DE29521615U1

DE29521615U1 - Rohrleitung für Abwasserleitungssysteme

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Publication number: DE29521615U1
Application number: DE29521615U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-08-27
Filing date: 1995-08-16
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2005-08-17
Also published as: KR970705746A; SK26497A3; EP0776470A1; FI970804A; AU3384195A; US5817926A; CZ58097A3; FI970804A0; DE4431367C2; WO1996007089A1; DE4431367A1; JPH10504901A; CA2200360A1

Description

Brandes

24. Aug 1997 b 200 B 2594gbm

Rohrleitung für Abwasserleitungssysteme

Die Erfindung betrifft Rohrleitungen für Abwasserleitungssysteme,

Steinzeug für Kanalisationszwecke ist in DIN 1230 genormt, beispielsweise in der Veröffentlichung der Ausgabe vom Januar 1986. In zunehmendem Maße werden heutzutage Abwasser-Rohrleitungssysteme innerhalb von Wasserschutzgebieten ^. verlegt. Dabei ist eine besondere Sorgfalt geboten, damit kein Abwasser aus den Rohren und Schächten austritt und das Grundwasser verschmutzt und unbrauchbar macht. Der Schaden an der Umwelt kann dabei erheblich sein. Es ist bekannt ("Steinzeugrohre in Trinkwasserschutzgebieten" in Straßen- und Tiefbau 2/90), für solche Rohrleitungen dauerhafte und kontrollierte Dichtheit zu fordern. Es ist durch diese Literaturstellen auch bekannt, zur Erfüllung solcher Anforderungen einwandige Rohre zu verwenden, die den Anforderungen des Druckrohrbereiches genügen. Dies bedeutet, daß das Rohr einem Prüfdruck von 2,4 bar und einem Betriebsdruck von 1,6 bar unterzogen wird. Die Tragkraft des Rohres wird ebenfalls höher als eigentlich notwendig ausgelegt. Es werden somit besonders dicke Rohre verwendet. Vor der Inbetriebnahme, während der Ausführung, vor Ablauf der Gewährleistung und alle weiteren fünf Jahre sollen die für die Verwendung in Trinkwasserschutzgebieten vorgesehenen Rohre auf ihre Dichtheit hin überprüft werden. Die Überprüfung erfolgt optisch, beispielsweise nach Aufgraben des Erdreiches in einem vorbestimmten Abschnitt. Bei einem Leck in einer Rohrleitung geschieht das Feststellen der defekten Stelle ebenfalls durch Aufgraben des Erdreiches entlang der Leitung. Es ist ferner bekannt, Doppelwandrohre

zu verwenden, um eine in dem innenliegenden Rohr entstandene Undichtigkeit durch das darumliegend angeordnete Rohr auffangen zu können.

Zumeist werden Rohre aus Steinzeug verwendet, da diese besonders gute Ergebnisse auch bei kurz- oder langfristigen teilweise extremen chemischen, physikalischen, häufig thermischen, oder biologischen Belastungen liefern. Steinzeug ist biegesteif, formstabil und korrosionssicher und wird von keinem im Abwasser, Grundwasser oder Erdreich enthaltenen Stoff, außer von Flußsäure, angegriffen.

Daneben wird mit etwas anderen Leistungsmerkmalen häufig Beton als Werkstoff verwendet. Schächte werden auch heute noch z.T. gemauert und/oder aus Beton erstellt.

Im folgenden soll nur noch der allgemein gültige Begriff der "Rohrleitung" verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Rohrleitung für Abwasserleitungssysteme zu schaffen, mit der die Dichtheit des Systems einfacher und sicherer als bisher überprüft werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 definierte Erfindung gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. Dadurch wird eine fortdauernde jederzeitige Überwachung der Dichtheit der Rohrleitungen ermöglicht, ohne Aufgrabungen am Erdreich vornehmen zu müssen. Auch können einwandige Rohre verwendet werden, die nicht den Anforderungen des Druckrohrbereichs genügen. In einer Überwachungsstation können die Daten der einzelnen, über das Rohrleitungssystem verteilt angeordneten Meß- und Überwachungsstationen abgefragt werden.

Im Prinzip werden in der Wandung der Rohrleitung entlang deren Längserstreckung ein oder mehrere Kontrollkanäle oder rohrförmige Öffnungen angeordnet. Die einander zugewandten Enden benachbarter Rohrleitungen werden miteinander so verbunden, daß die einander zugewandten Enden der Kontrollkanäle oder rohrförmigen Öffnungen dicht verbunden werden. Durch die miteinander verbundenen Kontrollkanäle oder rohrförmigen Öffnungen wird ein geschlossener Druckraum für das gesamte Rohrleitungssystem geschaffen, der auch die Dichtungsbereiche einschließt. Die Kontrollkanäle oder rohrförmigen Öffnungen werden mit einem unter einem statischen Druck stehenden Prüfmedium befüllt. Dies kann einerseits ein Gas oder andererseits eine Flüssigkeit sein. Den Kontrollkanälen oder rohrförmigen Öffnungen werden Mittel zum Messen des Druckes zugeordnet. Eine Leckage im Bereich einer Muffe oder der Wandung der Rohrleitung schließlich wird durch einen Abfall des Druckes des Prüfmediums zwischen zwei Meßstellen festgestellt. Selbst die Beseitigung eines Schadens kann ohne Aufgraben des Erdreiches durch ein mit dem Prüfmedium in die durchgehenden Kontrollkanäle eingegebenen Verfüllmaterial geschehen. Dieses verbindet sich an der Leckagestelle mit dem austretenden Stoff, beispielsweise Abwasser, zu einer kittenden Schicht, die sich an der Leckagestelle anlagert.

Die Rohrleitungen sind einwandig und aus Steinzeug, Beton oder beliebigen anderen Werkstoffen gefertigt. Es können auch doppelwandige Rohrleitungen verwendet werden. Diese sind jedoch ungleich teurer und bieten bei diesem Verfahren kaum Vorteile. Die Kontrollkanäle weisen zumeist einen Durchmesser von weniger als 10mm, insbesondere 3mm, auf. Sie sind entweder aus Glas gefertigt und beim Fertigungsvorgang (Gießen) der Rohrleitungen in die Wandung.der Rohrleitung in deren Längsrichtung eingefügt. Oder sie sind aus einem flexiblen Material als schlauchartige Röhrchen hergestellt

und werden nach dem Trocknen der Rohrleitung wieder aus deren Wandung entfernt. Sie können aber auch beim Gießvorgang durch einen festen Kern, beispielsweise aus Metall mit Teflonbeschichtung, vorgesehen sein. Dieser wird anschließend unter Vibrationen und/oder Drehen nach dem Prinzip einer Räumnadel wieder aus der Rohrwandung gezogen. Dabei wird die Wandung des Kontrollkanals zusätzlich verdichtet. Die beiden letzteren Verfahren bieten sich bei Rohrleitungen aus Beton an. Es verbleiben dann rohrförmige Öffnungen anstelle der Kontrollkanäle in der Wandung der Rohrleitung. Über den Querschnitt der Rohrleitung verteilt werden ein oder mehrere, beispielsweise vier, solcher Kontrollkanäle oder rohrförmigen Öffnungen angeordnet. Es können jedoch auch Kontrollkanäle größeren Durchmessers verwendet werden. Beispielsweise kann eine doppelwandige Rohrleitung so hergestellt werden, daß zwischen der äußeren Wandung und der inneren Wandung Stege oder dergleichen eingefügt werden. Dadurch entstehen dann in der Querschnittansicht der Rohrleitung gleichmäßig verteilt angeordnete Kammern, die als Kontrollkanäle dienen.

Die Kontrollkanäle sind genauso wie die einzelnen Rohrleitungen an ihren Enden mit weiteren Kontrollkanälen der folgenden Rohrleitung verbunden. Dadurch bilden sie einen geschlossenen Raum. An einer Anfangsstelle wird dieser Raum der Kontrollkanäle durch eine Pumpe oder einen Kompressor mit einem unter einem statischen Druck stehenden Prüfmedium, einem Gas oder einer Flüssigkeit, beaufschlagt. Dadurch steht der entstandene Kontrollkanalraum im Vergleich zur Umgebung ständig unter einem vorbestimmten Überdruck und wird deswegen im folgenden als Druckraum bezeichnet. Das Prüfmedium kann Druckluft, ein Gas, Wasser oder eine Flüssigkeit mit besonderen Eigenschaften sein. Es kann mit Abwasser eine Leckagestelle wiederverschließende oder kittende Masse bilden oder mit diesem jedenfalls nicht chemisch und/oder explosionsartig reagieren.

Bevor das Gas von der Pumpe in die Kontrollkanäle gelangt, wird es über eine Meßstrecke geführt. Dies ist eine erste Düse. Es wird der Druck vor der Düse und der hinter der Düse bestimmt. Der Druck hinter der Düse verändert sich ohne Leckage in dem Rohrleitungssystem idealerweise nicht, realerweise nur geringfügig. Zur Meßbereichserweiterung kann eine zweite Düse parallel zu der ersten geschaltet werden.

Entlang dem Rohrleitungssystem sind verschiedene Meßstellen vorgesehen. Dort nehmen Mittel zum Messen des Druckes, beispielsweise Druckmeßgeräte oder Druckaufnehmer, den jeweiligen in den Kontrollkanälen herrschenden Druck auf. Ändert sich der Druck zwischen zwei Meßstellen stärker als bei einem realen System zulässig, so muß zwischen den beiden Meßstellen eine Leckagestelle aufgetreten sein. Die Grobortung erlaubt diese Aussage. Eine Feinortung ergibt die genaue Position der Leckagestelle aus einer Berechnung unter Berücksichtigung des Druckabfalles über der Länge der Rohrleitung.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden mehrere Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Überwachung der Dichtheit von Rohrleitungen, insbesondere Abwasserleitungssystemen, anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in:

Fig.l: eine schematische Prinzipskizze einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Überwachung der Dichtheit von Rohrleitungssystemen,

Fig.2: ein Druckverlaufsdiagramm in der Auftragung des Drucks über der Länge des Rohrleitungssystems, incl. Zuleitung,

t &psgr;·.·

Fig.3: eine seitliche Schnittansicht einer zweiten

Ausführungsform einer Vorrichtung zur Überwachung der Dichtheit von Rohrleitungssystemen,

Fig.4: eine Querschnittansicht einer doppelwandigen Rohrleitung,

Fig.5: eine Querschnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Rohrleitung,

Fig.6: eine seitliche Schnittansicht eines Schachtes mit in drei verschiedene Richtungen abgehenden Rohrleitungen und

Fig.7: eine Querschnittansicht einer dritten Ausführungsform einer Rohrleitung.

In Fig.l wird in schematischer Prinzipskizze eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Überwachung der Dichtheit von Rohrleitungen la,Ib gezeigt. Die gestrichelt angedeuteten Rohrleitungen la,Ib sind im halben Schnitt ihrer äußeren Wandungen 2a,2b dargestellt. Innerhalb dieser äußeren Wandungen 2a,2b sind ein oder mehrere Kontrollkanäle 3 angeordnet. Diese sind über den Querschnitt der Rohrleitungen la,Ib verteilt vorgesehen. In Fig.l ist jeweils ein Kontrollkanal 3 dargestellt. Die beiden Rohrleitungen la,Ib sind im Bereich eines ringförmigen Muffenverbinders 40 gezeigt. Der Muffenverbinder 40 verbindet die Rohrleitungen la und Ib und die Kontrollkanäle 3a und 3b. Innerhalb des Muffenverbinders 40 ist der Kontrollkanal 3c vorgesehen. Die Kontrollkanäle 3a,3b und 3c sind in gleicher Höhe angeordnet. Zwischen dem Muffenverbinder 40 und dem beiden Wandungen 2a,2b der Rohrleitungen la,Ib ist innerhalb eines dort beim Zusammenfügen der Teile entstehenden Spaltes 5 eine

Abdichtung 6, beispielsweise Dichtungen oder eine Ausschäumung oder dergleichen, vorgesehen.

Die Kontrollkanäle 3 werden von der Seite des Kontrollkanals 3a aus mit einem unter einem vorgebbaren Druck stehenden, hier punktiert dargestellten Prüfmedium 7 befüllt. Damit das Prüfmedium 7 in einen geschlossenen Raum gefüllt werden kann, sind die Kontrollkanäle 3 am Ende der Rohrleitungen 1, hier der Leitung Ib, verschlossen oder mit einem definierten geringen Durchlaß versehen, um eine kontrollierte Durchgangsmessung zu erhalten. Der Anfang der Kontrollkanäle 3, hier des Kontrollkanals 3a, ist mit einer Zuleitung 8 verbunden. Das Prüfmedium 7 wird mittels einer mit den Kontrollkanälen 3 durch die Zuleitung 8 in Verbindung stehenden Pumpe P oder eines Kompressors in die Kontrollkanäle 3 oder den durch die geschlossenen Kontrollkanäle 3 gebildeten Raum in komprimierter Form eingebracht. Der Raum wird im folgenden als Druckraum bezeichnet. Der statische Druck, den die Pumpe P für das Prüfmedium erzeugt, ist verhältnismäßig gering. Er beträgt beispielsweise 1 bis 2 bar. Die Pumpe kann daher mit einer kleinen Bauform und für eine geringe Leistung bemessen sein. Der Druck des Prüfmediums 7 in den Kontrollkanälen 3 ist größer bemessen als der Druck des Abwassers im Rohrinneren 16 der Rohrleitung 1. Dadurch wird vermieden, daß Abwasser bei einem Leck in die Kontrollkanäle gelangen und diese verstopfen kann. Als Prüfmedium 7 wird Druckluft oder ein anderes Gas oder flüssiges Medium verwendet, das mit eventuell austretendem Abwasser eine abdichtende Masse bildet und das Leck sogleich wieder von selbst kittet.

Zwischen Pumpe P und Kontrollkanälen 3a ist in der Zuleitung 8 eine Meßstrecke 9, hier eine erste Düse, angeordnet. Diese erzeugt einen gewollten, vorbestimmten Abfall des Prüfmedium-Druckes. Der Druckabfall ist meßbar. Zu diesem Zweck sind vor und hinter der Düse 9 Mittel 10 zum Messen des Druckes, beispielsweise Druckmeßgeräte oder

Druckaufnehmer ,■ vorgesehen. Der Druckaufnehmer Pi ermittelt den Druck vor der Düse oder Meßstrecke 9 und der Druckaufnehmer P₂ den dahinter. Der sich hinter der Düse 9 einstellende Druck ist der Anfangswert A. Unter diesem Druck wird das Prüfmedium in den Druckraum der Kontrollkanäle 3 eingespeist. Um den Meßbereich zu erweitern, kann eine zweite Düse 12 parallel zu der ersten Düse 9 geschaltet werden. Ein Ventil 13 wird in den Zuleitungsweg der zweiten Düse 12 geschaltet. Dadurch ist die zweite Düse 12 wahlweise aktivierbar.

Am Ende der Rohrleitung 2b ist ein weiteres Mittel 10 zum Messen des Druckes, ein Druckaufnehmer P4, angeordnet. Beispielsweise ist er in einer Meßstelle M vorgesehen. Er ermittelt den dortigen Endwert E des Druckes.

Die Funktionsweise der Vorrichtung soll im folgenden anhand der Fig.2 naher beschrieben werden.

Fig.2 zeigt ein Druckverlaufsdiagramm in der Auftragung des Drucks &rgr; über der Länge 1 der Rohrleitungen la,Ib, der Zuleitung 8 und der Meßstrecke 9. Eine Kurve ist für einen Anfangswert Al des Prüfmedium-Druckes bei wirksamer Düse 9, eine weitere Kurve für einen Anfangswert A2 des Prüfmedium-Druckes bei wirksamer Düse 12 gezeigt. Der Druckabfall über die gesamte Länge des Druckraumes der Kontrollkanäle 3a und 3b und der Zuleitung 8 wird über deren addierter Gesamtlänge aufgetragen.

Das in den Kontrollkanälen 3 befindliche Prüfmedium steht unter einem konstanten Druck. Im Ruhezustand ist der Druck an allen Stellen der Rohrleitungen la,Ib im wesentlichen der gleiche. Die oberste waagerechte Linie gibt somit den Ruhezustand Rideai des gesamten Druckraums an. Der statische Druck des Prüfmediums 7 in den Kontrollkanälen 3 ist dabei völlig konstant und entspricht dem Druck der Pumpe P bei

ideal dichter Rohrleitung 1 und ideal dichtem Weg vom. Pumpe P zu Meßstelle I4. Dieser Druck ist als Maximum bezeichnet. Die gestrichelte Linie darunter gibt den realen Ruhezustand Rzeai an. Dabei sind die auch ohne Leckagestelle 11 auftretenden Verluste entlang dem Weg von Pumpe zu Meßstelle I4 über die Rohrleitungen berücksichtigt. Auch der Druck in den Kontrollkanälen 3 fällt dann geringfügig über deren Länge ab und ist nicht mehr konstant.

Entlang der Meßstrecke oder der Düse 9 ändert sich der Druck aufgrund einer Prüfmedxumvolumenentnahme vom Wert pi auf den Wert P2. Je nach der eingeschalteten Düse 9 und/oder 12 ist der Druckabfall geringer oder größer. Der dann an der Stelle I2 herrschende Druck ist der bereits genannte Anfangswert Al oder A2 am Anfang des Kontrollkanals 3a. Der weitere Kurvenverlauf ist im dichten Zustand bei dem Anfangswert Al der genannte Verlauf Rideai, im realen, wenig verlustbehafteten Zustand der Verlauf R_reai. Bei einem Anfangswert A2 stellen sich zu den Verlaufen Rideai und Rreai parallele Kurvenverläufe R'ideai und R'reai ein. Ein Druckabfall Rreai oder R'reai stellt sich auch ein, wenn zu Prüf zwecken der Druckraum der Kontrollkanäle 3 am Ende E nicht geschlossen ist, sondern mit einer definierten Öffnung zum Erzeugen einer geringen Mindestströmung versehen wird. Es wird dann eine permanente Durchgangskontrolle durch die definierte Öffnung geschaffen.

Taucht im Verlaufe der Rohrleitungen la,Ib oder der Muffe 4 eine Leckagestelle 11 auf, so entweicht dort das Prüfmedium. Die Leckagestelle 11 ist in Fig.l im Bereich der Muffe 4 angedeutet. Der Grund dafür könnte eine Undichtigkeit in der Abdichtung 6 sein. Wenn der Grund dafür darin läge, daß die äußere Wandung 2a,2b der Rohrleitungen la,Ib zerbrochen oder beschädigt ist, so zerbrechen die in der Wandung angeordneten Kontrollkanäle 3a,3b oder rohrförmigen Öffnungen mit den Rohrleitungen la,Ib zusammen. Es findet also an der Leckagestelle ein Druckabfall statt, da das

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Prüfmedium entweicht. Dieser ist jedoch bezüglich seines Wertes nicht ohne weiteres direkt ermittelbar, da die genaue Leckagestelle zunächst nicht bekannt ist. Darum ist der Druckaufnehmer P3 strichpunktiert dargestellt. Er existiere nur fiktiv. Es kann auf die Leckagestelle 11 zunächst nur grob geschlossen werden. Eine Feinortung bedarf einer weiteren Messung oder Berechnung. Auf diese Weise kann somit eine Leckagestelle 11 ohne Aufgraben der Rohrleitungen 2 oder akustisches Überprüfen von entlang des Rohrleitungen oder im Bereich von deren Verbindungsmuffen 4 auftretenden Zischgeräuschen ermittelt werden.

Wird an der Stelle I4 der Endwert E des Druckes p4 entlang der betrachteten Strecke als ein geringerer Wert ermittelt als der Druck p₂, so kann daraus gefolgert werden, daß zwischen der Stelle I2 und der Stelle I4 ein Leck 11 aufgetreten ist. In dem Diagramm in Fig.2 werden die beiden Werte p2 und p4 miteinander durch eine Gerade 14 verbunden. Die Neigung der Kurve ist ein Maß für den inneren Widerstand der Rohrleitungen ab dem Anfangswert A2. Die Grobortung besagt also, daß der Druck der Leckagestelle auf der Geraden 14 zwischen der Stelle I₂ und der Stelle I₄ anzuordnen ist. Liegt das Leck zufällig genau an der Stelle I₄, so ist die Feinortung sehr leicht. An dieser Stelle I₄ ist der Druck dann minimal und behält diesen Wert an einer nächsten Meßstelle im wesentlichen bei.

Für den Fall, daß das Leck 11 nicht genau im Bereich der Meßstelle, der Stelle I₄, sondern zwischen der Stelle I₂ und der Stelle I₄ angeordnet ist, muß die Feinortung differenzierter erfolgen. Das in den Kontrollkanälen 3 statisch vorliegende Prüfmediumvolumen ist aufgrund der Pumpenleistung und des Volumens der Kontrollkanäle 3, also des zur Verfügung stehenden Druckraums, berechenbar. Bei einem Leck 11 strömt das Gasvolumen als Volumenstrom aus diesem. Bei der Annahme eines hinreichend großen Lecks 11 wird der aus dem Leck strömende Volumenstrom durch die

maximale Pumpenleistung und die als Innenwiderstand der Prüfmediumquelle wirkende Strecke 9 begrenzt. An der Meßstelle I4 wird beispielsweise der Druck p₄' gemessen. Der Widerstand der Kontrollkanäle ist relativ groß und bestimmbar. Auch der sich einstellende Volumenstrom ist ermittelbar. Der Widerstand der Leckagestelle hingegen ist sehr klein. Aus dem Druckabfall, der durch Druckaufnehmer in den Meßstellen ermittelbar ist, in Verbindung mit dem Widerstand der Kontrollkanäle und dem Volumenstrom ist die Stelle auf der Rohrleitung ermittelbar, an der die Leckage aufgetreten ist. Der Druck ist nämlich proportional zu dem Produkt aus Volumen des Prüfmediums in dem Druckraum der Kontrollkanäle und der Zuleitung und dem Reibungswiderstand der Strecke aus Kontrollkanälen und Zuleitung. Gemäß Gesetz von Hagen-Poiseuille ist die fließende Menge Q oder die Stärke des Volumenstromes proportional zu dem Produkt aus Radius R bzw. Fläche der Kontrollkanäle 3 hoch vier und der Differenz zweier Drücke, hier p₂-p₄', und umgekehrt proportional zu dem Produkt aus der Länge I3 bis zum Leck und einer Reibungskonstanten. Die Reibungswiderstände der gesamten Strecke aus Kontrollkanälen 3 und Zuleitung 8 können in einem Vorversuch bestimmt und die Reibungskonstante daraus errechnet werden. Die Länge I3 ergibt sich dann durch Umstellen der Formel:

Q= {[0/(8')] [(01-O₂)/I3] R⁴} la = {[0/(8')] [(01-O₂)/Q] R⁴}.

mit Oi := p₂

O₂ := p₄·

Die Menge Q ergibt sich aus den Messungen zur Meßstrecke 9. Die Linie 15 gibt den idealen verlustfreien Druckverlauf zwischen der Leckagestelle 11 und der Stelle 1 an, ohne einen weiteren Druckabfall. Die Linie 15a hingegen gibt den Verlauf mit Druckabfall (verlustbehaftet) zwischen den beiden Stellen 11 und 1 an. Da der Unterschied in den

«tv«*** 4»

Druckwerten gering ist, kann der gemessene Druck p₄' zur Berechnung der Länge Is als idealer Wert angenommen werden. Gemäß Diagramm in Fig.2 ist der geringe Druckunterschied zwischen idealem und realem Wert p4^T für das Auffinden der Leckagestelle 11 nicht maßgebend.

Ist das Leck 11 hinreichend groß, so verläßt das gesamte Prüfmediumvolumen, also der Volumenstrom, die Kontrollkanäle 3 an der Leckagestelle. An der nächsten Meßstelle steht dann kaum noch Prüfmediumvolumen zur Verfügung. Der Druck des Prüfmediums wird in diesem Falle dort nahezu zu Null. Auch bei Einsatz kleiner Kompressoren oder Pumpen können beim Prüfmediumaustritt aus den kleinen Öffnungen leise Zischgeräusche oder sogar Töne auftreten. Die Pumpe erhöht bei Leckage ihren Ausstoß, bis sie ihren Maximalwert erreicht. Sie versucht, dadurch den eingestellten Druck für das Prüfmedium zu erzeugen und aufrecht zu erhalten. Die leisen Geräusche würden also ohne weiteres fortdauern.

Zur groben Eingrenzung eines Schadensortes sind Druckmeßstellen im Verlauf der Trasse der Rohrleitungen hilfreich, die zumindest den Abschnitt und den Ort über das Druckgefälle vor dem Schaden, auch bei großen Schaden, noch erkennbar werden lassen. Der genaue Ort großer Schaden wird dann im Gelände leicht erkennbar sein, da diese meist durch Fremdeinwirkung, beispielsweise Bagger, verursacht werden.

In Fig.3 ist eine seitliche Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Überwachung der Dichtheit von Rohrleitungssystemen dargestellt. Eine Muffe 4b ist bei dieser Ausführungsform über das entsprechend ausgebildete Ende der zweiten Rohrleitung la geschoben. Die in dem Spalt 5 zwischen der Muffe 4b und dem Ende der äußeren Wandung 2a der Rohrleitung la angeordneten Abdichtungen 6a und 6b sind so angeordnet, daß sie nach außen zur Umgebung und nach innen zum Rohrinneren 16

abdichten. Zwischen den beiden Dichtungen 6a,6b breitet sich das in den Kontrollkanälen 3a,3b vorgesehene Prüfmedium 7 in dem Spalt 5 radial aus. Die Kontrollkanäle 3a,3b sind zu dem Spalt hin offen. Der Spalt 5 ist dadurch Teil des Druckraums der Kontrollkanäle 3a,3b.

Tritt durch die Dichtung 6a das Prüfmedium aus, so findet eine wie in den vorigen Figuren beschriebene Ortung der Leckagestelle statt. Ebenso wird bei einem Austritt des Prüfmediums aus der äußeren Wandung 2a oder 2b durch einen dort auftretenden Riß oder dergleichen geortet. Da meist etwa 50m lange Rohrleitungen aneinandergefügt werden, können die Meßstellen im Bereich von jeder, jeder zweiten, dritten oder Vielfachen Muffe 4 vorgesehen sein. Bei etwa 1000m langen Rohrleitungen, die in einem Stück beispielsweise durch Trinkwasserschutzgebiete führen, kann entweder an beiden Enden der Rohrleitung oder auch zwischendrinnen eine herausgeführte Meßstelle angeordnet sein. Es genügt dabei die Anordnung eines geeigneten Mittels zum Messen des Druckes. Dieses sollte von einer zentralen Station aus abfragbar sein. Die Überwachung der Muffen 4 und der äußeren Wandungen 2 der Rohrleitungen 1 findet dann kontinuierlich statt. Auf einer Sichttafel in dem zentralen Kontrollraum können die einzelnen Meßstellen entlang den Rohrleitungen abgefragt werden. Die Ergebnisse können mittels eines Computers ausgewertet und bei einem vorliegenden Druckabfall ein Alarm ausgelöst werden.

Das Nachdichten einer Leckagestelle 11 kann wie bei schlauchlosen Reifen geschehen. Dem Prüfmedium 7 wird von der Pumpe P aus ein entsprechendes Mittel zugeführt, das beim Vorbeiströmen an der Leckagestelle 11 an dieser verbleibt. Beispielsweise reagiert es mit dem aus dem Leck austretenden Medium, z.B. Abwasser, oder an der äußeren Wandung mit Feuchtigkeit aus dem Erdreich. Der Druck des Abwassers ist geringer als der des Prüfmediums, um zu vermeiden, daß Abwasser bei einem Leck in die dünnen

Kontrollkanäle 3 gelangt und diese zusetzt oder verstopft. Bei der Wahl des Prüfmediums 7 sollte darauf geachtet werden, daß dieses nicht mit dem in dem Rohrleitungssystem fließenden Medium, beispielsweise Abwasser, explosionsartig oder in sonstiger problematischer Weise chemisch reagiert.

Fig.4 zeigt eine Querschnittansicht einer doppe1wandigen Rohrleitung la. Die Rohrleitung la weist die äußere Wandung 2a und eine innere Wandung 17 auf. Zwischen den beiden Wandungen 2a,17 kann Dämmaterial oder dergleichen vorgesehen sein. Dadurch ist das innere Rohr gegen die auf das äußere Rohr wirkenden höheren Belastungen geschützt. Die Kontrollkanäle 3a sind aber sinnvoll in der unter einer größeren Belastung, beispielsweise durch das dieses umgebende Erdreich und eventuelle Temperaturschwankungen, stehenden äußeren Wandung 2a angeordnet. Bei Steinzeug-Rohrleitungen sind Kontrollkanäle aus einem thermisch belastbaren, zerbrechlichen oder spröden Material, das mit dem Steinzeug zusammen bricht, bei dessen Herstellungsvorgang jedoch nicht zerstört wird, vorgesehen. Besonders eignet sich dafür Glas. Die Kontrollkanäle können aber auch als flexible schlauchartige Kontrollkanäle in den feuchten Werkstoff beim Gießen eines Rohres eingefügt werden. Nach der Trocknung werden sie dann aus dem harten Rohr durch Herausziehen entfernt. Es entstehen rohrförmige Öffnungen. Diese lassen das Prüfmedium bei Rissen in der Wandung des Rohres sogar noch schneller frei als Glas-Kontrollkanäle .

Die Kontrollkanäle 3 können in einer Rohrleitung 1 runden Querschnitts, aber auch in einer Rohrleitung 1 eckigen Querschnitts angeordnet sein, wie in Fig.4 bei unten flachen, auf dem Grund aufstehenden Rohrleitungen la. Es sind lediglich drei Kontrollkanäle 3ai,3a2,3a3 oder rohrförmige Öffnungen vorgesehen. Es können jedoch wahlweise auch mehr als drei Kontrollkanäle oder rohrförmige Öffnungen

vorgesehen sein. Die erforderliche Anzahl kann empirisch ermittelt oder vorgegeben werden. Jedenfalls ist darauf zu achten, daß bei einem Leck in einer Wandung der Rohrleitung zumindest ein dort vorgesehener Kontrollkanal oder eine rohrförmige Öffnung mit zerbricht und das Prüfmedium freiläßt, damit das Leck geortet werden kann. Werden zu wenig Kontrollkanäle 3a angeordnet, so kann ein Leck auftreten, ohne daß der Druck in den Kontrollkanälen abnimmt oder das Prüfmedium-Volumen verringert wird.

In Fig.5 ist eine Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Rohrleitung Ib gezeigt. Sie weist einen im wesentlichen runden Querschnitt mit vier Ecken 18,19,20,21 auf. In diesen Ecken 18,19,20,21 sind die Kontrollkanäle 3bi, 3b2, 3b3, 3b4 angeordnet. Um zu vermeiden, daß die Kontrollkanäle 3 oder rohrförmigen Öffnungen die äußere Wandung 2b der Rohrleitungen Ib schwächen, sind in dieser Ausführungsform entlang der LängserStreckung der Rohrleitungen Ib im Bereich der Kontrollkanäle oder rohrförmigen Öffnungen Materialverstärkungen vorgesehen. Dadurch entsteht dann die von außen gesehen im wesentlichen runde Rohrleitung Ib mit Ecken 18,19,20,21. Eine Schwächung der äußeren Wandung 2b der Rohrleitung Ib kann eine unerwünschte Leckagestelle 11 vorbereiten.

Fig.6 zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Schachtes 22, von dem aus Rohrleitungen la,Ib,Ic in drei verschiedene Richtungen abgehen. In allen drei Rohrleitungen sind je vier Kontrollkanäle 3a,3b,3c vorgesehen. Diese sind untereinander, ebenso wie die Rohrleitungen la,Ib,lc, verbunden. Dadurch ist in allen Kontrollkanälen 3a,3b,3c das aus der Pumpe P oder einem Kompressor gespeiste Prüfmedium-Volumen vorhanden. Der an einer Wandung 23 des Schachtes 22 unterhalb eines abnehmbaren Deckels 25 angeordnete Druckaufnehmer 10 ist durch Schläuche oder dünne Rohre 24

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mit den Kontrollkanälen 3a,3b,3c verbunden. Der Druckaufnehmer 10 kann durch Kabel oder durch Funkübertragung mit einem zentralen Kontrollraum oder Computer verbunden sein. Falls die drei Rohrleitungen la,Ib,Ic nicht untereinander verbunden sind, so sind auch die Kontrollkanäle 3a,3b,3c unverbunden. Die mit den Kontrollkanälen 3a,3b,3c verbundenen Schläuche oder dünnen Rohre 24 können dann zu drei verschiedenen, nicht dargestellten Druckaufnehmern 10 führen. In diesem Falle sind drei Pumpen P zur Bereitstellung des Prüfmedium-Volumens und dessen statischen Druckes vorgesehen. Die bei Abwasser häufig anzutreffenden Schächte sind im Prinzip nur besonders geformte Wandungen für das zu transportierende Medium. Durch die Integration von Schläuchen oder dünne Rohren 24 in Wandungen 23 und Boden 29 des Schachtes wird dieser in die Überwachung mit einbezogen.

In Fig.7 ist eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Rohrleitung dargestellt. Es sind anstelle der dünnen Kontrollkanäle 3 Kontrollkammern 2 6 vorgesehen. Die Kammern 26 sind zur Verdeutlichung in ihren Abmaßen übertrieben dargestellt. In der Realität werden sie eine geringere Größe aufweisen. In der Schnittansicht sind sechs solcher kreissegmentförmigen Kontrollkammern 26a bis 26f vorgesehen. Die Ansicht wirkt dadurch wie ein Wagenrad mit einem äußeren und einem inneren Ring und dazwischen angeordneten Speichen. Die Speichen sind Wandungen 27a bis 27f zwischen den einzelnen Kammern 26. Der äußere Ring ist die äußere Wandung 2 der Rohrleitung 1. Der innere Ring ist die eigentliche Rohrleitung, die hier eine das Rohrinnere umgrenzende innere Wandung 28 ist. Die Wirkweise der Kontrollkammern 26 ist die gleiche wie die der Kontrollkanäle 3 oder rohrförmigen Öffnungen. Der durchströmte Querschnitt ist nur größer als bei diesem. Bei einem Leck in der äußeren Wandung 2 der Rohrleitung 1 strömt das Prüfmedium 7 genau wie bei den Kontrollkanälen 3 oder

rohrförmigen Öffnungen nach außen und zeigt das Leck durch den entstehenden Druckabfall an.

Die Fertigung der Kontrollkammern 26 kann beispielsweise durch Ein- und/oder Durchschieben entsprechend geformter Formteile in das noch feuchte Rohr erfolgen, die die Kammern 26 in der zuvor dicken äußeren Wandung 2 erzeugen.

Die Kontrollkanäle 3 oder Kontrollkammern 26 können bereits bei der Montage der Rohrleitungen eine Anwendung finden, nämlich direkt im Anschluß an ein Zusammenfügen zweier Rohre durch eine Muffe. Zu kontrollieren ist dann die Muffendichtung, um von Anfang an eine dichte Rohrleitung sicherstellen zu können.

Claims

Al
nsprüche

!.Rohrleitung (1)für Abwasserleitungssysteme, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung (2) der Rohrleitung (1) entlang deren Längserstreckung ein oder mehrere Kontrollkanäle (3) oder rohrförmige Öffnungen angeordnet sind, die in den Enden der Rohrleitung (1) austreten, daß die Enden der Rohrleitung (1) mit Dichtungen (6a, 6b) für die Abdichtung der Kontrollkanäle (3) oder rohrförmigen Öffnungen und/oder im Übergangsbereich zweier benachbarter Rohrleitungen (1) gebildeter Spalte (5) nach außen und zur Innenseite der Rohrleitung versehen oder versehbar sind, daß durch die miteinander verbundenen Kontrollkanäle (3) oder rohrförmigen Öffnungen oder Spalte (5)ein geschlossener oder ein mit einer am Ende des Systems vorgesehenen definierten Öffnung versehener Druckraum für das ein oder mehrere Rohrleitungen (1) enthaltende Rohrleitungssystem geschaffen wird, und daß die Kontrollkanäle (3) oder rohrförmigen Öffnungen und Spalte (5) mit einem unter einem statischen Druck stehenden Prüfmedium (7) befüllbar sind.
2.Rohrleitung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der äußeren Wandung (2) der Rohrleitung (1) angeordneten Kontrollkanäle (3) oder rohrförmigen Öffnungen mit der Rohrleitung (1) zusammen zerbrechen oder zerstört werden.
3.Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ruhezustand der Druck an allen Stellen der Rohrleitungen (la,lb;lc) im wesentlichen der gleiche ist.
4.Rohrleitung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Prüfmediums (7) in den Kontrollkanälen (3) oder rohrförmigen Öffnungen größer ist als der Druck des Abwassers im Rohrinneren (16) der Rohrleitung (1).

A2
5.Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Prüfmedium (7) ständig oder lediglich im Schadensfall Druckluft, ein Gas oder eine Flüssigkeit verwendet wird, das mit außerhalb des überwachten Druckrauines vorhandenen Medien oder mit Dichtungsmaterial so reagiert, daß eine abdichtende, kleinere Schäden behebende, kittende Masse entsteht.
Ö.Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum nicht völlig geschlossen wird, sondern eine definierte Öffnung aufweist, durch die ständig ein geringer Volumenstrom an Prüfgas (7) entweicht.
7.Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wandungen (23) und/oder in dem Boden (29) eines als Rohrleitung dienenden oder mit Rohrleitungen verbundenen Schachtes (22) Schläuche oder dünne Rohre (24) so angeordnet werden, daß sie als Kontrollkanäle (3) zur Überwachung des Schachtes (22) dienen.
8.Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie (la,lb;lc) mit Muffen (4) und äußeren Wandungen (2), Kontrollkanälen (3) oder rohrförmigen Öffnungen innerhalb der äußeren Wandung (2) der Rohrleitungen (la,Ib;Ic)versehen ist.
9.Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Mittel (10) zum Messen des Druckes zugeordnet sind,
10.Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollkanäle (3) aus Glas oder dergleichen thermisch belastbarem, zerbrechlichem Material gefertigt sind.

A3
11.Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der in der äußeren Wandung (2) der Rohrleitung (1) vorgesehenen Kontrollkanäle (3) oder rohrförmigen Öffnungen empirisch ermittelbar und/oder vorgebbar ist.
12.Rohrleitung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehr Kontrollkanäle (3ai, 3a2, 3a3) oder rohrförmige Öffnungen vorgesehen sind.
13.Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollkanale (3) oder rohrförmigen Öffnungen einen Durchmesser von weniger als 10mm, insbesondere 3mm, aufweisen.
14.Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollkanäle (3) Kontrollkammern (26) sind.
15.Rohrleitung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Öffnungen (3) in der äußeren Wandung (2) der Rohrleitung (1) durch Einfügen flexibler schlauchartiger Röhrchen oder starrer Stäbe geringen Durchmessers in die feuchte Rohrleitung (1) (1) gebildet werden.
16. Rohrleitung nach einem der Ansprüche 1 - 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leckage im Bereich einer Muffe (4) oder einer Wandung (2) durch Druckabfall des Prüfmediums zwischen zwei Meßstellen feststellbar ist.