lecks, Undichtheiten o. ä. ergeben.

Nach Verschließen aller Abzweigungen wurden Ein- und Ausgang dieser Leitung am Vortag geöffnet.

Am Arbeitstag selbst wurde die Leitung vorerst mit Druckluft aus einem Kompressor vorgetrocknet. Die Druckluft wurde dabei vor dem Eintritt in die Leitung in einem Feuchtigkeitsabscheider vorge trocknet.

Die notwendige Luftmenge ergab sich (wie auch anschließend für die Reinigung und Beschichtung) aus der folgenden Tabelle:

NW 25 mm/1′′ Rohrlänge bis 100 m
7,5 m³/min.
NW 40 mm/1 ½′′ Rohrlänge bis 100 m	14,0 m³/min.
NW 50 mm/2′′ Rohrlänge bis 100 m	17,0 m³/min.
NW 80 mm/3′′ Rohrlänge bis 100 m	26,0 m³/min.
NW 100 mm/4′′ Rohrlänge bis 100 m	30,0 m³/min.
NW 150 mm/6′′ Rohrlänge bis 100 m	45,0 m³/min.

Im vorliegenden Fall betrug die Gesamtlänge der Leitung ca. 80 m; sie bestand hauptsächlich aus 1 1/2′′- und 2′′-Röhren. Die Leitung war zum Teil eingemauert und zum Teil im Freien unterbodenverlegt.

Die Vortrocknung dauerte ca. 40 Minuten. Beim Leitungsaustritt wurde ein spezieller Abscheider montiert; der austretende feine Feststoff (anscheinend vor allem Kalkabscheidungen und Rost) ge langte in einen speziellen Abscheider.

Anschließend wurde zwischen Kompressor und Lufteintritt in die Leitung eine Zugabevorrichtung für das Abrasivmittel (trockener Normalsand von 2 bis 4 mm mit Zugabe von Abfallkorund von 1-2 mm Korngröße) eingebaut. Beim Luftaustritt wurde ein Abscheider mit Zyklontrenner mit Manometer und Regulierventil installiert. Darauf wurde ca. 12 Minuten lang bei einem durchschnittlichen Überdruck von etwa 1,2 bar mit höchster Kompressorleistung und Abrasiv mittel-Zugabe gearbeitet. Nach dem Blasen waren etwa 300 kg Sand durch die zu reinigende Leitung geblasen worden. Am Ende des Blasens zeigte die Luft beim Austritt aus dem Abscheider eine Temperatur von ≈ 60°C.

Nach kurzzeitigem Ausblasen wurden chargenweise jeweils 5 kg Haftharz der unten folgenden Rezeptur zubereitet; das Harz wurde jeweils so zubereitet, daß es eine Viskosität von über 2·10⁴mPa·s bei ca. 25°C zeigte. Als Pfropfen wurden die Chargen dann in den Lufteintrittstutzen (senkrecht) am Anfang der Leitung eingegossen. Dann wurde sofort die Druckluft angeschlossen und der Pfropfen solange verblasen, bis kein deutlicher Widerstand mehr spürbar war. Hierauf wurde ein weiterer Harzpfropfen eingeführt, usw., im ganzen fünf mal. Erst dann wurde ein Austritt von Harz aus dem Leitungsende festgestellt.

Basisrezeptur Haftharz für Beschichtung
Epoxidharz: Bis-A oder Bis-A/F Typ\|47 G%
Härter: aliphatisches Polyaminaddukt	19 G%
Titandioxid	8 G%
Silikatfüllstoff	21 G%
Thixotropierung (Aerosil®)	5 G%
Total	100 G%

Anschließend wurde noch einmal 30 min lang durchgeblasen und die Leitung am Ende der Blaszeit oben und unten verschlossen.

2 Tage danach wurde die Leitung wieder an das Netz angeschlossen und vorerst gut durchgespült.

Eine Bassinfüllung dauerte nach der Reinigung der Leitung ca. 9 Stunden und ergab klares Wasser; vor der Reinigung dauerte eine Füllung über 14 Stunden, und das Wasser war zeitweise rostrot gefärbt gewesen.

Beispiel 2

Ein total 60 m langer y-Teil einer ca. 10 cm ⌀-Abwasserleitung, die von zwei EFH nach dem Zusammenschluß unter einer Straße mit ca. 3 m Höhendifferenz und total 4 etwa 90°-Bögen verläuft, zeigte bei der Inspektion am Einmündungsort in die Sammelleitung eine Leckage (offensichtlicher Wasserverlust).

Dieser Leitungsteil wurde an den beiden Eintrittsstellen in den EFH abgedichtet und an der Austrittsstelle (d. h. am Eintritt in die Sammelleitung, welche Stelle aufgrund eines Neubaus frei lag) an einen am mobilen Kompressor angeschlossenen Druckluftverteil apparat gemäß Fig. 3 angeschlossen. Es konnte damit festgestellt werden, daß im Leitungsteil ein Überdruck von ca. 0,2 bar nicht aufrecht erhalten werden konnte (Bestätigung des Lecks und zu gleich Kennzeichnung desselben als gasdurchlässig).

In einen Leitungsstutzen von 1 m Länge und 10 cm ⌀, welcher zwi schen Leitungsende und Ausgang der Druckluftleitung beim Verteil apparat dicht eingefügt werden konnte, wurde das folgende Dich tungsmittel nach guter Durchmischung eingefüllt:

- ca. 5 l Styropor-Perlen ⌀_A∼2 cm, trocken,
- ca. 1 l Mowilith®-Pulver DM 200P,
- ca. 50 g PC 300Z.

Mittels Druckluft wurde das Gemisch in die zu erneuernde Leitung eingeblasen. Dabei zeigte es sich, daß durch leichtes Öffnen der Verschlüsse bei den beiden Eintrittsstellen das Einblasen des Abdichtungsmittels leichter vor sich ging (p ∼ 1 bar Überdruck). Dieser Einblasvorgang wurde vier mal wiederholt.

Dann wurde der Leitungsteil von der Austrittsstelle her mit Wasser aufgefüllt und etwa 2 Std. so belassen.

Nach Ablassen des Wassers und Ausblasen der Leitung zeigte sich eine deutlich verbesserte Dichtheit der Leitung (mögl. Überdruck ca. 0,6 bar).

Hierauf wurden die Reinigung mittels Abrasivstrahlen mit einem Sand/Abfallkorund-Gemisch und eine Harz-Innenbeschichtung mittels der in Beispiel 1 angegebenen Harzmischung, der zugleich E-Glas stapelfasern von ca. 2 mm Länge und einem spezifischen Gewicht von 2,56 g cm³ beigemischt worden war, vorgenommen.

Nach Beendigung der Harz-Innenbeschichtung des auszubesserenden Leitungsteils (Harzaustritt bei beiden Eintrittsstellen), nach der Aushärtung des Harzes und nach dem Durchspülen der Leitung war praktisch kein Wasserverlust mehr nachzuweisen.

Beispiel 3

Die Erfinder/Anmelder haben eine einfache Anlage zur weiteren Ver vollkommnung der erfindungsgemäßen Methode, speziell der Abdich tungstechnologie, installiert (siehe Fig. 6).

In den Behälter 6.1 (beispielsweise ein Faß) mit Untenauslauf 6.02 werden drei Schichten eingefüllt: 6.04 feiner Sand (⌀_A bis 2 mm) und 6.06 Kies (⌀_A 10 bis 20 mm).

Beim Einfüllen der Kiesschicht 6.06 wird das Proberohr 6.2 in die Schicht eingebaut, der waagrechte Teil 6.16 desselben kommt dabei ungefähr in die Mitte der Kiesschicht zu liegen. Dann wird fertig aufgefüllt.

Bei 6.11 können angeschlossen bzw. installiert werden:

- die Druckluftleitung vom Kompressor,
- das Manometer (evtl. mit Aufzeichnungsmöglichkeit),
- Gas- bzw. Dampfanschluß,
- das Füllrohr für die verschiedenen Abdichtungsmischungen und
- ein Regelventil (Kugelventil),

bei 2.03:

- ein Regelventil,
- ein Manometer und
- ein Materialfang.

Im waagrechten Teil 6.16 des Proberohrs können Bohrungen verschie dener Durchmesser angebracht werden. Dieser "waagrechte" Teil ist übrigens nicht immer waagrecht, er kann auch einen 90°-Bogen ent halten, welcher nach oben/unten oder nach links/rechts verläuft.

Mit dieser einfachen Vorrichtung können also praktisch simuliert werden:

- gasundurchlässige und gasdurchlässige Lecks (in Sand, bzw. in Kies),
- Lecks in geraden Leitungsstrecken und in Bögen,
- Verdämmung bei verschlossenen Leitungsenden oder bei konstant gehaltener Druckdifferenz.

Es hat sich nach den anfänglichen Untersuchungen gezeigt, daß als eigentliche Bindemittel Dispersionspulver wie EMU®Pulver 120 FD (BASF), Mowilith®-Pulver DM_R 200 P (Hoechst), Vinnapas®-Disper sionspulver (Wacker) o. ä., allein oder im Gemisch mit Portland zement (spezielle Zemente mit hohen Aluminatgehalten), geeignet sind.

Der Aufschluß dieser Mittel geschieht nach dem Einblasen mittels Wasser, Wasserdampf und/oder mittels Gaszuführung (NH₃, CO₂).

Als Füll- bzw. Inertmittel für das Verdämmen derartiger Leckagen sind u. a. Styroporperlen, Korkteilchen, feingemahlener Bentonit, feinstverteilte Kieselsäure (Aerosil®) u. a. geeignet. Inwiefern die beiden letztgenannten Materialien auch die Bindemittel in deren Wirkung unterstützen, ist z.Zt. noch nicht geklärt.

Blähton kann als Füllmaterial eingesetzt werden, wenn das Leck am oder um den tiefsten Punkt der auszubesserenden Leitung liegt.

Mit der gleichen Anlage kann auch das Absaugen mittels Lanzen (bei gasundurchlässigen Lecks) realisiert werden: von 6.13 her wird ein Schlauch, welcher vorn eine Verdickung aufweist, bis vor die Leck stelle eingeführt (bzw. von der Gegenseite her eingezogen). Beim Einblasen der Abdichtungsmischung wird dieselbe v.a. vor oder in der Umgebung der Absaug- (= Leck-) stelle abgelagert. Material, das sich dabei im Rohr selbst festsetzt, kann anschließend leicht durch das Abrasiv-Ausblasen wieder entfernt werden.

Beispiel 4

Es wurde eine vergrößerte Versuchsanlage aufgestellt:
Ein Holzrahmen von je ca. 1,8 m Breite, 5,4 m Länge und 0,9 m Höhe wurde zu etwa 0,2 m mit einem Kies-Sand-Gemisch (Korngrößen 0,5- 8 mm) gefüllt. Auf dieses Bett wurde eine M-förmige Rohrschlange aus 1-Zoll Gasröhren gelegt. Die genannte Rohrschlange wies, wie gesagt, vier parallele Stränge auf. Um künstlich Druckabfall zu schaffen, hatten die -förmigen Verbindungsstücke zwischen den Strängen nur 1/2 Zoll ⌀_i. Im dritten Strang (im Strömungssinn be trachtet) waren eine oder mehrere 1-cm-Bohrungen seitlich ange bracht. Die Rohrschlange wies je eine aufsteigende Eintritts- und Austrittsleitung auf.

Nach Installation der Rohrschlange wurde mit dem gleichen Sand- Kies-Gemisch auf ca. 0,7 m Höhe aufgefüllt.

Das Naßverdämmungs-Gemisch wurde in einem 160-l-Faß angerührt. Die Erreichung einer genügenden Homogenität des Gemisches war ein Problem. Untersucht wurden v.a. flüssige Verdämmungsgemische aus 100 Gewichtsteilen Wasser, 10 Gewichtsteilen Kunststoff-Hart schaum-Teilchen von 2-4 mm und 1 Gewichtsteile Aerosil® 90. Das Mischfaß wies einen untern Auslauf mit Absperrventil auf. Nach Erreichen einer anscheinend genügenden Homogenität wurde eine mobile Kreiselpumpe zur Förderung von Suspensionen angeschlos sen. Diese leistete bei einem Fördervolumen von etwa 50 l/min (≈ 1 l/s) ein Δp von max. 2 bar Überdruck.

Die Verbindungsleitung von der Pumpe zur Eintrittsleitung der Ver suchsanlage war mobil (Metallschlauch), wies einen Schnellanschluß (Bride) auf und war mit einem relativ genauen Manometer (Bereich 1-3 bar, Unterteilung 1/10 bar) versehen. Die Aus trittsleitung aus der Versuchsanlage, die zu einem Ablauf mit vorgeschaltetem Filter für die Verdämmungsmittel führte, wies einen gleichen Manometer und zugleich ein Regelventil zur Regulie rung der Strömungscharakteristiken auf.

Die Ausführung der Versuche gestaltete sich jeweils wie folgt:
Nach Anschluß der Kreiselpumpe regulierte der Mann beim Austritt möglichst genau auf 0,5 bar Überdruck und der Mann beim Eintritt notierte alle 10 sek die Druckanzeige auf seinem Manometer. Es wurde festgestellt, daß immer, wenn Verdämmung oder zumindest teilweiser Verschluß der Bohrung eintrat, die Druckanzeige beim Manometer 1 (der Mann beim Manometer 2 schaute, wie gesagt, auf einen möglichst konstanten Austritts-Überdruck von 0,5 bar und auch von Auge auf ein möglichst konstantes Fördervolumen), um etwa 0,1 bis 0,2 bar höher wurde.

Als Verdämmung wurde bei der äußerlichen Kontrolle der nach dem Versuch freigelegten Rohrschlange ein Zustand bezeichnet, der gemäß Ansicht der Fachleute bei einer anschließenden Innenbeauf schlagung des Rohres mit Haftharz zu einer echten Abdichtung des selben geführt hätte.

In diesem Sinne ergaben "nasse Abdichtungsgemische" aus ≈ 100 Ge wichtsteilen Wasser, ≈ 8 bis 18 Gewichtsteilen Hart-EP-Schaum stoffteilchen von 2-4 mm Korngrösse und einer Rohdichte von 400 kg/m³ sowie 0,1-1 Gewichtsteilen Aerosil® 90 die über zeugendsten Resultate, und der Druckanstieg beim Manometer 1 (bei konstanten p und v beim Austritt) war am eindeutigsten.

Claims

1. Verfahren zum Abdichten und Innenausbessern von Systemen verlegter Leitungen niederer Innendurchmesser, bei dem die Abdichtung durch Verdämmen der Lecks mittels eines Einbring-Abdichtungsmittels und die Innenausbesserung durch Abrasiv-Ausblasen und Neubeschichten der Leitung mit Harzmaterial erfolgt, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- nach Feststellung eines oder mehrerer Lecks in einem Leitungs abschnitt und - gegebenenfalls - nach Austrocknung des Abschnit tes mittels aufgewärmter Druckluft
a) entweder Einführen und Verblasen eines einen trockenen feinst vermahlenen, mit Wasser quellbaren Bentonit und/oder ein hydraulisch aufschließbares Kunststoff-Dispersionstrocken präparat sowie Inertzusätze enthaltenden Abdichtungsmittels, oder Einbringen mittels Wasser von feinverteiltem Inertmaterial des spezifischen Gewichtes 1±0,8 g·cm^-3, dann, nach einem eventuellen Durchblasen der mit dem Abdichtungsmittel beschick ten und gegebenenfalls geleerten Leitung mittels feinstverteil ter Abrasivstoffe, Beschicken und Halten der Leitung mit einem Wasserdampf-Luftgemisch von 2 bar Überdruck oder Auffüllen mit, bzw. Durchströmenlassen von Wasser in/durch die Leitung, falls die Einbring-Abdichtung trocken geschah, und,
- nach Feststellung der verbesserten Dichtheit der Leitung
b) kontinuierliches Durchblasen der Leitung zwecks Innenreinigung mit Druckluft, die mit Abrasivstoffteilchen einer Härte von < 4 nach Mohs und einer mittleren Korngröße von < 2 mm und - gegebenenfalls - mit einem kleinen Anteil an genanntem trocke nem Abbindemittel beladen ist, sowie, abschließend,
c) Einführen und Verblasen eines lösungsmittelfreien, den Härter enthaltenden und mit Zellulosefasern der Länge 40 ± 10 mm und/ oder Glasfasern der Länge 5 ± 3 mm beladenen Epoxidharzgemi sches zwecks Innenbeschichtung der Leitung.

2. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung der Lecks im Leitungsabschnitt mittels Bestimmung des Druckabfalls darin, mittels Kanal-Thermographie oder mittels Kanal-TV erfolgt.

3. Verfahren gemäß Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das pulverförmige trockene Abdichtungsmittel in einen Leitungsansatz eingefüllt, derselbe an den Eingang des Leitungs abschnittes angeschlossen und das Mittel entweder mit Druckluft in die Leitung einge- und unter Einhalten einer Druckdifferenz von < 1 bar zwischen Ein- und Austritt verblasen wird, wodurch sich das Abdichtungsmittel an der Leckstelle akkumuliert oder - gegebenenfalls - an den Leckstellen entweder mittels von oben an der Leckstelle herabgeführter oder mittels in die Leitung eingestoßener Lanzen Luft abgezogen und so die Akkumulation des Abdichtungsmittels an der Leckstelle begünstigt wird.

4. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Wasserdampf mittels eines Injektors in die Druckluftleitung eingespiesen und der auszubessernde Leitungsteil so lange mit dem Dampf-Luftgemisch durchströmt wird, bis der Dampf beim Leitungsende austritt, worauf in der Leitung der Druck aufge baut wird.

5. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feinverteilte Inertmittel in Wasser aufgerührt und die Mischung kontinuierlich durch die Leitung unter Einhalten eines Druckabfalls von < 0,1 bar eingepreßt werden.

6. Verfahren gemäß Patentanspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekenn zeichnet, daß beim Abrasiv-Ausblasen die durch die Leitung gepreßte Luft kontinuierlich, z. B. mit dem Abrasivmittel, beladen wird und daß beim Leitungsaustritt Abrasivmittel und entferntes Belagsmaterial aus der Luft herausgefiltert werden.

7. Trockenes Abdichtungsmittel zum Verdämmen von auszubessernden Leitungen mittels Luft gemäß Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch Gehalte

- an feinstverteiltem, quellbarem Bentonit von 30 ± 20 Gew.-% und/oder
- an feinstverteiltem, hydraulisch aufschließbarem, wasserunlös lichem aber wasserquellbarem Dispersions-Trockenpräparat auf der Basis von Polyacrylsäureestern, Styrol-Copolymerisaten oder PVAC-Copolymerisaten von 20 ± 8 Gew.-% als hydraulisch reagierende Bindemittel.

8. Abdichtungsmittel gemäß Patentanspruch 7, gekennzeichnet durch Gehalte

- an getrockneten Leichtblähtonkügelchen von < 20 mm ⌀_A und/oder
- an Polystyrolschaum-Perlen von < 6 mm ⌀_A und/oder
- an Korkteilchen von ca. < 4 mm ⌀_A und/oder
- an feinstverteiltem Kieselgur (Aerosil® von d 1 g·cm^-3 als Inertzusätze.

9. Abdichtungsmittel gemäß Patentanspruch 7 oder 8, weiter dadurch gekennzeichnet, daß dem hydraulisch reagierenden Bindemittel bis zu 10 Gew.-% seiner Masse feinstgemahlener Portlandzement zuge mischt wird.

10. Feinverteiltes Intertmaterial zum Verdämmen von auszubessernden Leitungen im Wasserstrom gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß es enthält und/oder besteht aus:

- feinperligen(m) Blähton oder -glas des spezifischen Gewichtes 1,8 g·cm^-3,
- Kunststoffschaumteilen oder Korkteilchen des spezifischen Gewichtes 0,2 g·cm^-3 und
feinstverteiltes(m) Kieselgur der Preßdichte ∼1,4 g·cm^-3.

11. Anwendung des Verfahrens gemäß Patentanspruch 1 zur Innen-Aus besserung von verlegten Leitungssystemen - insbesondere von Wasser-Leitungsnetzen -, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- Festlegen eines Systemabschnittes, d. h. einer Gruppe von Zuführleitungen zu einem Leitungshauptstrang, welche Zuführ leitungen bis zum Hauptstrang ähnliche Druckabfälle zeigen und in etwa gleicher Höhe in den Hauptstrang münden plus dem Ab schnitt des Hauptstranges bis zum Eintrittsbereich der folgenden Zuführleitungsgruppe;
- Öffnen der Zuführleitungs-Enden sowie der stockwerkmäßigen Enden des Hauptstranges,
- Anschließen der Druckluftleitungen an die Zuführungsleitungs Enden und - gegebenenfalls - an den höher gelegenen Hauptstrang abschnitt und
- Durchführen des Abdichtungs- und Innenausbesserungsverfahrens gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 6.

12. Anwendung gemäß Patentanspruch 11 bei welchem ein Systemabschnitt einen Hauptstrang (1.02) von Eintritt (1.12) bis Austritt (1.14) und Zuführleitungen (1.05 bis 1.08) mit den entsprechenden Öffnungen (1.15 bis 1.18) umfaßt.

13. Anwendung gemäß Patentanspruch 11, bei welchem ein Systemab schnitt einen Hauptstrang (2.02) von Eintritt (2.12) bis Austritt (2.14) und Zuführleitungen (2.05 bis 2.08) mit den entsprechenden Öffnungen (2.15 bis 2.18) umfaßt.

14. Anwendung gemäß den Patentansprüchen 11 und 12, dadurch weiter gekennzeichnet, daß beim Ausblasen von Systemabschnitten die Druckluftanschlüsse bei (1.14 bis 1.18) angebracht werden, daß also im Gegenstrom geblasen wird und daß diese Anschlüsse mittels Umschaltventilen getätigt werden.

15. Anwendung gemäß den Patentansprüchen 11 und 12, dadurch weiter gekennzeichnet, daß beim Ausblasen von Systemabschnitten die Druckluftanschlüsse bei (2.12 und 2.15) bis (1.18) angebracht werden, daß also im Gleichstrom geblasen und daß diese An schlüsse mittels Umschaltventilen getätigt werden.

16. Anwendung gemäß Patentanspruch 14, dadurch weiter gekennzeichnet, daß beim Harzeinbringen die Harzzusammensetzung in vorgegebenen Mengen über die Umschaltventile pfropfenförmig oder zerstäubt in die ausgeblasene Leitung eingegeben und mittels Pressluft durchge blasen wird.

17. Anwendung gemäß Patentanspruch 15, dadurch weiter gekennzeichnet, daß beim Harzeinbringen die Harzzusammensetzung in vorgegebenen Mengen über die Umschaltventile pfropfenförmig oder zerstäubt in die ausgeblasene Leitung eingegeben und mittels Pressluft durchge blasen wird.

18. Vorrichtung zum Ausführen des Abdichtungs- und Innen-Ausbesse rungsverfahrens gemäß Patentanspruch 1 mittels Luft, umfassend, neben einer mobilen Luft-Kompressoranlage, einer Vorrichtung zum Beladen der Druckluft mit Abrasivstoffen, einer Anlage zum Mischen und, gegebenenfalls, zum Fördern der Harzzusammensetzungen sowie einem End-Abscheider für Sand und Harztropfen,

- eine Druckluftverteilvorrichtung (3.02) mit Luftzuführleitung (3.04) und Luftaustrittsleitungen (3.05 bis 3.07), wobei die Leitungen u. a. Ventile und Druckmeßgeräte (3.15 bis 3.27) tragen, mit welcher Vorrichtung es - zusammen mit üblichen Anschlußstüc ken und Druckmeßgeräten - möglich ist, sowohl den Druckabfall in einzelnen Leitungssträngen bei verschiedenen p und m zu bestimmen wie auch die automatisierten Ausbesserungsprogramme zu fahren.

19. Vorrichtung gemäß Patentanspruch 18, umfassend Umschaltventile entweder mit Hauptstrang (4.02), Nebenstrang (4.04), den notwen digen Ventilen (4.12 bis 4.15) und einem Harzbehälter (4.22), bevorzugterweise mit Sichtglas, zur pfropfenweisen Eingabe der Harzzusammensetzung oder mit Hauptstrang (5.02), Nebenleitung (5.04) mit Ventilen (5.14, 5.15) sowie Harzbehälter (5.22), be vorzugterweise mit Sichtglas, und mit Ejektor (5.32) zwecks Einsprühen der Harzzusammensetzung.

20. Vorrichtung gemäß den Patentansprüchen 18 und 19, weiter aufwei send eine programmierbare Mess-, Berechnungs- und Regulierungs anlage zur automatisierten Durchführung der Ausblase- und Harz einbringphasen nach Festlegen der Stockwerke, nach Anbringen der Anschlüsse und nach Eingabe der notwendigen Kennwerte.

21. Vorrichtung zur Ausführung des Abdichtungs- und Innen-Aus besserungsverfahrens gemäß Patentanspruch 1 mittels Wasserstrom, umfassend, neben den üblichen Zu- und Ableitungen, Hilfsgeräten usw., eine Druckwasser-Zuführung (7.01), ein Silo (7.02) zur Aufnahme und kontinuierlichen Abgabe der feinverteilten Inert materialien, eine Zugabe- und Mischstrecke (7.03), eine Zufuhr leitung für die Mischung mit Meßgeräten (7.04) zur auszubessern den Leitung (7.10), eine Austrittsleitung (7.21) mit Auffangsieb oder -abscheider (7.22) und eventueller Rückführleitung (7.23) für das Wasser.