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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING A LEAK RATE OF A SECTION OF PIPING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/045819
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for determining a leak rate (Lx) of a section of piping (03) in which a fluid, in particular drinking water, can be conveyed with the following method steps: a) opening a closable supply valve (05) on the otherwise substantially shut-off section of piping (03); b) closing the supply valve (05), wherein measured values of a first pressure curve (16) are then measured over time and stored; c) opening the closable supply valve (05) of the otherwise substantially shut-off section of piping (03), until the pressure of the fluid in the section of piping (03) has exceeded the upper pressure limit (Po) through in-flow of the fluid, d) closing the supply valve (05) and opening an outlet valve (09) with a known leak rate (Lv), wherein measured values of a second pressure curve (17) are then measured over time and stored; e) comparing the measured values of the first pressure curve (16) with the measured values of the second pressure curve (17), wherein the unknown leak rate (Lx) of the leak (07) is derived in relation to the known leak rate (Lv) of the outlet valve (09) from the comparison of measured values.

Inventors:
HELFRICH GERHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/067998
Publication Date:
March 23, 2017
Filing Date:
July 28, 2016
Export Citation:
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Assignee:
TURN-OFF METERING GMBH (DE)
International Classes:
G01M3/28; E03B7/00; F17D5/02; G01F1/34
Foreign References:
DE19942185A12001-03-15
JPS5827041A1983-02-17
US6116082A2000-09-12
DE3905054C11990-04-19
Attorney, Agent or Firm:
ADVOTEC. PATENT- UND RECHTSANWÄLTE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

Verfahren zur Ermittlung eines Leckagewerts (Lx) eines Leitungsab schnitts (03) , in dem ein Fluid, insbesondere Trinkwasser, gefördert werden kann mit folgenden Verfahrensschritten :

a) Öffnen eines verschließbaren Zuflussventils (05) am ansonsten im Wesentlichen abgesperrten Leitungsabschnitt (03) , bis der Druck des Fluids im Leitungsabschnitt (03) durch nachströmendes Fluid eine obere Druckgrenze (Po) überschritten hat ;

b) Schließen des Zuflussventils (05) , wobei anschließend Messwerte einer ersten Druckkurve ( 16) über die Zeit gemessen und gespeichert werden, bis der Druck des Fluids im Leitungsabschnitt (03) durch das Ausströmen des Fluids am Leck (07) eine untere Druckgrenze (Pu) unterschritten hat, gekennzeichnet durch

c) Öffnen des verschließbaren Zuflussventils (05) des ansonsten im Wesentlichen abgesperrten Leitungsabschnitts (03) , bis der Druck des Fluids im Leitungsabschnitt (03) durch nachströmendes Fluid die obere Druckgrenze (Po) überschritten hat,

d) Schließen des Zuflussventils (05) und Öffnen eines Abflussventils (09) mit bekannten Leckagewert (Lv) , wobei anschließend Messwerte einer zweiten Druckkurve ( 17) über die Zeit gemes sen und gespeichert werden, bis der Druck des Fluids im Leitungsabschnitt (03) durch das Ausströmen des Fluids am Leck (07) und das Ausströmen des Fluids durch das Ab flussventil (09) die untere Druckgrenze (Pu) unterschritten hat, e) Vergleichen von Messwerten der ersten Druckkurve ( 16) mit Messwerten der zweiten Druckkurve ( 17) , wobei der unbekannte Leckagewert (Lx) des Lecks (07) in Relation zum bekannten Leckagewert (Lv) des Abfluss ventils (09) aus dem Messwertvergleich abgeleitet wird. Verfahren nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

das s beim Mes swertvergleich im Verfahrens schritt e) die Druckabfallszeit (t l ) der ersten Messkurve ( 16), die während des Druckabfalls zwischen der oberen Druckgrenze (Po) und der unteren Druckgrenze (Pu) verstreicht, und die Druckabfallszeit (t2) der zweiten Mes skurve ( 17) , die während des Druckabfalls zwischen der oberen Druckgrenze (Po) und der unteren Druckgrenze (Pu) verstreicht, ausgewertet wird.

Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

das s der gesuchte Leckagewert (Lx) des Lecks (07 ) in Relation zum bekannten Leckagewert (Lv) des Abflus sventils aus den Druckabfallszeiten (t l , t2) gemäß der Formel berechnet wird:

Lx = Lv * [t2 \ (t l - t2)]

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ,

dadurch gekennzeichnet,

das s als Zuflus sventil ein Absperrschieber (05 ) vor einem Was serleitungsabschnitt verwendet wird, wobei der Absperrschieber (05) zur Erhöhung des Drucks im Was serleitungsabschnitt manuell von einem Bediener ( 15) geöffnet wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

das s nach Schließen des Absperrschiebers (05) die Dichtigkeit des Absperrschiebers (05) durch ein insbesondere akustisches Prüfverfahren überprüft wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

das s zur Messung der Dichtigkeit des Absperrschiebers (05) nach Erreichen der unteren Druckgrenze (Pu) das geöffnete Abflussventils (09) geschlos sen wird und der Absperrschieber (05) geschlossen bleibt, wobei die Zeit bis zum erneuten Erreichen der oberen Druckgrenze (Po) gemes sen und daraus die Dichtqualität des Ab sperrschiebers (05) quantitativ abgeleitet wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

das s das Abflus sventil (09) mit bekanntem Leckagewert (Lv) an einem Ober- oder Unterflurhydranten (06) eines Leitungsab schnitts (03 ) einer Was serleitung angeschlos sen wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ,

dadurch gekennzeichnet,

das s die obere Druckgrenze (Po) und/oder die unteren Druckg

(Pu) erst nach Aufnahme der Mes skurven festgelegt werden.

Vorrichtung zum Einsatz bei der Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , mit

a) einem Drucksensor ( 10) zur Mes sung des Drucks im zu untersuchenden Leitungsabschnitt (03) ;

b) einem Datenspeicher, in dem die Mes swerte der ersten und zweiten Druckkurve ( 16, 17 ) zumindest teilweise abgespeichert werden können;

c) zumindest einem Abflussventil (09) mit bekannten Leckagewert (Lv) ;

d) einer Auswerteeinrichtung, mit der die Messwerte der ersten und zweiten Druckkurve ( 16) bei der Ermittlung des gesuchten Leckagewerts (Lx) des Lecks (07) in Relation zum bekannten Leckagewert (Lv) des Abflus sventils (09) ausgewertet werden können.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Vorrichtung eine Datenübertragungsschnittstelle (12) aufweist, mit der die Messwerte des Drucksensors (10) an eine von der Steuerung (11) der Vorrichtung entfernt angeordnete Nebenstelle

(13) übertragbar sind, und/oder mit der Stellbefehle von der Nebenstelle (13) an die Steuerung (11) der Vorrichtung übertragbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Datenübertragungsschnittstelle (12) eine drahtlose Datenübertragung ermöglicht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Vorrichtung einen oder mehreren Akkumulatoren zur netz- freien Energieversorgung des Abflussventil (09), der Datenübertragungsschnittstelle (12) und/oder der Nebenstelle (13) umfasst.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Vorrichtung ein Standrohr (08) umfasst, das an einem Oberoder Unterflurhydranten (06) eines Leitungsabschnitts (03) einer Wasserleitung angeschlossen werden kann, wobei am Standrohr (08) das Abflussventil (09) mit bekannten Leckagewert (Lv) angeschlossen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Vorrichtung einen GPS-Empfänger umfasst, mit dem die Lagekoordinaten der Vorrichtung ermittelt, angezeigt und/oder abgespeichert werden können. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14,

dadurch gekennzeichnet,

das s die Vorrichtung einen Druckspeicher oder ein Ausdehnungsgefäß umfasst, der an den abgesperrten Leitungsabschnitt (03) anschließbar ist.

Description:
Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Leckagewerts

Leitungsabschnitts

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung eines Leckagewerts eines Leitungsabschnitts, in dem ein Fluid, insbesondere Trinkwas ser, gefördert werden kann. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Verwendung bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens .

An Fluid fördernden Leitungen, insbesondere an Trinkwasserleitungen, können unerwünschte Leckagen auftreten, an denen das Fluid ungewollt aus der Leitung austritt. Solche Leckagen sind insbesondere bei Wasserleitungen von großem Nachteil, da sie aufgrund der Anordnung der Wasserleitungen im Erdreich vielfach unbemerkt bleiben und kostenintensive und umweltschädliche Wasserverluste verursachen. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind deshalb insbesondere, jedoch keineswegs aus schließlich, zur Ermittlung des Leckagewerts von Leckagen an Trinkwasserleitungen vorgesehen.

Für die Ortung und Beurteilung von Leckagen an Was serleitungen sind aus dem Stand der Technik verschiedene Techniken bekannt. So sind akustische Verfahren bekannt, bei denen die bei Austritt des Fluids aus der Leitung auftretende Geräusche mit Akustiksensoren geortet und gegebenenfalls auch in ihrer Qualität beurteilt werden können.

Diese akustischen Verfahren haben allerdings den Nachteil, das s sie relativ ungenau sind und manche Lecks aufgrund ihrer Lage, beispielsweise bei Auftreten eines Lecks an der Rohrunterseite, nur sehr schlecht bzw. gar nicht geortet werden können. Weiterhin ist es problematisch, das s an den zunehmend verbauten Kunststoffrohren Leckgeräusche nur in sehr geringem Maß auftreten. Außerdem kann die akustische Lecksuche durch Störgeräusche leicht behindert werden.

Weiterhin ist aus dem Stand der Technik die sogenannte Zonenmes sung bekannt, bei der ein Leitungsabschnitt abgesperrt und anschließend aus einer Druckwasserquelle, beispielsweise über Schläuche und Hydranten, unter Druck stehendes Was ser in den zu prüfenden Leitungsabschnitt gefördert und eine Durchflus smessung durchgeführt wird. Derartige Zonenmes sungen sind jedoch sehr aufwendig, da die Leitungen für die Druckwas serversorgung aufwendig montiert werden müssen .

Weiter sind aus dem Stand der Technik sogenannte Gastests bekannt, bei denen die Wasserleitung mit einem unter Druck stehenden Gas geflutet wird. An den Leckstellen tritt das Gas dann aus und kann mittels geeigneter Gas sensoren an der Oberfläche geortet werden. Diese Gastests sind sehr aufwendig, da die Leitungen entsprechend entleert werden und druckdicht abgeschlo ssen werden müs sen. Außerdem kann mit einem Gastest zwar die Lage aber nicht die Größe eines Lecks festgestellt werden.

Aus der DE 39 05 054 C l ist ein Verfahren zur Ermittlung des Leckagewerts eines Leitungsabschnitts bekannt, das auf der Druckmes sung im zu prüfenden Leitungsabschnitt beruht. In einem ersten Mes sschritt wird dabei die zu prüfende Leitung zunächst mit einem Anfangsdruck beauf- schlagt und der durch die Leckage verursachte Druckabfall aufgezeichnet. Sobald der Druck im Leitungsabschnitt unterhalb eines Referenzdrucks abgefallen ist, wird die Leitung aus einer Druckwas serquelle mit unter Druck stehendem Was ser versorgt, so dass der Druck im Leitungsanstieg wieder ansteigt. Aus dem Vergleich der Druckabfallskurve und der Druckanstiegskurve kann dann eine Beurteilung der Leckage im Leitungsabschnitt abgeleitet werden. Nachteilig an diesem Verfahren ist es wiederum, das s der zu prüfende Leitungsabschnitt während der Messung aus einer Quelle mit Druckwasser beaufschlagt werden mus s, um den Druck wieder ansteigen zu lassen. Insofern ist auch hier wiederum der unerwünschte Aufwand zur Montage von zusätzlichen Druckwas serleitungen erforderlich. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es , ein Verfahren zur Ermittlung des unbekannten Leckagewerts eines zu prüfenden Leitungsab schnitts vorzuschlagen, das mit einfachen Mitteln sichere Ergebnis se liefert. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorzuschlagen. Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren und eine Vorrichtung nach der Lehre der unabhängigen Hauptansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ermittlung des Leckagewerts beruht gattungsgemäß auf der Messung von Druckkurven im zu prüfenden Leitungsabschnitt. Denn aus dem Stand der Technik wird dabei zumindest eine erste Druckkurve aufgenommen, bei der der Druckabfall im zu prüfenden Leitungsab schnitt ausgehend von einer oberen Druckgrenze bis zum Erreichen einer unteren Druckgrenze aufgenommen wird. Zur Einstellung des oberen Druckniveaus wird ein verschließbares

Zuflussventil am ansonsten im Wesentlichen abgesperrten Leitungsabschnitt geöffnet, so das s durch nachströmendes Fluid der Druck auf das gewünschte Druckniveau angehoben wird. Die eigentliche Mes sung unter Aufnahme der ersten Druckkurve erfolgt dann nach Schließen des Zu- flus sventils , wobei der Druck durch das Leck aus dem Leitung sab schnitt austritt und damit den Druckabfall bis zum Erreichen der unteren Druckgrenze bewirkt.

In Abkehr zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Druckmes sverfahren wird dann aber nicht eine gesteuerte Druckanhebung unter Auf- nähme des Druckanstiegs durchgeführt. Stattdes sen wird das verschließbare Zuflus sventil geöffnet und ohne eigentliche Mes sung der Druck im Leitungsabschnitt durch nachströmendes Fluid wieder bis zum Erreichen der oberen Druckgrenze angehoben . Nach Erreichen der oberen Druckgrenze wird das Zuflussventil wieder geschlos sen und eine zweite Druckkurve mit dem Druckabfall von der oberen Druckgrenze bis zur unteren Druckgrenze aufgenommen. Bei der Aufnahme der zweiten Druckkurve ist es erfindungsgemäß allerdings vorgesehen, das s zusätzlich ein Abflus sventil mit bekanntem Leckagewert am zu prüfenden Leitungsabschnitt geöffnet wird. Insofern wird der Druckabfall bei Aufnahme der zweiten Druckkurve nicht nur durch den Austritt des Fluids durch das gegebenenfalls vorhandene Leck, sondern zusätzlich auch durch Austritt des Fluids durch das Abflussventil mit dem bekannten Leckagewert verursacht.

Nach Aufnahme der Messwerte der beiden Druckkurven erfolgt erfin- dungsgemäß eine Auswertung, wobei der unbekannte Leckagewert des Leitungsabschnitts in Relation zum bekannten Leckagewert des Abflussventils aus dem Mes swertvergleich abgeleitet wird. Dies bedeutet mit anderen Worten, das s die Mes swerte der beiden Druckkurven analytisch verglichen werden, wobei aus der Änderung der Druckkurven durch Öffnen des Abflus sventils mit dem bekannten Leckagewert auf den unbekannten Leckagewert des Leitungsabschnitts zurückgeschlossen werden kann .

Einen besonderen Vorteil bietet das erfindungsgemäße Verfahren dadurch, das s zur Durchführung des Verfahrens keine zusätzlichen Leitungen zur Druckwas serversorgung des zu prüfenden Leitungsabschnitts verlegt werden müs sen. Vielmehr ist es ausreichend, wenn das verschließbare Zuflussventil des zu prüfenden Leitungsabschnitts , beispielsweise der Absperrschieber eines zu prüfenden Wasserleitungs- abschnitts , geöffnet und durch Nachströmen des Fluids der Druck vor Aufnahme der beiden Druckkurven jeweils auf das obere Druckniveau angehoben werden kann . Bei der eigentlichen Messung unter Aufnahme der Mes swerte der beiden Druckkurven ist das Zuflus sventil jeweils geschlossen, wobei die erste Druckkurve den Druckabfall alleine aufgrund der Leckagen des zu prüfenden Leitungsabschnitts repräsentiert, wohingegen die zweite Druckkurve den Druckabfall aufgrund der Leckagen und des Durchflus ses durch das geöffnete Abflussventil repräsentiert. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dabei grundsätzlich ohne Belang, ob die erste oder die zweite Druckkurve zeitlich vorhergehend aufgenommen wird. Entscheidend ist allein, das s die beiden Druckkurven zur Auswertung zur Verfügung stehen. Die Aufnahme der beiden Druckkurven selbst ist zeitlich voneinander unabhängig . In welcher Weise der Mes swertvergleich im Verfahrens schritt e) des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wird, ist grundsätzlich beliebig . Es las sen sich verschiedenste Verfahrensvarianten denken, bei denen unterschiedliche Arten von Mes swerten ausgewertet werden.

Besonders einfach läs st sich das erfindungsgemäße Verfahren durchfüh- ren, wenn im Verfahrens schritt e) die Druckabfallszeit der ersten Messkurve, die während des Druckabfalls zwischen der oberen Druckgrenze und der unteren Druckgrenze verstreicht, und die Druckabfallszeit der zweiten Mes skurve, die während des Druckabfalls zwischen der oberen Druckgrenze und der unteren Druckgrenze verstreicht, ausgewertet werden.

Als Berechnungsformel zur Berechnung des gesuchten Leckagewerts des Leitungsabschnitts in Relation zum bekannten Leckagewert des Abflussventils unter Verwendung der gemessenen Druckabfallszeiten läs st sich folgende Gleichung angeben: Lx = Lv * [t 2 \ (ti - t 2 )]

Soll mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Wasserleitungsabschnitt auf Leckagen geprüft werden, ist es besonders vorteilhaft, wenn als Zuflussventil ein Ab sperrschieber verwendet wird. Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dieser Absperrschieber dann zur Erhöhung des Drucks im Wasserleitungsabschnitt manuell geöffnet und danach manuell geschlossen werden. Soweit bei Verwendung des Absperrschiebers eines Was serleitungsabschnitts dieser nach dem Schließen nicht vollständig abgedichtet ist, wird die Mes sung durch das durch den undichten Absperrschieber einströmende Was ser verfälscht. Um solche Messfehler zu vermeiden, ist es deshalb besonders vorteilhaft, wenn nach Schließen des Absperrschiebers und vor bzw. nach der Durchführung der eigentlichen Druckkurvenaufnahme die Dichtigkeit des Absperrschiebers durch ein entsprechend geeignetes Prüfverfahren überprüft wird. Beispielsweise kann das dichte Abschließen des Ab sperrschiebers nach Erreichen der oberen Druckgrenze mittels akustischer Prüfverfahren überprüft werden, bei denen Durch- flus sgeräusche am Absperrschieber detektiert werden.

Wird die Dichtigkeit des Absperrschiebers mittels eines akustischen Prüfverfahrens überprüft, so erlaubt dies lediglich eine qualitative Abschätzung der Dichtqualität des Absperrschiebers . Um die Genauigkeit der Mes sung der Dichtigkeit des Absperrschiebers zu erhöhen und auch quantitative Aus sagen über die Dichtqualität des Absperrschiebers zu ermöglichen kann nach Erreichen der unteren Druckgrenze das geöffnete Abflussventils geschlos sen werden, wobei der zu prüfende Absperrschieber geschlossen bleibt. Damit ist der geprüfte Leitungsabschnitt im Prinzip abgesperrt, so dass Wasser weder zu- noch abströmen kann. Dann wird die Zeit bis zum erneuten Erreichen der oberen Druckgrenze gemessen. Bei hoher Dichtqualität wird bis zum erneuten Erreichen der oberen Druckgrenze eine sehr lange Zeit benötigt, da nur kein oder nur sehr wenig Was ser an dem geschlos senen Absperrschieber vorbeiströmt. Bei geringer Dichtqualität wird bis zum erneuten Erreichen der oberen Druckgrenze nur eine kurze Zeit benötigt, da aufgrund der geringen

Dichtqualität viel Wasser an dem geschlo ssenen Absperrschieber vorbeiströmt. Welche Art von Abflussventil bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzt wird, ist grundsätzlich beliebig, solange der Leckagewert des geöffneten Abflussventils bekannt ist. Besonders einfach und kostengünstig läs st sich das erfindungs gemäße Verfahren durchführen, wenn das Abflussventil an einem Ober- oder Unterflurhydranten eines Was serleitungsabschnitts angeschlos sen wird.

Zu welchem Zeitpunkt die für die Auswertung der Druckkurven erforderlichen oberen Druckgrenzen bzw. unteren Druckgrenzen festgelegt werden, ist grundsätzlich beliebig . So ist es durchaus denkbar, das s zunächst die Mes skurven mit den Druckabfällen aufgenommen und erst anschließend das relevante Druckabfallsfenster mit der oberen Druckgrenze und der unteren Druckgrenze anhand der bereits aufgenommenen Messkurven festgelegt wird. Dadurch wird insbesondere verhindert, das s Messungen in unerwünschter Weise wiederholt werden müs sen, weil beispielsweise die obere oder die untere Druckgrenze bei Durchführung der Mes sung nicht erreicht wurden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einsatz bei der Durchführung des Verfahrens wird durch einen Drucksensor zur Mes sung des Drucks im zu untersuchenden Leitungsab schnitt, einem Datenspeicher zur Abspeicherung der Mes swerte der beiden Druckkurven, einem Abflussventil mit bekanntem Leckagewert und einer Auswerteeinrichtung zur Ermittlung des gesuchten Leckagewerts aus den Mes swerten und dem bekannten Leckagewert charakterisiert.

Bei Untersuchung von räumlich großflächig verlegten Leitung snetzen, insbesondere Was serleitungsnetzen, ist es vielfach unumgänglich, dass das verschließbare Zuflus sventil und das Abflus sventil mit bekanntem Leckagewert weit auseinanderliegend angeordnet werden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn als Zuflussventil ein Absperrschieber verwendet wird, und das Abflussventil mit bekanntem Leckagewert an einen Ober- oder Unterflurhydranten des Was serleitungsabschnitts angeordnet wird. Um eine Kommunikation zwischen diesen beiden Orten bei Durchführung des Messverfahrens zu ermöglichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung eine Datenübertragungs schnittstelle aufweist, mit der die Mes swerte des Drucksensors an eine von der Steuerung der Vorrichtung selbst entfernt anordenbare Nebenstelle übertragbar sind. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, das s die Druckwerte mittels des Drucksensors im Bereich des Ober- oder Unter- flurhydranten aufgenommen und über die Datenübertragungsschnittstelle an die Nebenstelle, die im Bereich des als Zuflus sventil verwendeten Absperrschiebers angeordnet ist, übertragen werden. Alternativ oder additiv ist es außerdem vorteilhaft, wenn über die Datenübertragungsschnittstelle in umgekehrter Richtung Stellbefehle von der Nebenstelle an die Steuerung der Vorrichtung übertragbar sind. Auf diese Weise kann es insbesondere ermöglicht werden, das s das gesamte Mes sverfahren von einem einzigen Bediener durchgeführt wird, der beispielsweise den Absperrschieber manuell schließt und öffnet.

Der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erheblich dadurch vereinfacht, das s die Datenübertragungs schnittstelle eine drahtlose

Datenübertragung ermöglicht. Insofern müssen dann zwischen der Vorrichtung selbst und der Nebenstelle keine Kabel verlegt werden. Weiterhin wird der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich dadurch vereinfacht, das s die unterschiedlichen Bestandteile der Vor- richtung einzeln oder auch insgesamt netzunabhängig mit der notwendigen Energie versorgt werden. Dies kann durch Akkumulatoren erreicht werden, aus denen das Abflussventil und/oder die Datenübertragungsschnittstelle und/oder die Nebenstelle mit der notwendigen elektrischen Spannung versorgt werden. Für die Prüfung von Wasserleitungen ist es besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung ein Standrohr umfas st, das an einen Ober- oder Unterflurhydranten des zu prüfenden Was serleitungsabschnitts angeschlos sen werden kann . An dem Standrohr selbst ist dann das Abflus sventil mit dem bekannten Leckagewert angeschlos sen, so das s die Referenzleckage problemlos realisiert werden kann.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung einen GPS - Empfänger umfasst, mit dem die Lagekoordinaten der Vorrichtung ermittelt, angezeigt und/oder abgespeichert werden können. Auf diese Weise kann zusammen mit den Mes sdaten auch die Position des überprüften Leitungsabschnitts ermittelt und protokolliert werden.

Bei bestimmten Leitungstypen, beispielsweise Gus srohren, kann es vorkommen, das s die Leitungen sich aufgrund ihrer Steifigkeit nur sehr gering ausdehnen können. Bei Beaufschlagung des Leitungsab schnitts mit Druck strömt bei diesen Rohren nur eine sehr geringe Fluidmenge nach. Bei Aufnahme der Druckkurven führt dies dazu, dass der Druck sehr schnell, meist sogar schlagartig abfällt, so das s eine Mes sung der Druckkurven nicht möglich ist. In diesen Fällen ist es vorteilhaft, wenn die Vorrichtung einen Druckspeicher oder ein Ausdehnungsgefäß um- fas st, der an den abgesperrten Leitungsab schnitt anschließbar ist. Damit ist es möglich bei der Aufnahme der Mes sdaten einen schlagartigen Druckabfall zu vermeiden und dadurch die Mes sung der Druckkurven zu ermöglichen.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 den Ausschnitt eines Was serversorgungsnetzes zur Wasserversorgung einer Vielzahl von Endverbrauchern in schematisierter Darstellung ;

Fig. 2 den Ausschnitt X des Wasserleitungsnetzes gemäß Fig . 1 bei

Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der Ermittlung des Leckagewerts Lx eines Leitungsabschnitts im schematisierten Querschnitt;

Fig. 3 die beiden Druckabfallskurven zur Ermittlung des Leckagewerts des zu prüfenden Leitungsabschnitts in schematisierter Darstellung .

Fig. 1 zeigt in schematisierter Darstellung einen Teil eines Wasserlei- tungsnetzes 01 zur Versorgung einer Vielzahl von Endverbrauchen 02 mit Frischwas ser. Die Endverbraucher 02 sind dabei mittels Leitungsabschnitten 03 jeweils an eine Ringleitung 04 angeschlossen, wobei die Leitungsabschnitte 03 durch Betätigung von Absperrschiebern 05 von der Ringleitung 04 getrennt werden können . Außerdem ist am Ende jedes Leitungsabschnitts 03 ein Unter- oder Oberflurhydrant 06 vorgesehen, an dem Wasser aus dem Leitungsabschnitt 03 entnommen werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sollen beispielhaft anhand des in dem Ausschnitt X eingezeichneten Leitungsabschnitts 03 nachfolgend erläutert werden. Dabei ist offen- sichtlich, dass es nicht auf die Leitungskonfiguration gemäß Fig . 1 beschränkt ist, sondern vielmehr beliebige Leitungskonfigurationen denkbar sind.

Fig. 2 zeigt den Endverbraucher 02, den Leitungsabschnitt 03 , die

Ringleitung 04, den Absperrschieber 05 und den Unterflurhydranten 06 aus dem Aus schnitt X gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung . Zum Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens soll angenommen werden, das s der Leitungsabschnitt 03 ein unterirdisches Leck 07 aufweist, wobei der Leckagewert Lx des Lecks 07 unbekannt ist und mittels

Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt werden soll. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst am Unterflurhydranten 06 ein Standrohr 08 angebracht, über das Wasser aus dem Leitungsabschnitt 03 entnommen werden kann. An dem Standrohr 08 ist ein elektromechanisch schaltbares Abflus sventil 09 mit bekanntem Leckagewert Lv angebracht. Beim Öffnen des Abflus sventils 09 strömt also das Was ser mit definierter Ausströmleistung gemäß dem bekannten Leckagewert Lv aus dem Standrohr 08 aus .

Außerdem ist an dem Standrohr 08 ein Drucksensor 10 angebracht, mit dem der Was serdruck im Standrohr 08 und damit zugleich auch entsprechend im Leitungsab schnitt 03 gemessen werden kann . Die Daten des Drucksensors 10 werden über ein Kabel an einen Industrie PC, der als

Steuerung 1 1 der Vorrichtung dient, weitergeleitet, der mit einer drahtlosen Datenübertragungsschnittstelle 12 ausgestattet ist. Über die drahtlose Datenübertragungsschnittstelle 12 werden die Druckdaten des Druck- sensors 10 per Funk an eine Nebenstelle 13 übertragen, wo die Mes swerte des Drucksensors 10 als Druckkurven angezeigt und gespeichert werden können. Die Nebenstelle 13 befindet sich in unmittelbarer Nähe des Absperrschiebers 05 , die mittels eines geeigneten Werkzeugs 14 vom Bediener 15 geöffnet und geschlos sen werden kann.

Nachdem das Standrohr 08 montiert ist und geeignete Verkehrssicherungsmaßnahmen durch den Bediener 15 durchgeführt wurden, wird zunächst das Abflus sventil 09 gespült und anschließend druckfest verschlos sen. Danach öffnet der Bediener 15 mittels des Werkzeugs 14 den Absperrschieber 05 und erhöht den Was serdruck im zu prüfenden Leitungsab schnitt 03 bis er eine obere Druckgrenze, von beispielsweise 7 bar, überschritten hat. Der Druckverlauf wird dem Bediener 15 dabei am Monitor der Nebenstelle 13 angezeigt.

Nach Erreichen der oberen Druckgrenze schließt der Bediener 15 mittels des Werkzeugs 14 den Absperrschieber 05 , so dass kein weiteres Was ser aus der Ringleitung 04 in den zu prüfenden Leitungs abschnitt 03 nachströmen kann. Aufgrund des Lecks 07 tritt das unter Druck stehende Wasser kontinuierlich aus dem Leitungsabschnitt 03 aus, wodurch der Wasserdruck ausgehend vom Anfangsdruck solange abfällt, bis er eine untere Druckgrenze Pu unterschritten hat. Die dabei anfallenden Mes swerte der Druckabfallskurve werden vom Drucksensor 10 detektiert, gespeichert und am Monitor der Nebenstelle 13 angezeigt.

Sobald der Bediener 15 angezeigt bekommt, das s der Druck im Leitungsabschnitt 03 die untere Druckgrenze unterschritten hat, öffnet er den Absperrschieber 05 erneut, so dass der Was serdruck wieder die obere

Druckgrenze überschreitet. Vor Beginn der nächsten Mes sung öffnet der Bediener 15 durch drahtlose Übertragung eines Bedienbefehls von der Nebenstelle 13 an die Steuerung 1 1 das Abflus sventil 09 und startet den Messvorgang zur Aufnahme der Druckabfallskurve. Da zusätzlich zum Leck 07 nunmehr auch durch das Abflus sventil 09 Wasser aus strömt fällt der Druck im Leitungsabschnitt 03 entsprechend schneller. Sobald auch bei der zweiten Mes sung der Wasserdruck unter die untere Druckgrenze gefallen ist, ist der eigentliche Mes svorgang abgeschlossen und der Bediener kann den zu prüfenden Leitungsabschnitt 03 durch Öffnen des Absperrschiebers 05 wieder an die Ringleitung 04 anschließen. Die beiden Druckkurven der oben beschriebenen Messungen sind beispielhaft in Fig . 3 dargestellt und werden nachfolgend kurz erläutert. In Fig. 3 ist beispielhaft der vom Drucksensor 10 aufgenommene Wasserdruck über die Zeit bei den beiden oben erläuterten Mes sungen angetragen. Die beiden Mes skurven beginnen dabei jeweils mit dem Anfangsdruck an der oberen Druckgrenze Po, da es auf dem zeitlichen Ablauf der beiden Messungen hintereinander erfindungsgemäß nicht ankommt. Die erste Druckkurve 16 fällt ausgehend von der oberen Druckgrenze Po innerhalb der Druckabfallszeit t \ auf das Niveau der unteren Druckgrenze Pu. Der Funktionszusammenhang zwischen Zeit und Druck ist dabei ein nicht linearer, wobei er im Bereich zwischen der oberen Druckgrenze Po und der unteren Druckgrenze Pu näherungsweise als linear angenom- men werden kann. Die zweite Druckkurve 17 fällt innerhalb der Druckabfallszeit t 2 von der oberen Druckgrenze Po bis zur unteren Druckgrenze Pu. Die zweite Druckabfallszeit t 2 ist dabei naturgemäß kürzer, da die Gesamtleckage aufgrund des Öffnens des Abflus sventils 09 entsprechend vergrößert ist. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der näherungsweisen Annahme, dass der Druckabfall Δρ näherungsweise linear gemäß der Formel:

Δρ = 1/k * L (Leckagewert) * t (Druckabfallszeit) angegeben werden kann . Da für beide Druckkurven 16 und 17 der gleiche Druckabfall vorhanden ist ergibt sich daraus , das s die Summe der beiden Leckagewerte des Lecks 07 und des Abflussventils 09 multipliziert mit der zweiten Druckabfallszeit gleichgroß ist wie das Produkt aus dem Leckagewert des Lecks 07 alleine mal der ersten Druckabfallszeit, was sich formelmäßig wie folgt ausdrücken lässt:

(Lx + Lv) * t 2 = Lx Im Ergebnis kann somit der gesuchte Leckagewert Lx des Lecks 07 nach Durchführung der Messung und Aufnahme der beiden Druckkurven 16 und 17 wie folgt angegeben werden:

Lx = Lv * [t 2 /(t! - t 2 )] Beträgt die erste Druckabfallszeit ti der ersten Druckkurve 16 beispielsweise 120 Sekunden, die zweite Druckabfallszeit t 2 der zweiten Druckkurve 17 beispielsweise 50 Sekunden und sei der Leckagewert Lv des Abflus sventils 09 beispielsweise 1 15 1/h so kann daraus geschlos sen werden, das s der gesuchte Leckagewert Lx des Lecks 07 ungefähr 80 1/h beträgt ( 1 15 * 50/70 ~ 80) . Im Ergebnis kann also mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine qualitative Aus sage über die Größe des Lecks 07 gemacht werden, ohne das s dazu größere Messaufbauarbeiten notwendig sind.