DE4438939A1 - Method of cleaning and flushing pipe lines and pipe networks - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen und zum Spülen von Rohrnetzen, insbesondere von in Betrieb befindlichen Trink- oder Rohwassernetzen für die öffentliche Trinkwasserversorgung, die durch größere Rohrleitungsdimensionen und Rohrleitungslängen gekennzeichnet sind, durch fließendes Wasser und intermittierende Einleitung von komprimierter Luft.The invention relates to a method and a device for cleaning pipes and for flushing pipe networks, in particular drinking or Raw water networks for public drinking water supply through larger Pipe dimensions and pipe lengths are characterized by flowing Water and intermittent introduction of compressed air.
Wenn die Transportkapazität einer Rohrleitung oder der hygienische Zustand einer Trinkwasserleitung erheblich beeinträchtigt ist, kann durch Reinigen Abhilfe geschaffen werden. Die einfachste Art der Reinigung ist das Leitungsspülen, das jedoch nicht ausreicht, wenn Inkrustationen entfernt werden müssen. Durch eine Erhöhung der Fließgeschwindigkeit kann die Spülwirkung verbessert werden. Eine weitere Möglichkeit zur Erhöhung der Spülwirkung ist die in "Handbuch für Rohrnetzmeister", 3. Auflage 1994, Seite 350, beschriebene Luft-Wasser-Spülung, bei welcher in einer abgeschieberten Leitungsstrecke unter gleichzeitigem geringen Öffnen des Absperrschiebers Preßluft durch einen Hydranten eingeblasen wird. Zum durchfließenden Wasser wird etwa 50% Luft in Stößen zugegeben, da ständiges Zugeben der Luft einen nur geringen Erfolg bewirkt. Bei diesem Verfahren muß aber mit dem Auftreten von Druckstößen gerechnet werden.If the transport capacity of a pipeline or the hygienic condition of a Drinking water pipe is significantly impaired, cleaning can help will. The simplest type of cleaning is line rinsing, but it is not enough when incrustations have to be removed. By increasing the flow rate the rinsing effect can be improved. Another way to increase The rinsing effect is that in "Handbuch für Rohrnetzmeister", 3rd edition 1994, page 350, Air-water flushing described, in which in a line section pushed off simultaneous slight opening of the gate valve compressed air by a hydrant is blown in. About 50% air is added to the water flowing through in bursts, because constant addition of air causes little success. In this procedure, however the occurrence of pressure surges can be expected.
Bekannt sind auch Spülverfahren mit einer Reinigungsflüssigkeit bei gleichzeitiger Einleitung von Gasen oder Druckluft zum Spülen von gering dimensionierten Leitungsnetzen mit begrenzter räumlicher Ausdehnung, beispielsweise in Hauswasserinstallationen oder Heizkreisen in Gebäuden oder bei unterirdisch verlegten Rohrleitungen in vergleichbarer Größenordnung bei innerbetrieblichen Rohrleitungssystemen.Rinsing processes with a cleaning liquid with simultaneous introduction are also known of gases or compressed air for purging small dimensioned pipe networks with limited spatial expansion, for example in domestic water installations or Heating circuits in buildings or in underground pipes in comparable Order of magnitude for in-house piping systems.
Mit der DD WP 1 48 731 ist bereits ein Verfahren zur Reinigung einer innerbetrieblichen Rohrleitung für die Ableitung von faserstoffhaltigen Abwassersuspensionen aus Papiermaschinen bekannt gemacht worden, welches sich die reinigende Wirkung von im Spülwasser mitgeführten Luftblasen nutzbar macht. Das Verfahren einer Wasser-Luft-Spülung für die Reinigung von Abwasserleitungen an Papiermaschinen besteht im wesentlichen darin, daß durch stoßweise Zugabe von Druckluft zum Spülwasserstrom, in gleichmäßigen oder ungleichmäßigen Intervallen, bei einem üblicherweise niedrigen Druck in der Abwasserleitung eine höhere Reinigungswirkung gegenüber den bekannten Spülverfahren erreicht werden soll. Die Druckluftzugabe in den Spülwasserstrom der zu reinigenden Rohrleitung erfolgt in bis zu sechzig Sekunden dauernden Intervallen bei einem Druck von 60 kPa. Die zu dosierende Luftmenge beläuft sich hierbei auf das 0,5 bis 3-fache des in cm² bezifferten Rohrquerschnittes. Bei einem normalerweise vorliegenden Rohrleitungsquerschnitt einer Abwasserleitung DN 150 beträgt die dosierte Luftmenge demgemäß circa 20 Liter pro Sekunde. In dieser Größenordnung teilt sich die in den Spülwasserstrom eingeleitete Druckluft bereits während des Eindosierens in eine Vielzahl von kleineren Luftbläschen, die in der Spülflüssigkeit eine nur geringe Reinigungswirkung bewerkstelligen. Nachteilig ist außerdem bei einer geringen Reinigungswirkung der relativ hohe Druckluftverbrauch und der große Zeitaufwand, der bei einer Intervalldauer von 60 Sekunden und nach 15 Perioden mindestens eine halbe Stunde beträgt. Außerdem bewirkt die stoßweise Zugabe von Druckluft über die Reinigungswirkung hinaus durch die Periodizität der Druckluftzugabe ständige Druckschwankungen, die ein starkes Pulsieren des Spülstromes hervorrufen.The DD WP 1 48 731 is already a process for cleaning an in-house Pipe for the discharge of fibrous wastewater suspensions Paper machines have been made known, which the cleaning effect of the Rinsing water with usable air bubbles. The process of a water-air purge for cleaning sewage pipes on paper machines essentially consists of that by intermittent addition of compressed air to the flushing water flow, in even or uneven intervals at a usually low pressure in the sewer a higher cleaning effect compared to the known rinsing process is to be achieved. The compressed air is added to the flushing water flow of the pipeline to be cleaned in up to intervals lasting sixty seconds at a pressure of 60 kPa. The one to be dosed The air volume here is 0.5 to 3 times the pipe cross-section numbered in cm². With a normally existing cross-section of a DN 150 sewage pipe the metered amount of air is accordingly about 20 liters per second. In this The compressed air introduced into the flushing water flow already divides in the order of magnitude of dosing into a multitude of smaller air bubbles that are only one in the rinsing liquid achieve a low cleaning effect. Another disadvantage is a low one Cleaning effect of the relatively high compressed air consumption and the large amount of time that an interval of 60 seconds and after 15 periods at least half an hour is. In addition, the intermittent addition of compressed air causes the cleaning effect addition, due to the periodicity of the addition of compressed air, constant pressure fluctuations that a cause a strong pulsation of the flushing current.
Derartige Pulsationen bewirken über das reguläre Maß hinausgehende Druckspitzen in der Abwasserleitung, welche den normalerweise herrschenden Betriebsdruck überschreiten und eine Zerstörung der Abwasserleitung bewirken können. Aus diesem Grunde ist dieses Verfahren beispielsweise zum Reinigen von unterirdisch verlegten Rohrleitungssystemen oder zum Spülen von Rohrleitungen der öffentlichen Trinkwasserversorgung nicht geeignet, weil bei diesen Versorgungsleitungen der beim Reinigen der Rohrleitungen auftretende Spüldruck nicht wesentlich höher als der Betriebsdruck, aber keinesfalls höher als der Nenndruck der Rohrleitung ausfallen sollte. Zum Spülen einer Rohrleitung der öffentlichen Trinkwasserversorgung wäre demzufolge deren Außerbetriebnahme erforderlich, was in der Praxis nicht oder nur in seltenen Fällen zu gewährleisten ist.Such pulsations cause pressure peaks in the pressure exceeding the regular level Wastewater pipe which exceeds the normal operating pressure and can destroy the sewage pipe. For this reason, this is Process, for example for cleaning underground piping systems or not suitable for flushing pipes in public drinking water supply because these supply lines do not have the flushing pressure that occurs when cleaning the pipes much higher than the operating pressure, but never higher than the nominal pressure of the Pipeline should fail. For flushing a public pipeline Drinking water supply would therefore be required to be decommissioned, which in the Practice can not be guaranteed or only in rare cases.
Ein weiteres auf dem Prinzip der Wasser-Luft-Spülung beruhendes Verfahren wurde in der späteren DE Offenlegungsschrift 35 28 648 zur Reinigung einer Hauswasserleitung bei einem Neubau vorgeschlagen. Es beinhaltet ein Spülverfahren unter gleichzeitiger Einleitung von Preßluft aus einer Preßluftflasche. Die Einspeisung der Preßluft erfolgt in periodischen Druckluftstößen, welche mit Hilfe einer pneumatisch arbeitenden Servo-Ventilsteuerung ausgelöst werden. Die Druckluftstöße sind durch die Größe der in die Zuleitung geschalteten Zwischenbehälter definiert und stehen in keiner unmittelbaren Beziehung zu der Dimension oder der Länge der zu reinigenden Rohrleitung. Die Druckluftstöße sind auf eine Dauer von 3-10 Sekunden und einen Druck von 8-10 bar festgelegt. Beim Spülen wird der normale Wasserdruck von 7 bar verwendet, wodurch sich für die Druckluft ein Überdruck von 1-3 bar ergibt. Infolgedessen ist dieses Verfahren für die Reinigung einer öffentlichen Trinkwasserversorgungsleitung ebensowenig geeignet. Another method based on the principle of water-air flushing has been described in the later DE Offenlegungsschrift 35 28 648 for cleaning a house water pipe at a Proposed new building. It includes a rinsing process with simultaneous initiation of Compressed air from a compressed air bottle. The compressed air is fed in periodically Compressed air blows, which are carried out using a pneumatically operating servo valve control to be triggered. The compressed air blasts are due to the size of the switched in the supply line Intermediate containers define and are not directly related to the dimension or the length of the pipeline to be cleaned. The air blasts are for a period of 3-10 seconds and a pressure of 8-10 bar. When rinsing becomes the normal one Water pressure of 7 bar is used, which results in an overpressure of 1-3 bar for the compressed air results. As a result, this procedure is for cleaning a public Drinking water supply line is also unsuitable.
Zur Minderung der durch hohe Druckspitzen auftretenden Nachteile wurde in der DE Patentschrift 37 22 549 ein hydrodynamischer Druckspeicher mit einem Gasdruckpolster vorgesehen, welcher mit einem gewissen Gasdruck vorgespannt ist und die Aufnahme von über das normale Maß hinausgehenden Druckstößen in der Trinkwasserleitung ermöglichen soll. Da das Aufnahmevermögen des hydrodynamischen Druckspeichers zum Speichern von Druckstößen begrenzt ist, kommt eine Anwendung der Vorrichtung auch in einem öffentlichen Wasserleitungsnetz und besonders bei größeren Dimensionen nicht in Betracht.In order to reduce the disadvantages arising from high pressure peaks, DE Patent specification 37 22 549 a hydrodynamic pressure accumulator with a gas pressure cushion provided which is biased with a certain gas pressure and the absorption of over the normal level should allow pressure surges in the drinking water pipe. There the absorption capacity of the hydrodynamic pressure accumulator for storing Pressure surges are limited, the device also comes into use in a public place Water supply network and especially not in larger dimensions.
In der DE Offenlegungsschrift 35 02 969 wird das Reinigungswasser und die Druckluft aus einer Preßluftflasche gleichzeitig in die zu reinigenden Rohrleitung eingeleitet. Gemessen wird die eingeleitete Wassermenge und der Luftdruck. Die Meßwerte werden einem Mikrocomputer zugeleitet, welcher die Steuerung der Reinigungsvorrichtung durch entsprechend angeordnete Elektromagnetventile vornimmt. Die Steuerung durch den Mikrocomputer erfolgt dergestalt, daß der Luftdruck 1 bar über dem Ruhedruck des Spülwassers liegt. Danach werden rhythmisch nacheinander Spülwasserimpulse einer nicht weiter definierten Länge erzeugt und in die zu spülenden Rohrleitung eingespeist. Gleichzeitig werden in dem Zeitraum der Dauer eines Spülwasserimpulses mehrere Druckluftimpulse erzeugt und dem Spülwasserimpuls überlagert, was einer Steigerung der Reinigungswirkung zugute kommen soll. Auch in diesem Falle kann das Entstehen von hohen Druckspitzen nicht ausgeschlossen werden, so daß auch dieses Verfahren auf relativ klein dimensionierte, neue, nach Bauausführung zu spülende Hauswasserinstallationen beschränkt bleibt.In DE Offenlegungsschrift 35 02 969, the cleaning water and the compressed air are made a compressed air bottle simultaneously introduced into the pipeline to be cleaned. Is measured the amount of water introduced and the air pressure. The measured values are a microcomputer fed, which the control of the cleaning device by appropriately arranged Solenoid valves. The control by the microcomputer takes place in such a way that the air pressure is 1 bar above the static pressure of the flushing water. After that rhythmically successively rinsing water impulses of a length not further defined and fed into the pipeline to be flushed. At the same time, in the period of duration a flushing water pulse generates several compressed air pulses and the flushing water pulse superimposes what should benefit from an increase in the cleaning effect. Also in this The occurrence of high pressure peaks cannot be excluded, so that too this process to relatively small, new, to be flushed after construction Domestic water installations remains limited.
Schließlich wurde in der DE Offenlegungsschrift 36 15 171 eine fahrbare Einrichtung zur Reinigung von Rohrleitungen mittels Druckluft aus einem Kompressor vorgeschlagen, welche einen Differenzdruckregler aufweist, welcher eingangsseitig mit dem anliegenden Wasserdruck beaufschlagt wird und der nach Handeinstellung einen bestimmten Wert des Differenzdruckes der Druckluft gegenüber dem Spülwasserdruck konstant hält. Der Überdruck beträgt wie angegeben 1 bar. Die für die Spülung verwendete Druckluft wird mit einem normalen Kompressor erzeugt und mittels einer vorhandenen Druckluftleitung zu der Verbraucherstelle geführt. Auch in diesem Fall kann eine nur geringe Luftmenge zum Rohrspülen zugemessen werden, wodurch die zu Anfang beschriebenen Nachteile nicht beseitigt werden können.Finally, in DE laid-open specification 36 15 171, a mobile device for Cleaning of pipelines using compressed air from a compressor is proposed, which has a differential pressure regulator, which is on the input side with the water pressure present is acted upon and a certain value of the differential pressure after manual setting the compressed air keeps constant compared to the flushing water pressure. The overpressure is like specified 1 bar. The compressed air used for purging is used with a normal Compressor generated and via an existing compressed air line to the consumer point guided. In this case too, only a small amount of air can be metered in for pipe flushing , which means that the disadvantages described at the beginning cannot be eliminated.
Die Erfindung bezweckt ein Verfahren und eine Einrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen und zum Spülen von Rohrnetzen, insbesondere von in Betrieb befindlichen Trink- oder Rohwassernetzen für die öffentliche Trinkwasserversorgung, die durch wesentlich größere Rohrleitungsdimensionen und Rohrleitungslängen gekennzeichnet sind, bei welchem die Reinigung durch fließendes Wasser und intermittierende Einleitung von komprimierter Luft ohne Außerbetriebnahme der Rohrleitung erfolgen kann.The invention aims at a method and a device for cleaning pipelines and for flushing pipe networks, in particular drinking or Raw water networks for public drinking water supply, which are significantly larger Pipe dimensions and pipe lengths are marked, in which the Cleaning with flowing water and intermittent introduction of compressed air can be done without decommissioning the pipeline.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Reinigungsverfahren für groß dimensionierte und in Betrieb befindliche Rohrleitungen zu schaffen, bei welchem der beim Spülen mit Druckluft auftretende Spüldruck stets niedriger als der Nenndruck und geringer als der in der Rohrleitung herrschende Betriebsdruck beziehungsweise Versorgungsdruck ist.The invention is based on the problem of a cleaning method for large dimensions and create pipelines in operation, in which the flushing with Compressed air pressure always lower than the nominal pressure and lower than that in the Pipeline prevailing operating pressure or supply pressure.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einer in Betrieb befindlichen Rohrleitung zwischen einer ersten vorhandenen oder gegebenenfalls neu zu installierenden Zapfstelle und einer zweiten Zapfstelle, welche eine Einspeisungsstelle für komprimierte Luft und eine Spülwasserauslaßstelle bilden, die Einrichtung einer Spülstrecke vorgenommen wird, welche bei fließendem Wasser durch Zufuhr von komprimierter Luft an der Einspeisungsstelle aus einem Druckluftvorratsbehälter intermittierend und in mehreren Intervallen mit einem 0,5 bar über einem Ruhenetzdruck liegenden Spüldruck beaufschlagt wird, wobei für die Zufuhr der komprimierten Luft eine der maximalen Nennweite einer Zapfstelle angemessen groß dimensionierte Druckluftleitung vorgesehen und der in der Rohrleitung herrschende Versorgungsdruck durch Öffnen der zweiten Zapfstelle auf einen Ruhenetzdruck herabgesetzt wird.According to the invention the object is achieved in that one in operation Pipeline between a first existing or, if necessary, new one to be installed Tap and a second tap, which is a feed point for compressed air and form a rinse water outlet, the establishment of a rinse section is carried out, which in the case of running water by supplying compressed air to the feed point from a compressed air reservoir intermittently and in several intervals with a 0.5 bar pressure above a resting network pressure is applied, whereby for the supply the compressed air is one of the maximum nominal width of a tap appropriately large Dimensioned compressed air line provided and the prevailing in the pipeline Supply pressure reduced to a resting network pressure by opening the second tap becomes.
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht unter Vermeidung der Nachteile des bekannten Standes der Technik in besonders wirkungsvoller Weise das Spülen von Rohrleitungen bei einem niedrigen Spüldruck, welcher unter dem Nenndruck beziehungsweise unter dem Betriebsdruck einer Rohrleitung liegt. Dadurch ist das Verfahren für das Spülen von Trinkwasserleitungen der öffentlichen Wasserversorgung besonders geeignet. Das Verfahren basiert weniger auf einer Erhöhung der Fließgeschwindigkeit des Spülwasserstromes, vielmehr auf dem Sachverhalt, daß beim vorschlagsgemäßen Einleiten der Luft eine Vermischung des Wassers unter turbulenten Verhältnissen und Ausbildung von Wirbeln stattfindet. Überall da, wo sich in schnell bewegten Flüssigkeiten oder Gasen Wirbel bilden, treten Kavitationserscheinungen auf, welche bei älteren Trinkwasserrohrleitungen den inneren Wandbelag der Inkrustation ablösen, wodurch das Trinkwasser eine Braunfärbung erhält. The proposed method enables the disadvantages of the known to be avoided State of the art in a particularly effective way the flushing of pipes a low flushing pressure, which is below the nominal pressure or below the Operating pressure of a pipeline is. This is the procedure for rinsing Drinking water pipes of the public water supply are particularly suitable. The process is less based on increasing the flow rate of the Rinsing water flow, rather on the fact that when initiating the proposed Air a mixture of water under turbulent conditions and formation of Whirling takes place. Wherever there are vortices in rapidly moving liquids or gases form, cavitation phenomena occur, which the older drinking water pipes peel off the inner wall covering of the incrustation, causing the drinking water to turn brown receives.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Zufuhr von Druckluft aus dem Druckluftvorratsbehälter in drei jeweils gleich großen Abständen intermittierend und in jeweils drei Intervallen vorgenommen wird. Dabei ist gleichermaßen gewährleistet, daß durch die stoßweise Einleitung von Druckluft eine Überlagerung von Pulsationen und eine Überbeanspruchung der Rohrleitung durch Druckstöße nicht in Erscheinung treten kann. Dadurch werden Schäden an bestehenden und älteren sowie störanfälligen Rohrleitungen vermieden, was sich letztendlich auf eine höhere Versorgungssicherheit auswirkt.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the supply of Compressed air from the compressed air reservoir at three equally large intervals is carried out intermittently and at three intervals. It is equally ensures that the intermittent introduction of compressed air overlaps Pulsations and overstressing of the pipeline due to pressure surges not in Appearance can occur. This will damage existing and older ones as well interference-prone pipelines avoided, which ultimately leads to a higher Security of supply affects.
Im Rahmen der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die Einspeisungsstelle für komprimierte Luft und die Spülwasserauslaßstelle jeweils durch einen Feuerlöschhydranten gebildet werden. Diese sind bei einer Trinkwasserleitung der öffentlichen Wasserversorgung in festgelegten Abständen angeordnet und von daher für die jeweilige Einrichtung einer Spülstrecke geeignet. Außerdem besitzen sie einen genügend großen Auslaßquerschnitt, der sich für das schnelle Zuführen einer großen Druckluftmenge eignet.In the context of the invention it is further provided that the feed point for compressed air and the flushing water outlet each through a fire hydrant be formed. These are in a drinking water pipe of the public water supply in fixed intervals arranged and therefore for the respective establishment of a Suitable for rinsing. In addition, they have a sufficiently large outlet cross section, the is suitable for the rapid supply of a large amount of compressed air.
Es wurde weiterhin gefunden, daß es außerdem vorteilhaft ist, wenn die Spülstrecke zwischen zwei Hydranten bei einer Rohrleitung mit Nennweite 150 maximal 1500 Meter, bei einer Nennweite 200 maximal 1000 Meter und bei einer Nennweite 300 maximal 700 Meter beträgt. Bei der angegebenen Ausdehnung einer Spülstrecke wird bezogen auf die Nennweite ein optimales Reinigungsergebnis erzielt.It has also been found that it is also advantageous if the rinsing section between two hydrants for a pipe with a nominal diameter of 150 maximum 1500 meters, for one Nominal size 200 is a maximum of 1000 meters and with a nominal size 300 is a maximum of 700 meters. In the case of the specified extension of a flushing section, a is referred to the nominal size optimal cleaning result achieved.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt im wesentlichen einen auf einer fahrbaren Transporteinrichtung angeordneten, die Spülluft bevorratenden Druckluftvorratsbehälter, welcher derart dimensioniert ist, daß in den zu spülenden Rohrleitungen Luftblasen in mindestens drei Intervallen gebildet werden können.The device for carrying out the method essentially comprises one on one Mobile transport device arranged, the purge air storing Compressed air reservoir, which is dimensioned such that in the to be flushed Pipelines air bubbles can be formed in at least three intervals.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Druckluftleitung zum Zuführen der komprimierten Luft aus dem Druckluftbehälter durch einen Feuerwehrschlauch gebildet wird.According to a further embodiment of the invention it is provided that the compressed air line to supply the compressed air from the compressed air tank through a Fire hose is formed.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel und anhand von Zeichnungen näher erläuterte werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigtThe invention will be described below using an exemplary embodiment and with reference to drawings are explained in more detail. In the accompanying drawings shows
Fig. 1 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Verfahrensanordnung, Fig. 1 is an illustration of the process arrangement according to the invention,
Fig. 2 die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, Fig. 2 shows the device for performing the method,
Fig. 3 in einem Längsschnitt einen vergrößerten Rohrleitungsabschnitt mit dem in Fig. 1 angegeben Detail A und Fig. With the indicated 3 in a longitudinal section of an enlarged section of pipeline in FIG. 1 detail A and
Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem in Fig. 3 dargestellten Rohrleitungsabschnitt im Detail B in schematischer Darstellung. Fig. 4 shows an enlarged detail from the pipe section shown in Fig. 3 in detail B in a schematic representation.
In Fig. 1 ist eine Rohrleitung 1 dargestellt, die in dem gewählten Ausführungsbeispiel eine Trinkwasserleitung der öffentlichen Wasserversorgung skizziert. In der unter der Erdoberfläche 2 verlegten Rohrleitung 1 fließt ein durch einen Pfeil 3 angedeuteter Wasserstrom 4 in Fließrichtung von links nach rechts. In der Rohrleitung 1 befinden sich üblicherweise, weswegen auf eine nähere Erläuterung verzichtet wird, in vorgegebenen Abständen Zapfstellen 5 für eine Lösch- oder Brauchwasserentnahme in Form von Feuerlöschhydranten, nachfolgend Hydranten 5′ genannt, deren Entfernung untereinander durch die Vorschriften für das Feuerrettungswesen bei der Errichtung der Rohrleitung 1 vorgegeben ist. In geschlossenen Ortschaften liegen die Hydranten 5′ in Abständen von 80 bis 120 m. In dem Falle, daß eine Rohrleitung 1 außerhalb von geschlossenen Ortschaften gespült werden muß, ist die nachträgliche Einrichtung von adäquaten Zapfstellen 5 in entsprechend großen Abständen denkbar.In Fig. 1, a pipe 1 is shown, which outlines a drinking water pipe of the public water supply in the selected embodiment. In the pipeline 1 laid under the surface of the earth 2 , a water flow 4 indicated by an arrow 3 flows in the flow direction from left to right. In the pipeline 1 are usually, which is why a more detailed explanation is dispensed, at predetermined intervals tapping points 5 for a fire or process water supply in the form of fire extinguishing hydrants, hereinafter called hydrants 5 ', the distance between them by the regulations for fire rescue during installation the pipe 1 is specified. In closed towns, the hydrants 5 'are at intervals of 80 to 120 m. In the event that a pipeline 1 must be rinsed outside of built-up areas, the subsequent establishment of adequate tapping points 5 is conceivable at correspondingly large intervals.
In dem Ausführungsbeispiel bildet ein erster Hydrant 6 eine Einspeisungsstelle 6′ für komprimierte Luft 7 und eine zweiter Hydrant 8 stellt eine Spülwasserauslaßstelle 8′ dar, welche beide eine Spülstrecke 9 einschließen und begrenzen. Bei einer Trinkwasserleitung mit der Nennweite DN 150 beträgt der Abstand zwischen dem ersten Hydranten 6 beziehungsweise dem zweiten Hydranten 8 und damit die Länge der Spülstrecke 9 maximal 1500 m. Dieser Abstand wird aus nachfolgend zu erläuternden Gründen bei größeren Nennweiten geringer gewählt, so daß er bei einer Nennweite von DN 200 maximal 1000 m und bei einer Nennweite von DN 300 höchstens 700 m beträgt.In the exemplary embodiment, a first hydrant 6 forms a feed point 6 'for compressed air 7 and a second hydrant 8 represents a flushing water outlet point 8 ', both of which enclose and limit a flushing section 9 . In the case of a drinking water pipe with a nominal diameter of DN 150, the distance between the first hydrant 6 or the second hydrant 8 and thus the length of the flushing section 9 is a maximum of 1500 m. For reasons to be explained below, this distance is chosen to be smaller for larger nominal diameters, so that it is a maximum of 1000 m for a nominal diameter of DN 200 and a maximum of 700 m for a nominal diameter of DN 300.
Zu ebener Erde ist in der Nähe der Einspeisungsstelle 6′ des Hydranten 6 ein auf Rädern 10 verfahrbares Spülfahrzeug 11 angeordnet, welches einen vergrößerten Druckluftvorratsbehälter 12 und eine zu dem Hydranten 6 führende Spülluftleitung 13 aufweist. Die Spülluftleitung 13 ist mit dem Hydranten 6 luftdicht verbunden und in ihrem Querschnitt mindestens so groß wie die Nennweite des Hydranten 6 ausgeführt. Diese Nennweite beträgt im Rahmen der vorgeschrieben Arbeitsnorm in der Regel DN 80. In besonders einfacher Weise gestaltet sich von daher die Zuführung der komprimierten Luft 7, wenn die Zapfstelle 5 durch einen Hydranten 6 gebildet wird. In diesem Fall wird anstelle der Spülluftleitung 13 ein Feuerwehrschlauch 13′ verwendet, welcher unmittelbar an das an einem Hydranten 6 vorhandene Anschlußprofil angeschlossen werden kann.At ground level, in the vicinity of the feed point 6 'of the hydrant 6, a flushing vehicle 11 which is movable on wheels 10 and which has an enlarged compressed air reservoir 12 and a flushing air line 13 leading to the hydrant 6 is arranged . The purge air line 13 is connected to the hydrant 6 in an airtight manner and its cross section is at least as large as the nominal width of the hydrant 6 . Within the framework of the prescribed labor standard, this nominal width is generally DN 80. The supply of compressed air 7 is therefore particularly simple if the tap 5 is formed by a hydrant 6 . In this case, a fire hose 13 'is used instead of the purge air line 13 ', which can be connected directly to the existing on a hydrant 6 connection profile.
Das andere Ende der Spülluftleitung 13 mündet, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, in einem auf dem Spülfahrzeug 11 angeordneten und vergrößerten Druckluftvorratsbehälter 12, welcher die zum Spülen erforderliche Spülluftmenge bevorratet und der durch einen an sich bekannten Druckluftkompressor 14 gespeist wird. Zur Reinhaltung der Spülluft 7 ist aus hygienischen Gründen außerdem ein Ölfilter 15 vorgesehen. Das Fassungsvolumen des vergrößerten Druckluftvorratsbehälters 12 reicht über das normalerweise bei einem Druckluftkompressor 14 anzutreffende Druckluftvolumen eines Kompressorbehälters weit hinaus. Das Druckluftvolumen ist derart groß bemessen, daß die zu reinigende Rohrleitung 1 mit einer größeren Spülluftmenge in mindestens drei Intervallen pro Minute beaufschlagbar ist, ohne daß dabei ein wesentlicher Druckabfall in dem Druckluftvorratsbehälter 12 zu verzeichnen ist. Für die Regelung des Druckes ist des weiteren ein durch eine Zentrale Prozessoreinheit 16 gesteuertes Regelventil 17 vorgesehen, das den Spüldruck 18 der komprimierten Spülluft 7 auf einen vorgegebene Differenzdruck HD einstellt.The other end of the purge air line 13 opens, as can be seen from FIG. 2, in a compressed air storage container 12 which is arranged and enlarged on the flushing vehicle 11 and which stores the quantity of purge air required for purging and which is fed by a compressed air compressor 14 known per se. To keep the purge air 7 clean, an oil filter 15 is also provided for hygienic reasons. The volume of the enlarged compressed air reservoir 12 extends far beyond the compressed air volume of a compressor container normally found in a compressed air compressor 14 . The volume of compressed air is so large that the pipeline 1 to be cleaned can be supplied with a larger amount of purge air in at least three intervals per minute without a significant pressure drop in the compressed air reservoir 12 being recorded. For regulating the pressure, a control valve 17 controlled by a central processor unit 16 is also provided, which adjusts the purge pressure 18 of the compressed purge air 7 to a predetermined differential pressure H D.
In der schematischen Darstellung in Fig. 1 ist augenscheinlich, daß der Spüldruck 18 niedriger als der in der Rohrleitung 1 herrschende Versorgungsdruck 19 und um 0,5 bar höher als der Ruhenetzdruck 20 in der Rohrleitung 1 ist, wenn der zweite Hydrant 8 vollständig geöffnet wird. Der in der Rohrleitung 1 herrschende Ruhenetzdruck 20 ist mit einem an die Zentrale Prozessoreinheit 16 angeschlossenen Druckmanometer 21 meßbar. Das Einleiten der komprimierten Spülluft 7 in die Rohrleitung 1 erfolgt mit einem Intervallventil 22, das intermittierend und in drei Intervallen pro Minute geöffnet und geschlossen wird.In the schematic illustration in Fig. 1, it is apparent that the flushing pressure than the pressure prevailing in the pipe 1 supply pressure 19 and at 0.5 bar higher than the rest mains pressure 20 is 18 lower in the pipeline 1 when the second hydrant is fully opened 8 . The resting network pressure 20 prevailing in the pipeline 1 can be measured with a pressure manometer 21 connected to the central processor unit 16 . The compressed purge air 7 is introduced into the pipeline 1 with an interval valve 22 which is opened and closed intermittently and at three intervals per minute.
Hierzu wird zunächst, ohne daß das Trinkwasserrohrnetz abgestellt werden muß, an dem ersten Hydranten 6 die Spülluftleitung 13 beziehungsweise ein Feuerwehrschlauch 13′ angeschlossen und der zweite Hydrant 8 zur Abführung des Schmutzwassers 24 vollständig geöffnet, wobei der Versorgungsdruck 19 auf einen niedrigeren Ruhenetzdruck 20 gesenkt wird. Der Ruhenetzdruck 20 wird mit dem Druckmanometer 21 gemessen und nach Vergleich mit dem Druckluftmanometer 23 wird durch die Zentrale Prozessoreinheit 16 der Spüldruck 18 mit Hilfe des Regelventils 17 auf einen um 0,5 bar höheren Wert eingeregelt. Danach wird das Intervallventil 22 geöffnet und die komprimierte Spülluft 7 aus dem Druckluftvorratsbehälter 12 in die Rohrleitung 1 gedrückt. For this purpose, first of all, without having to shut down the drinking water pipe network, the flushing air line 13 or a fire hose 13 'is connected to the first hydrant 6 and the second hydrant 8 is completely opened to discharge the dirty water 24 , the supply pressure 19 being reduced to a lower resting network pressure 20 . The resting network pressure 20 is measured with the pressure manometer 21 and, after comparison with the compressed air manometer 23 , the purging pressure 18 is adjusted by the central processor unit 16 with the help of the control valve 17 to a value which is 0.5 bar higher. The interval valve 22 is then opened and the compressed purge air 7 is pressed out of the compressed air reservoir 12 into the pipeline 1 .
Gemäß Fig. 3 bleibt das Intervallventil 22 so lange geöffnet, bis sich in der Rohrleitung 1 eine erste Luftblase 26 ausgebildet hat, die den vollständigen Rohrquerschnitt einnimmt. Dies wird im wesentlichen dadurch gewährleistet, daß die Spülluftleitung 13 einen großen Querschnitt besitzt, der bei einem Feuerwehrschlauch 13′ eine Nennweite von DN 80 aufweist. Nachdem die erste Luftblase 26 in der Rohrleitung 1 ausgebildet wurde, wird das Intervallventil 22 wieder geschlossen und erst dann wieder geöffnet, wenn die erste Luftblase 26 durch den in Fließrichtung 27 nachfließenden Wasserstrom 4 in der Rohrleitung 1 verdrängt worden ist. Danach wird durch nochmaliges Öffnen des Intervallventils 22 eine zweite Luftblase 28 und nachfolgend eine dritte Luftblase 29 erzeugt.Referring to FIG. 3, the interval valve 22 remains open until in the pipe 1, a first air bladder 26 is formed, which occupies the whole pipe cross section. This is essentially ensured by the fact that the purge air line 13 has a large cross-section, which in a fire hose 13 'has a nominal diameter of DN 80. After the first air bubble 26 has been formed in the pipeline 1 , the interval valve 22 is closed again and only opened again when the first air bubble 26 has been displaced in the pipeline 1 by the water flow 4 flowing in in the direction of flow 27 . A second air bubble 28 and subsequently a third air bubble 29 are then generated by opening the interval valve 22 again.
Das Öffnen und das Schließen des Intervallventils 22 ist so aufeinander abgestimmt, daß die Intervalle zur Bildung der drei Luftblasen 26, 28, 29 innerhalb einer Minute stattfinden. Hierfür wird bei einer Rohrleitung 1 mit der Nennweite DN 150 eine Luftmenge von annähernd einem Kubikmeter benötigt, die durch einen entsprechend groß dimensionierten Druckluftvorratsbehälter 12 bereitgestellt werden muß. Das Auffüllen des Druckluftvorratsbehälters 12 erfolgt zwischen den Intervallen und nach dem ersten Spülvorgang, der drei Intervalle umfaßt. Danach kann der Spülvorgang intermittierend fortgesetzt werden, bis die Braunfarbung des Trinkwassers im wesentlichen beseitigt ist. Es hat sich gezeigt, daß in der Regel bereits nach einem dreimaligen Spülvorgang eine sehr große Reinigungswirkung erzeugt wird, so daß weitere nachfolgende Spülungen zu keinem wesentlich besseren Ergebnis führen.The opening and closing of the interval valve 22 is coordinated with one another in such a way that the intervals for the formation of the three air bubbles 26 , 28 , 29 take place within one minute. For a pipeline 1 with a nominal diameter of DN 150, an air quantity of approximately one cubic meter is required, which must be provided by a compressed air reservoir 12 of correspondingly large dimensions. The compressed air reservoir 12 is filled between the intervals and after the first flushing process, which comprises three intervals. The rinsing process can then be continued intermittently until the brown color of the drinking water is essentially eliminated. It has been shown that, as a rule, a very large cleaning effect is generated after just three rinsing operations, so that subsequent rinsing operations do not lead to a substantially better result.
Die Reinigungswirkung des Spülverfahrens wird dadurch bewerkstelligt, daß die in Fig. 4 im Detail dargestellte, in Fließrichtung 27 des Wasserstroms 4 durch die Rohrleitung 1 gedrückte Luftblase 26 an ihren Rändern 30 bestrebt ist, sich mit dem Spülwasser 31 zu mischen. Die Vermischung erfolgt unter turbulenten Verhältnissen und unter Ausbildung von Wirbeln 32, durch welche bekanntermaßen Kavitationserscheinungen hervorgerufen werden. Diese bewirken die Ablösung von losen Ablagerungen 33, die an den festeren porösen Ablagerungen 34 und versinterten Inkrustationen haften und besonders bei älteren Rohrleitungen die Braunfärbung des Trinkwassers bewirken.The cleaning effect of the rinsing process is accomplished in that the air bubble 26 shown in detail in FIG. 4 and pushed in the flow direction 27 of the water flow 4 through the pipeline 1 at its edges 30 strives to mix with the rinsing water 31 . The mixing takes place under turbulent conditions and with the formation of vortices 32 , by which cavitation phenomena are known to be caused. These cause the detachment of loose deposits 33 , which adhere to the more solid porous deposits 34 and sintered incrustations and cause the drinking water to turn brown, particularly in the case of older pipelines.
Andererseits hat dieser Vorgang der Vermischung des Spülwassers 31 mit der Luftblase 26 zum Inhalt, daß die Reinigungswirkung der komprimierten Luft 7 gravierend abnimmt, wenn die in der Luftblase 26 enthaltene Luft sich mit dem Spülwasser 31 vermischt hat, was im Verlauf einer größeren Leitungsstrecke der Fall sein wird und im Zusammenhang mit der Nennweite der Rohrleitung zu betrachten ist. Aus diesem Grunde empfiehlt es sich, die Spülstrecke 9 auf die weiter oben bereits genannten Längen in Abhängigkeit der Nennweite zu begrenzen. Dies bedeutet jedoch keine Einschränkung des Verfahrens auf die bereits genannten durch zahlreiche Versuche ermittelten Werte, weil die Reinigungswirkung immer an die größenmäßige Ausbildung der Luftblasen 26, 28, 29 in Abhängigkeit der Nennweite der zu reinigenden Rohrleitung 1 gebunden ist. Auf Grund dessen ist die Reinigung jeder größeren Rohrleitung 1 gleichermaßen nicht ausgeschlossen, indem sowohl der Druckluftvorratsbehälter 12 als auch die Leistung des Druckluftkompressors 14 entsprechend groß ausgebildet werden.On the other hand, this process of mixing the rinsing water 31 with the air bubble 26 means that the cleaning effect of the compressed air 7 decreases drastically when the air contained in the air bubble 26 has mixed with the rinsing water 31 , which is the case over the course of a relatively long line will be and must be considered in connection with the nominal diameter of the pipeline. For this reason, it is advisable to limit the rinsing section 9 to the lengths already mentioned above, depending on the nominal size. However, this does not mean that the method is restricted to the values already determined by numerous tests, because the cleaning effect is always linked to the size of the air bubbles 26 , 28 , 29 depending on the nominal size of the pipeline 1 to be cleaned. Because of this, the cleaning of each larger pipeline 1 is equally not ruled out in that both the compressed air reservoir 12 and the output of the compressed air compressor 14 are designed to be correspondingly large.
Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die Reinigungswirkung bereits in den drei Intervallen deutlich abgestuft, indem durch die erste Luftblase 26 die starken Verschmutzungen 35 ausgespült und locker anhaftende Inkrustationen von der Rohrinnenwand gelöst werden. Diese werden durch die zweite Luftblase 28 ausgespült, so daß sich zwischen der zweiten Luftblase 28 und der dritten Luftblase 29 bereits mehr oder weniger klares Spülwasser 31 befindet und der Rohrleitung 1 hauptsächlich nur noch die festeren porösen Ablagerungen 34 anhaften, die durch weitere Spülvorgänge gelockert und beseitigt werden können.As shown in FIG. 3, the cleaning effect is already clearly graduated in the three intervals in that the heavy air 35 is rinsed out by the first air bubble 26 and loosely adhering incrustations are detached from the inner tube wall. These are rinsed out by the second air bubble 28 , so that there is already more or less clear rinsing water 31 between the second air bubble 28 and the third air bubble 29 and the pipe 1 mainly adheres only to the firmer porous deposits 34 , which are loosened by further rinsing processes and can be eliminated.
Da die Wirkung des Spülverfahrens hauptsächlich auf der Einleitung von größeren komprimierten Luftblasen 26, 28, 29 in fließendes Wasser und auf Kavitationserscheinungen beruht, wird durch die in den angegebenen Intervallen eingeführte komprimierter Luft 7 die Gefahr von Druckstößen vollständig vermieden. Außerdem wird durch Öffnen des zweiten Hydranten 8 beziehungsweise der Spülwasserauslaßstelle 8′ der Versorgungsdruck 19 in dem Trinkwassernetz soweit auf einen Ruhenetzdruck 20 herabgesetzt, daß durch den um 0.5 bar höheren Spüldruck 18 das Überschreiten des üblichen Nenndruckes für das Versorgungsnetz nicht mehr möglich ist. Dadurch werden Schäden an den Trinkwasserleitungen vermieden und die Versorgungssicherheit erhöht sich. Schließlich wird infolge einer schnelleren und gründlicheren Reinigung mit Hilfe des Verfahrens eine Senkung des Spülwasserverbrauchs und eine insgesamt wirtschaftlichere Trinkwasserversorgung ermöglicht.Since the effect of the flushing process is mainly based on the introduction of larger compressed air bubbles 26 , 28 , 29 into flowing water and on cavitation phenomena, the risk of pressure surges is completely avoided by the compressed air 7 introduced at the specified intervals. In addition, by opening the second hydrant 8 or the flushing water outlet point 8 ', the supply pressure 19 in the drinking water network is reduced to a resting network pressure 20 so that the usual nominal pressure for the supply network can no longer be exceeded by the 0.5 bar higher flushing pressure 18 . This prevents damage to the drinking water pipes and increases security of supply. Finally, as a result of faster and more thorough cleaning with the aid of the method, a lowering of the rinsing water consumption and an overall more economical drinking water supply is made possible.
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