DE4420579A1 - Verfahren zum Reinigen von Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Rohrlei­ tungen.

Im Laufe der Zeit lagern sich in Rohrleitungen häufig Bestand­ teile aus den transportierten Medien oder Reaktionsprodukte davon oder mit dem Material der Rohrleitungen ab. So kommen bei Trinkwasserleitungen Ablagerungen aus Eisenoxid, Manganverbin­ dungen und anderen Stoffen vor. Um Trübungen des Wassers zu vermeiden und um die hydraulische Leistungsfähigkeit der Rohr­ leitung zu erhalten, werden Rohrleitungen gereinigt.

Es ist bekannt, Rohre mechanisch mit Kratzern, Bürsten oder ähnlichem oder mit unter hohem Druck stehenden Wasser zu reini­ gen. Zu diesem Zweck wird die Versorgung unterbrochen, die Rohre werden getrennt und die Reinigungsinstrumente in die Rohrleitung eingeführt. Nach dem Reinigungsvorgang wird die Leitung wieder verbunden und in Betrieb genommen.

Weiterhin ist es bekannt, Rohre, insbesondere Wasserrohre, ohne Trennung zu reinigen, indem durch Rohreinbauten wie Hydranten, Anbohrungen oder ähnliches Preßluft in den Wasserfluß der Lei­ tung eingeführt wird. Die dabei entstehenden Luftblasen werden mit dem Wasser transportiert und reißen lose Anhaftungen der Rohrwand mit. Diese werden über Rohrauslässe aus dem Rohr trans­ portiert. Die Reinigungsleistung läßt kurz nach der Einblasöff­ nung für die Preßluft schnell nach, da die Luftblasen an Wirkung verlieren und ihre Reißkraft deutlich abnimmt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Reinigen von Rohrleitungen zu schaffen, das wirkungsvoll und kostengünstig ist und an einem bestehenden Rohrleitungssystem angewendet wer­ den kann, ohne daß dafür die Rohre getrennt werden müssen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Reinigen von Rohrleitungen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß wird die zu reinigende Rohrleitung mit einem Gemisch durchspült, das Wasser, Luft und Teilchen aus Trockeneis enthält. Trockeneis ist festes Kohlendioxid, das bei Atmosphä­ rendruck bei etwa -79 °C sublimiert.

Gegenüber herkömmlichen Verfahren ist die Reinigungsleistung erhöht durch Nutzung der Transportkraft des Wassers und der Luft und des mechanischen Effekts der auf Anhaftungen abrasiv wirken­ den Teilchen aus Trockeneis. Trockeneis hat in etwa die Härte von Gips. Da ihre Umgebungstemperatur höher ist als -79°C, sub­ limieren die Trockeneisteilchen, d. h. sie gehen in die gasförmi­ ge Phase über. Mit der Änderung ihres Aggregatzustands ist eine starke Volumenvergrößerung verbunden. Der Übergang in die gas­ förmige Phase kann schnell erfolgen, was zu lokalen Erschütte­ rungen führt, die harte Anhaftungen von der Rohrwand reißen.

Wenn ein Gemisch aus Wasser, Luft und Teilchen aus Trockeneis verwendet wird, ist die Reinigungsleistung deutlich erhöht. Dies ermöglicht es, lange Rohrleitungsabschnitte bei verkürzter Rei­ nigungszeit zu behandeln.

Trockeneis, also Kohlendioxid, ist ein hygienisch unbedenklicher Stoff und lebensmittelgeeignet. Das erfindungsgemäße Verfahren kann daher bedenkenlos bei Trinkwasserleitungen angewendet wer­ den. Am Ende der Reinigungsstrecke werden das Kohlendioxidgas sowie eventuell noch vorhandene feste Trockeneisteilchen zusam­ men mit dem Luft-Wasser-Gemisch aus dem gereinigten Rohrlei­ tungsabschnitt herausgespült. Es bleiben keine Rückstände in der Rohrleitung.

Eine Trinkwasserleitung wird vorzugsweise abschnittsweise gerei­ nigt, wobei die Luft und die Teilchen aus Trockeneis über einen Hydrantenanschluß zugeführt werden. Dazu kann auch eine andere Armatur, z. B. ein Hausanschluß, verwendet werden. Dies ermög­ licht ein schnelles Arbeiten und erfordert keine Eingriffe am Rohrleitungsnetz.

An einem stromabwärts gelegenen Hydrantenanschluß, hinter dem die Trinkwasserleitung abgeschiebert ist, kann der Reinigungs­ erfolg für den zu reinigenden Leitungsabschnitt überwacht wer­ den, indem die dort ausgespülten Bestandteile beobachtet oder analysiert werden. Bei Verwendung eines Gemischs aus Wasser, Luft und Trockeneisteilchen werden an dem stromabwärts gelegenen Hydrantenanschluß anfangs Bestandteile der Ablagerung mit ausge­ spült, die z. B. anhand ihrer Färbung erkennbar sind. Wenn der Reinigungserfolg eingetreten ist, ist dagegen das Wasser klar.

Vorzugsweise dient ein Kompressor zum Liefern von Luft. Die Teilchen aus Trockeneis können über eine Schütte in eine Ein­ speisungseinrichtung eingegeben werden, die mit einem mit dem Kompressor verbundenen Luftanschluß versehen ist. So werden die Teilchen aus Trockeneis von der zugeführten Luft mitgerissen und auf einfache Weise in die Rohrleitung eingebracht.

Vorzugsweise wird ein Granulat von Teilchen aus Trockeneis mit einer Teilchengröße (d. h. einer typischen linearen Abmessung) im Bereich von 0,5 mm bis 10 mm verwendet. Besonders hat sich ein Granulat mit einer Teilchengröße im Bereich von 1 mm bis 3 mm bewährt.

Das Mischungsverhältnis der einzelnen Komponenten in einem Ge­ misch aus Wasser, Luft und Trockeneisteilchen kann in weiten Grenzen variiert werden. Das optimale Verhältnis hängt auch von den äußeren Gegebenheiten ab, wie z. B. dem Rohrquerschnitt, der Länge des zu reinigenden Leitungsabschnitts, der Art der Ablage­ rungen in den Rohren, dem zur Verfügung stehenden Wasserdruck, dem Druck der verwendeten Preßluft, und kann in der Praxis durch einfache Versuche ermittelt werden. Als grober Richtwert kann dienen, daß auf 100 Liter Wasser 8-15 kg Trockeneis verwendet werden. Abweichungen nach oben oder unten sind aber möglich.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf die Anwendung bei Trinkwasserleitungen beschränkt, sondern eignet sich zum Reini­ gen von Rohrleitungen aller Art, insbesondere von Transport- und Verteilungsleitungen für flüssige Medien.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische und nicht maßstabsgetreue Ansicht der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Reinigung einer Trinkwasserleitung.

In Fig. 1 ist ein Teilbereich einer als Trinkwasserleitung dienenden Rohrleitung 1 dargestellt, die sich nach links und rechts fortsetzt. Die Rohrleitung 1 liegt im Erdreich 2 unter­ halb des Straßenniveaus 3.

In mehr oder weniger regelmäßigen Abständen gehen von der Rohr­ leitung 1 Abzweigungen 10, 20, 30 aus, die nach oben führen und kurz unterhalb des Straßenniveaus 3 in Hydrantenanschlüssen 11, 21, 31 enden. Jeder der Hydrantenanschlüsse 11, 21, 31 ist mit einem Absperrventil 12, 22 bzw. 32 versehen. In die Rohrleitung 1 selbst sind Schieber 13, 23, 33 eingebaut, um den Wasserfluß bei Bedarf zu unterbrechen und die Rohrleitung 1 absperren zu können.

Im Ausführungsbeispiel wird die Rohrleitung 1 mit einem Gemisch aus Wasser, Luft und Teilchen aus Trockeneis abschnittsweise gereinigt.

In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand erfolgt eine Behandlung des Leitungsabschnitts der Rohrleitung 1, der sich zwischen dem Schieber 13 und der Abzweigung 20 erstreckt. Dazu wird der Schieber 13 vollständig oder teilweise geöffnet, um ein Einströ­ men von Wasser zu ermöglichen, das von links nach rechts fließt. Der Schieber 23 ist vollständig geöffnet, der Schieber 33 ge­ schlossen.

Auf den Hydrantenanschluß 11 ist in abgedichteter Weise eine Einspeisungseinrichtung 40 aufgesetzt. Die Einspeisungseinrich­ tung 40 weist ein Standrohr 41 auf, an dessen oberem Ende sich eine Schütte 42 befindet, in die ein Granulat von Teilchen aus Trockeneis eingefüllt werden kann. Dazu wird das Trockeneisgra­ nulat einem wärmeisolierten Vorratsbehälter entnommen, der nicht eingezeichnet ist. An einer Seite des Standrohrs 41 mündet ein Luftanschluß 43 ein, der über einen Schlauch 44 mit einem Kom­ pressor 45 zur Erzeugung von Preßluft (z. B. von 10-15 bar) verbunden ist. Im unteren Bereich des Standrohrs 41 ist ein (nicht eingezeichnetes) Rückschlagventil eingebaut, um zu ver­ hindern, daß bei nachlassendem Druck der Preßluft Wasser aus der Rohrleitung 1 im Standrohr 41 hochsteigt.

Am Hydrantenanschluß 21 ist in abgedichteter Weise ein Schlauch 48 zum Ableiten des für die Reinigung des Leitungsabschnitts gebrauchten Gemischs angebracht.

Vor Beginn der Reinigung des betrachteten Leitungsabschnitts sind die Absperrventile 12 und 22 geschlossen, während das Ab­ sperrventil 32 permanent geschlossen ist. Nachdem der Kompressor 45 in Betrieb genommen ist und die Preßluft den vollen Druck erreicht hat, werden die Absperrventile 22 und 12 geöffnet. Über die Schütte 42 wird Trockeneisgranulat zugegeben. Die durch den Luftanschluß 43 in das Standrohr 41 eintretende Preßluft reißt Teilchen aus Trockeneis mit und kann durch die Schütte 42 zu­ sätzliche Luft ansaugen. Durch den Schieber 13 tritt Wasser hinzu. So wird der Leitungsabschnitt zwischen dem Schieber 13 und der Abzweigung 20 mit einem Gemisch aus Wasser, Luft und Trockeneisteilchen durchspült, wobei Anhaftungen von der Rohr­ wand entfernt werden und der Leitungsabschnitt gründlich gerei­ nigt wird.

Das Gemisch tritt über die Abzweigung 20 und den Schlauch 48 aus der Rohrleitung 1 aus. Es kann in einen Kanal abgeführt werden. Gegebenenfalls empfiehlt es sich, noch nicht sublimierte Troc­ keneisteilchen mit einem Sieb abzufangen und die Flüssigkeit vor der Abgabe in die Kanalisation in einem mit der Außenluft in Verbindung stehenden Behälter zwischenzulagern, so daß das im Wasser gelöste Kohlendioxid sowie gelöste Luft ausgasen können. Mittels der am Schlauch 48 ausgespülten Bestandteile läßt sich der Reinigungserfolg überwachen. Während anfangs die von der Rohrwand abgelösten Bestandteile eine Verfärbung bewirken, soll­ te das Wasser später klar werden, was auf eine erfolgreiche Reinigung des betrachteten Leitungsabschnitts schließen läßt. Die Überwachung wird noch zuverlässiger, wenn eine chemische Analyse auf bestimmte Bestandteile des ausgespülten Gemischs vorgenommen wird.

Bei Beendigung der Reinigung des betrachteten Leitungsabschnitts werden nach Einstellung der Trockeneiszufuhr die Absperrventile 12 und 22 geschlossen und die Preßluft abgestellt. Um den näch­ sten Abschnitt der Rohrleitung 1 zu reinigen, den zwischen dem Schieber 23 und der Abzweigung 30, gibt es zwei Möglichkeiten:
Man kann die Einspeisungseinrichtung 40 am Hydrantenanschluß 21 und den Schlauch 48 am Hydrantenanschluß 31 montieren und dann genau wie zuvor verfahren. Alternativ kann man auch die Einspei­ sungseinrichtung 40 am Hydrantenanschluß 11 belassen und den Schlauch 48 am Hydrantenanschluß 31 anbringen, während das Ab­ sperrventil 22 geschlossen ist. Nun verfährt man wie zuvor be­ schrieben. Während das Gemisch aus Wasser, Luft und Trockeneis­ teilchen den bereits gereinigten Rohrabschnitt zwischen dem Schieber 13 und der Abzweigung 20 durchströmt, verliert es kaum an Reinigungskraft, so daß der nachfolgende Leitungsabschnitt zwischen den Abzweigungen 20 und 30 ebenfalls wirkungsvoll von Ablagerungen und Anhaftungen befreit werden kann. Es ist auch denkbar, von vornherein längere Leitungsabschnitte in einem Stück zu reinigen.

Bei einer alternativen Ausgestaltung der Einspeisungseinrichtung 40 weist diese auch einen Wasseranschluß auf, so daß über einen Schlauch zugeführtes Wasser direkt in die Einspeisungseinrich­ tung 40 und damit in die Rohrleitung 1 eingegeben werden kann. In diesem Falle bleibt der Schieber 13 geschlossen.

Claims (8)

1. Verfahren zum Reinigen von Rohrleitungen, wobei die zu rei­ nigende Rohrleitung mit einem Gemisch durchspült wird, das Wasser, Luft und Teilchen aus Trockeneis enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trinkwasserleitung (1) abschnittsweise gereinigt wird, wobei die Luft und die Teilchen aus Trockeneis über einen Hydran­ tenanschluß (11) oder andere Armaturen, wie Hausanschluß, zugeführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem stromabwärts gelegenen Hydrantenanschluß (21), hinter dem die Trinkwasserleitung (1) abgeschiebert ist, mittels der dort ausgespülten Bestandteile der Reinigungserfolg für den zu reinigenden Leitungsabschnitt überwacht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Luft von einem Kompressor (45) geliefert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen aus Trockeneis über eine Schütte (42) in eine Ein­ speisungseinrichtung (40) eingegeben werden, die mit einem mit dem Kompressor (45) verbundenen Luftanschluß (43) ver­ sehen ist, so daß die Teilchen aus Trockeneis von der zu­ geführten Luft mitgeführt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Granulat von Teilchen aus Trockeneis mit einer Teilchengröße im Bereich von 0,5 mm bis 10 mm verwen­ det wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Granulat von Teilchen aus Trockeneis mit einer Teilchengröße im Bereich von 1 mm bis 3 mm verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf 100 l Wasser 8 bis 15 kg Trockeneis ver­ wendet wird.