Im DVGW Arbeitsblatt W 400-2 werden unterschiedliche Verfahren zur Wasserdruckprüfung von Rohrleitungen genauer erläutert.

Neben der Druckverlustmethode gibt es die Wasserverlustmethode und die Sichtprüfung mit Betriebsdruck.

Was ist bei der Sichtprüfung mit Betriebsdruck zu beachten?

Einbindungen in einen neuen Rohrleitungsabschnitt können keiner eigenständigen Druckprüfung unterzogen werden. Bei der Sichtdruckprüfung müssen die Rohrleitungsteile frei liegen mit Ausnahme der Ringbundware. Hier ist es ausreichend, wenn nur die Verbindungsstellen sichtbar sind. Zu prüfen sind Einbindungen, Reparaturarbeiten und neue Leitungsabschnitte bis zu einer maximalen Länge von 30 m (ohne Einschränkung hinsichtlich der Nennweite) und höchstens fünf Rohrverbindungen.

Die Dichtheit ist insbesondere an den Verbindungen durch zweimalige Besichtigung im Abstand von mindestens einer Stunde festzustellen.

Empfehlung: Wir als Unternehmen empfehlen die Tätigkeiten auch zu dokumentieren, indem ein Druckprotokoll mit dem Messgerät über die Dauer der Druckprüfung aufgenommen wird. In der Regel sind die Geräte beim Auftraggeber vorhanden und es entsteht kaum Mehraufwand. Damit zeigt man professionelles Arbeiten auch bei einem vereinfachten Verfahren. Datum, Uhrzeit und Prüfdruck, sowie die Prüfzeit sind ersichtlich und nachvollziehbar.

Was ist bei der Druckverlust- und der Wasserverlustmethode zu beachten?

Für die Druckverlust- und Wasserverlustmethode können, je nach Material der Rohrleitung, vier verschiedene Verfahren angewendet werden:

  • das Beschleunigte Normalverfahren für Rohrleitungen aus duktilem Gusseisen und Stahl mit Zementmörtelauskleidung
  • das Einflussminimierte Normalverfahren
  • das Kontraktionsverfahren für Rohrleitungen aus PE und PVC
  • das Normalverfahren für alle Rohrleitungen

 

Während jeder dieser Prüfungen ist auf den Einfluss der Temperatur auf die Rohrleitung zu achten. Die Temperatur der Außenwand des Rohres sollte 20 °C nicht überschreiten. Gerade bei PE und PVC Rohren hat eine höhere Temperatur und lange Prüfdauer, wie z.B. beim Normalverfahren, Auswirkungen auf das Prüfergebnis der Druckprüfung, da das Rohrmaterial sich unter Erwärmung ausdehnt. Freiliegende Leitungsabschnitte sind durch Abdeckung vor direkter Sonneneinstrahlung zu schützen. Zu hohe Temperaturen als auch Temperaturänderungen haben starken Einfluss auf den Verlauf der Druckprüfung. Auch die Lebensdauer des Rohres kann durch zu hohe Temperaturen in Verbindung mit hohen Prüfdrücken reduziert werden.

Prüfabschnitte und Prüfdruck

Die Prüfmethode, das Verfahren und auch der Prüfdruck werden vom Auftraggeber festgelegt.

Der Prüfdruck lässt sich berechnen. Wir sprechen hier vom Systemprüfdruck (STP = System Test Pressure) und benötigen für die Berechnung den MDP (Maximum Design Pressure/Höchster Systembetriebsdruck). Der Wert des MDP wird vom Betreiber festgelegt (z.B. 10 bar).

Die folgende Berechnung ist ohne Druckstoßberechnung:

STP = MDP x 1,5

oder

STP = MDP + 5,0 bar

Der niedrigere Wert gilt für die weitere Verwendung.

Die Rohrleitung ist im Ganzen oder, falls notwendig, in Abschnitte unterteilt zu prüfen. Die Prüfabschnitte sind so festzulegen, dass am Tiefpunkt der Prüfdruck STP erreicht wird und am Hochpunkt mindestens der 1,1-fache Wert des Systembetriebsdruckes MDP erreicht wird. Die erforderliche Wassermenge muss bereitgestellt werden und ohne Schwierigkeiten abgelassen werden können, bzw. der Prüfdruck STP muss in vorgegebener Zeit hergestellt werden können.

Die für die Prüfung notwendigen Messgeräte sollten am niedrigsten Punkt des Prüfabschnittes angeschlossen werden. Ein Höhenunterschied beeinflusst den Druck in der Rohrleitung, 10 m Wassersäule entsprechen ca. 1 bar Druckunterschied. Schließen wir in hügeligem Gelände das Messgerät auf einem Hochpunkt an die Leitung an, kann diese während der Prüfung überlastet werden. Denn der Druck am Tiefpunkt setzt sich zusammen aus dem Prüfdruck am Hochpunkt plus dem Druck der sich durch die geodätische Höhe ergibt.

Druckunterschied am Hoch- und Tiefpunkt

Tief-und-Hochpunkt

Benötigte Gerätetechnik

  • protokollierende elektronische Druckmessgeräte: Auflösung 0,01 bar
  • Kontrollmanometer: Auflösung ≤ 0,1bar
  • Temperatursensor: Auflösung ≤ 0,1K
  • Wasserzähler: Auflösung ≤ 0,01Liter, gestaffelt nach Wassermenge die z.B. abgelassen wird
  • Überdrucksicherung
  • Pumpen: Handpumpen oder elektrische Pumpen (bei Kunststoffleitungen ab einem Volumen von > 0,1 m³)
MPP-DruckTest-memo

Was ist die Wasserverlustmethode?

Hier erläutert am Beispiel des beschleunigten Normalverfahrens (Innendruckprüfung für Leitungen aus duktilem Gusseisen und Stahl bis DN 600 mit Zementmörtelauskleidung).

  • selten angewendetes Messverfahren
  • technisch nur mit großem Aufwand zu realisieren
  • Lufteinschlüsse können vernachlässigt werden
  •  

Die Wasserverlustmethode beschreibt eine Druckabfallprüfung.

Luft in der zu prüfenden Leitung ist problematisch, da sie bei geringfügig undichten Leitungen Dichtheit vortäuscht. Die Druckabfallprüfung ermöglicht uns eine Aussage über das in der Leitung verbliebene Restvolumen der Luft zu treffen. Im Anschluss an die Vorprüfung und Sättigungsphase wird der Rohrleitung eine Wassermenge entnommen, die gemessen werden muss, um eine dem jeweiligen Nennweitenbereich entsprechende Druckabsenkung zu erreichen.

 

Hauptprüfung bei der Wasserverlustmethode

Die Hauptprüfung dauert eine Stunde. Der zulässige sättigungsbedingte Wasserverlust wird errechnet mit:

Formel-Wasserverlust

∆ Vzul                 zulässiger Wasserverlust (cm3 )

k                          Proportionalitätsfaktor, k = 1m/ cm3

DN                       Nennweite (ohne Einheit)

L                           Leitungslänge (m)

Wenn der vorliegende Prüfabschnitt aus Druckrohren mit unterschiedlichen Nennweiten besteht, dann ist der zulässige Wasserverlust mit folgender Formel leicht zu berechnen:

Mit dem Wasserverlust geht ein Druckabfall einher, der am Ende der Hauptprüfung durch Wasserzugabe ausgeglichen wird. Dadurch wird der Systemprüfdruck wieder hergestellt.

Das Volumen der Wasserzugabe entspricht dem tatsächlichen Wasserverlust während der Hauptprüfung.

Das Volumen ist während der Wasserzugabe, insbesondere bei kleinen Mengen, nur mit großem Aufwand zu ermitteln. Daher können wir das Volumen nach Erreichen des Systemprüfdruckes einfacher bestimmen: durch anschließendes Ablassen und Auffangen des Wassers im Messbecher bis zum Erreichen des Druckes, welcher am Ende der einstündigen Hauptprüfung gemessen wurde. Wenn der tatsächliche Wasserverlust ≤ ∆ Vzul, dann gilt die Druckleitung als dicht und die Prüfung ist bestanden.

Im dritten Teil unserer Blogreihe zu den Grundlagen der Wasserdruckprüfungen gehen wir ausführlich auf die Druckverlustmethode ein. Die Druckverlustmethode ist das am meisten verwendete Messverfahren und technisch ohne großen Aufwand zu realisieren. Daher empfiehlt der DVGW die Verfahren der Druckverlustmethode zur Durchführung von Druckprüfungen.