DE102004058315B3 - Piping, e.g. sewer pipe, leakage testing method, involves setting piping section to be tested under test pressure, and monitoring test pressures and reference pressure in inspection room and reference pressure chambers respectively - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung von Rohrleitungen, insbesondere Abwasserleitungen, wobei der zu prüfende Rohrleitungsabschnitt allseitig mit Abdichtelementen abgesperrt und unter ein Prüfmedium gesetzt wird, und sowohl die Dichtigkeit des abgesperrten Prüfraums als auch die Dichtwirkung der Abdichtelemente über ein Zeitintervall überwacht werden.The The invention relates to a method and a device for leak testing of Pipelines, in particular sewers, wherein the pipe section to be tested Shut off on all sides with sealing elements and under a test medium is set, and both the tightness of the locked test room as also monitors the sealing effect of the sealing elements over a time interval become.
Aus
Auf
derselben Grundlage arbeitet eine Vorrichtung nach
Aus
Anstelle
von zwei Druckringen wird in
Stellt man bei einer Druckprüfung im Prüfraum einen Druckabfall fest und bleibt der Druck in den Referenzdruckräumen hinreichend konstant, dann ist der zu prüfende Rohrabschnitt, wie beispielsweise ein zu prüfender Rohrstoß, undicht. Stellt man in einem oder mehreren Referenzdruckräumen eine Druckveränderung fest, so lässt das unabhängig vom Zustand des Rohrprüfabschnittes auf eine undichte Prüfraumabsperrung schließen, beispielsweise durch Porosität, Zerklüftung oder Verschmutzung der Innenflächen von Rohren, durch welche das Druckmedium abströmt.provides one at a pressure test in the test room a pressure drop and the pressure in the reference pressure chambers remains sufficient constant, then the one to be tested Pipe section, such as a pipe joint to be tested, leaking. If one changes the pressure in one or more reference pressure chambers firm, so lets that regardless of Condition of the pipe test section on a leaky test room shut-off shut down, for example, by porosity, fracturing or contamination of the interior surfaces of pipes through which the pressure medium flows.
Aus
der
Es
ist bekannt, anstelle von Druckluft andere Prüfmedien, wie Wasser (
Aus
der
In
der
Nach der US 2002/0171438 A1 werden Messdaten im Zusammenhang mit einem Leitungsüberwachungssystem für eine korrosionsgefährdete Gasleitung drahtlos gesendet.To US 2002/0171438 A1 are measurement data in connection with a Line monitoring system for one corrosion-prone gas line sent wirelessly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung von Rohren unter Verwendung an sich bekannter Prüfmedien und Prüfsensorik anzugeben, die eine noch genauere, reproduzierbare und unmanipulierbare Dichtigkeitsprüfung ermöglichen.The invention has for its object to provide a method and an apparatus for leak testing of pipes using test media known per se and Prüfsensorik, which is an even more accurate, reproducible and unma allow nipulierbare leak testing.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren nach Anspruch 1 und einer Vorrichtung nach Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.These Task is according to the invention with a Method according to Claim 1 and a device according to Claim 10 solved. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.
Mit der Erfindung wird erreicht, dass eine exakte und manipuliersichere Aussage über den Zustand einer Rohrleitung möglich wird. Bisher wurde angenommen, dass bei einem anormalen Absinken des Prüfdruckes und konstantem Druck in den Referenzdruckräumen der geprüfte Rohrabschnitt undicht ist. Dieser Rohrabschnitt wurde dann aufgegraben und näher untersucht bzw. ausgewechselt. In nicht wenigen Fällen erwies sich jedoch der Rohrabschnitt als dicht. Lediglich undichte Prüfarmaturen täuschten Rohrschäden vor. Erfahrungsgemäß sind Undichtigkeiten an der Prüfarmatur, eingeschlossen deren Anschlüsse und Prüfsensorik, jedoch nicht zu vermeiden und verfälschen bei den in der Praxis häufig angewendeten relativ geringen Prüfdrücken mitunter das Prüfergebnis signifikant, ohne dass dem abzuhelfen war. Ein zusätzliches Problem bereitet die manipulationssichere Protokollierung, insbesondere bei dezentraler Beobachtung und Erfassung der Prüfdrücke. Eine weitere Schwachstelle in einer Prüfung eines Rohrabschnittes liegt darin, dass das Prüfprotokoll nicht automatisch die Position der Absperrelemente ausweist. Stimmen Angaben zur Position eines oder mehrere Absperrelemente nicht, so werden falsche Prüfergebnisse protokolliert.With The invention is achieved that an exact and tamper-proof Statement about the condition of a pipeline possible becomes. So far, it was assumed that in case of an abnormal decrease in the test pressure and constant pressure in the reference pressure chambers of the tested pipe section is leaking. This pipe section was then dug up and examined more closely or replaced. In not a few cases, however, proved the Pipe section as tight. Only leaking test fittings faked pipe damage. Experience has shown that leaks at the test fixture, included their connections and test sensors, However, they can not be avoided and falsified in practice often sometimes used relatively low test pressures test result significantly, without that being remedied. An additional Problem prepares the tamper-proof logging, in particular with decentralized observation and recording of the test pressures. Another vulnerability in an exam of a pipe section lies in the fact that the test record is not automatic indicates the position of the shut-off elements. Voices Information about the position one or more shut-off elements are not, then be false test results logged.
Die Erfindung löst vorstehende Probleme und gewährleistet eine manipulationssichere Prüfung über die gesamte Prüfdauer und eine 100%ige Prüfsicherheit nach DIN ISO 9001.The Invention solves above problems and guaranteed a tamper-proof check over the entire test period and a 100% inspection security according to DIN ISO 9001.
Anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend näher erläutert werden. Hierzu zeigt:Based an embodiment and the drawing, the invention will be explained in more detail below. This shows:
Ein Rohrabschnitt eines Kanalrohres K wird beiderseits eines Hausanschlussrohres H durch Absperrelemente A1, A2 abgesperrt sowie das Hausanschlussrohr H durch ein weiteres Absperrelement A3. Die Absperrelemente A1, A2, A3 bestehen im Wesentlichen aus jeweils zwei geringfügig beabstandeten Ringwulsten, die je einen Referenzdruckraum R1, R2, R3 einschließen. Beim Aufblasen der Ringwulste legen sich diese dicht an die Innenwände der Rohre K und H an und sperren auf diese Weise einen Prüfraum P im Rohrsystem ab. Außerdem entsteht beim Aufblasen der Ringwulste und den sich dabei volumenmäßig verkleinernden Referenzdruckräumen R1, R2, R3 ein leichter Überdruck. Diese sogenannten Referenzdrücke sind in den Figuren mit p1, p2, p3 beispielhaft eingetragen. Die Referenzdrücke p1, p2, p3 können selbstverständlich auch auf andere Weise erzeugt werden, beispielsweise durch bis in die Referenzräume R1, R2, R3 geführte Druckleitungsstränge. Durch ein Absperrelement A2 führt ein Einfüllstrang E für ein Druckmedium, an dessen Außenende ein verschließbarer Füllstutzen F sitzt. Das Druckmedium kann Wasser, Unterdruck, Nebel oder vorzugsweise Druckluft sein.A pipe section of a sewer pipe K is shut off on both sides of a house connection pipe H by shut-off elements A 1 , A 2 and the house connection pipe H by a further shut-off A 3 . The shut-off elements A 1 , A 2 , A 3 consist essentially of two slightly spaced annular beads, each including a reference pressure chamber R 1 , R 2 , R 3 . When the annular beads are inflated, they attach themselves tightly to the inner walls of the tubes K and H and in this way block a test space P in the pipe system. In addition, when inflating the annular beads and thereby reducing in volume reference pressure chambers R 1 , R 2 , R 3, a slight overpressure. These so-called reference pressures are exemplified in the figures with p 1 , p 2 , p 3 . The reference pressures p 1 , p 2 , p 3 can of course also be generated in other ways, for example by up to the reference spaces R 1 , R 2 , R 3 guided pressure line strands. Through a shut-off A 2 leads a Einfüllstrang E for a pressure medium, at the outer end of a closable filler neck F sits. The pressure medium may be water, negative pressure, mist or preferably compressed air.
Außerdem ist Teil der Mess- und Prüfarmatur eine Sensorik S zur Erfassung des Prüfdruckes p und Umwandlung der Drucksignale in elektrische Signale, deren elektrische Stromversorgung über eine elektrische Leitung L zu einem nicht dargestellten Prüfstand auf einem Prüffahrzeug führt. Auch die Datensignalisierung von und zur Sensorik S wird über eine elektrische Leitung geführt. Nach einer Variante können die Prüfdaten aber auch drahtlos übertragen werden.Besides that is Part of the measuring and testing device a Sensor S for recording the test pressure p and conversion of the pressure signals into electrical signals whose electrical power over an electrical line L to a test stand, not shown a test vehicle leads. The data signaling from and to the sensor S is via a led electrical line. After a variant can the test data but also be transmitted wirelessly.
Die gesamte Mess- und Prüfarmatur mit dem Einfüllstrang E, dem Füllstutzen F und der Sensorik S ist von einem druckdichten Referenzdruckraum R4 umschlossen, der kammerartig oder mantelartig ausgebildet ist und von einem Referenzdruck p4 beaufschlagt ist, der nach einer Variante gleich dem Außendruck ist. Die elektrischen Leitungen L, die aus dem Referenzdruckraum R4 herausführen, sind sowohl selbst als auch an ihren Durchführungsmuffen M durch einen Verschluss des Referenzdruckraums R4 sorgfältig abgedichtet. Der Verschluss V kann beispielsweise von einer Absperrblase oder einer Verschlusskappe gebildet sein. Ob der Referenzdruckraum R4 als Referenzdruckkammer oder Referenzdruckmantel ausgestaltet ist, richtet sich in erster Linie nach der Länge und/oder Flexibilität des Einfüllstrangs E, der einschließlich seines abschließbaren Füllstutzens F innerhalb des Referenzdruckraumes R4 liegen muss. In einer Ausprägung der Erfindung kann die Funktion des Referenzdruckraumes R4 für die Mess- und Prüfapparatur E, F, S auch von einem bereits vorhandenen Referenzdruckraum R1, R2 oder R3 mit übernommen werden.The entire measuring and test fixture with the Einfüllstrang E, the filler neck F and the sensor S is surrounded by a pressure-tight reference pressure chamber R 4 , which is formed like a chamber or coat and is acted upon by a reference pressure p 4, which is equal to the external pressure according to a variant , The electrical leads L, which lead out of the reference pressure chamber R 4 , are carefully sealed off, both by themselves and at their feedthrough sleeves M, by a closure of the reference pressure chamber R 4 . The closure V may for example be formed by a Absperrblase or a cap. Whether the reference pressure chamber R 4 is designed as a reference pressure chamber or reference pressure jacket, depends primarily on the length and / or flexibility of the Einfüllstrangs E, which must be including its lockable filler neck F within the reference pressure chamber R 4 . In one embodiment of the invention, the function of the reference pressure chamber R 4 for the measuring and testing apparatus E, F, S can also be taken over by an already existing reference pressure chamber R 1 , R 2 or R 3 .
Zum Messen der Drücke p, p1 ... p4 sind sowohl im Prüfraum P als auch in den Referenzräumen R1 ... R4 nicht näher dargestellte Drucksensoren angeordnet, deren Messergebnisse ent weder direkt oder über eine Relaisstation, drahtgebunden oder drahtlos, an einen Zentralrechner im Fahrzeug übertragen werden. Zu Beginn einer Druckprüfung werden zunächst die Referenzdrücke p1, p2, p3 aufgebaut, anschließend wird Prüfdruck p auf den Prüfraum P gegeben. Mit dem Füllstutzen F wird der Einfüllstrang E verschlossen. Dann wird der Referenzdruckraum R4 mit Hilfe des Verschlusses V druckdicht verschlossen. Gegebenenfalls wird auch ein vom Außenluftdruck abweichender Referenzdruck p4 auf den Referenzdruckraum R4 gegeben. Ab einer gewissen Beruhigungszeit wird die Prüfung gestartet, das heißt, über die Prüfzeit tstart bis tprüf werden alle Drücke p, p1 ... p4 und ggf. die Temperatur im Prüfraum P kontinuierlich gemessen und an den Zentralrechner übertragen, wo sie gespeichert, verarbeitet und geeignet protokolliert werden.For measuring the pressures p, p 1 ... P 4 , pressure sensors not shown in more detail are arranged both in the test space P and in the reference spaces R 1 ... R 4 whose measurement results are either directly or via a relay station, wired or wireless. be transmitted to a central computer in the vehicle. At the beginning of a pressure test, first the reference pressures p 1 , p 2 , p 3 are established, then test pressure p is applied to the test space P. With the filler neck F of the Einfüllstrang E is closed. Then the Refe pressure chamber R 4 with the help of the closure V pressure-tight. Optionally, a reference pressure p 4 deviating from the outside air pressure is also applied to the reference pressure space R 4 . After a certain settling time, the test is started, that is, over the test time t start to t test all pressures p, p 1 ... p 4 and possibly the temperature in the test room P continuously measured and transmitted to the central computer, where they stored, processed and suitably logged.
Als Prüfdruck p werden beispielsweise auf ein Rohr NW 300 100 mbar aufgegeben, die Prüfzeit beträgt z. B. drei Minuten. Sinkt der Prüfdruck p in dieser Zeit nicht deutlich ab, wobei ein gewisser Druckabfall, wie 15 mbar, zugelassen sein kann, so ist der geprüfte Rohrabschnitt intakt. Sinkt der Prüfdruck p deutlich ab und ändern sich die Referenzdrücke p1 bis p4 nicht, so kann mit Sicherheit davon ausgegangen werden, dass das Rohr undicht ist. Sinkt der Prüfdruck p deutlich ab und ein Referenzdruck p1 bis p3 sinkt, so deutet das darauf hin, dass das betroffene Abdichtelement A1 bis A3 nicht korrekt abdichtet, und es muss an der Abdichtung nachgebessert werden. Sinkt der Prüfdruck p deutlich ab und der Referenzdruck p4 ändert sich, so deutet das darauf hin, dass eine Undichtigkeit im Bereich der Mess- und Prüfarmatur vorhanden ist, und es muss an der Abdichtung der Mess- und Prüfarmatur nachgebessert werden.As a test pressure p, for example, on a pipe NW 300 100 mbar abandoned, the test time is z. B. three minutes. If the test pressure p does not decrease significantly during this time, whereby a certain pressure drop, such as 15 mbar, may be permitted, then the tested pipe section is intact. If the test pressure p drops significantly and the reference pressures p 1 to p 4 do not change, it can be safely assumed that the pipe is leaking. If the test pressure p decreases significantly and a reference pressure p 1 to p 3 decreases, this indicates that the affected sealing element A 1 to A 3 does not seal properly, and it must be repaired at the seal. If the test pressure p drops significantly and the reference pressure p 4 changes, this indicates that there is a leak in the area of the measuring and test fixture, and the seal of the measuring and test fixture must be improved.
Die zentrale Verarbeitung und Ausgabe aller Messwerte verhindert Fehlbedienungen.The central processing and output of all measured values prevents incorrect operation.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden auch die Positionen der Abdichtelemente A1 bis A3 im Rohrleitungsabschnitt zusätzlich zu den Prüfdaten auf Dichtigkeit erfasst, gespeichert und geeignet protokolliert. Aus dem Prüfprotokoll können dann zugleich manipulationssicher diejenigen Rohrabschnitte abgelesen werden, die untersucht wurden.According to one embodiment of the invention, the positions of the sealing elements A 1 to A 3 in the pipe section are detected in addition to the test data for leaks, stored and suitably logged. From the test report, at the same time, the pipe sections that were examined can be read in a tamper-proof manner.
Für die Positionsbestimmung der Abdichtelemente A1 bis A3 lässt sich neben bekannten anderen technischen Verfahren vorzugsweise ein terrestisches drahtloses Sender-Empfängersystems nutzen, wie Ultraschall oder Funk, oder ein Satelliten-Navigationssystem, wie GPS (Global Positioning System) oder das zukünftige europäische System GALILEO.For determining the position of the sealing elements A 1 to A 3 can be used in addition to other known technical methods preferably a terrestrial wireless transceiver system, such as ultrasound or radio, or a satellite navigation system, such as GPS (Global Positioning System) or the future European system GALILEO ,
Obwohl im Ausführungsbeispiel Druckluft als Prüfmedium eingesetzt ist und Drucksensoren den Prüf- und die Referenzdrücke erfassen, ist die Erfindung gleichwohl darauf nicht beschränkt. So können ebenso akustische Sensoren Ausströmgeräusche erfassen, die beim Entweichen von Druckgas oder Druckflüssigkeit aus dem Druckraum bzw. den Referenzräumen entstehen. Ebenso können optische Sensoren Nebel detektieren, Geigerzähler schwach radioaktiv versetzte Druckmedien oder magneto-induktive Durchflussmesser bzw. kapazitive Sensoren einen Wasserausfluss feststellen.Even though in the embodiment Compressed air as test medium is used and pressure sensors detect the test and reference pressures, however, the invention is not limited thereto. So can acoustic sensors Detect outflow noise, when the escape of compressed gas or hydraulic fluid from the pressure chamber or the reference spaces arise. Likewise optical sensors detect fog, Geiger counter weak radioactive staggered Print media or magneto-inductive flowmeters or capacitive Sensors detect a water outflow.
- A1 ... A3 A 1 ... A 3
- Absperrelementeshutoff
- R1 ... R3 R 1 ... R 3
- Referenzdruckräume in den AbsperrelementenReference pressure chambers in the shut-off
- R4 R 4
- Referenzdruckraum für PrüfarmaturReference pressure chamber for test fixture
- Ee
- EinfüllstrangEinfüllstrang
- FF
- Füllstutzenfilling
- HH
- HausanschlussrohrHouse connection pipe
- KK
- Kanalrohrsewer pipe
- LL
- elektrische Leitungelectrical management
- MM
- Muffesleeve
- PP
- Prüfraumtesting room
- pp
- PrüfdruckTest pressure
- p1 .. p4 p 1 .. p 4
- Referenzdrückereference pressures
- SS
- Sensoriksensors
- VV
- Verschlussshutter
- tstart-tprüf t start -t test
- PrüfintervallCheck Interval
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