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Die bei der Hochdruckreinigung eingesetzten Schläuche werden in

  • Hochdruckspülschläuche und
  • Saugschläuche

unterteilt.

(Bild: Anordnung der großen und kleinen Schlauchhaspel am Kombinierten Hochdruckspül- und Saugfahrzeug mit Wasseraufbereitungstechnik [Bild S&P])

Hochdruckspülschläuche, nachfolgend auch HD-Spülschläuche oder Schlauch genannt, dienen zur Förderung des Spülwassers zur Düse mit hohem Druck und müssen für den maximalen Betriebsdruck der Hochdruckanlage zugelassen sein [ [ATV/VKS]]. Sie sind in den Nennweiten 13, 19, 25, 32 und 38 mm sowie in den Längen …

Saugschläuche (Bild 3‑27) dienen zur Entnahme des im Schacht angesammelten Räumgutes.

(Bild: Absaugen des Räumgutes aus einem Schacht mit einem Saugschlauch)

In der Praxis werden für diesen Zweck abriebfeste Gummischläuche verwendet, an die folgende Anforderungen gestellt werden [ [Geib02]]:

  • Beständigkeit gegen inneren und äußeren Abrieb
  • Sicheres Standhalten gegen das Höchstvakuum der Vakuumpumpe
  • Geringer Reibungswiderstand im Inneren
  • Gute Handhabung

Die Düse wird in [ [Brock1952]] als Mundstück einer Rohrleitung bezeichnet, die den Strömungskanal verengt und dadurch Druck in Geschwindigkeit (Druckdüse) oder Geschwindigkeit in Druck (Saugdüse) umsetzt.

Für Reinigungszwecke eingesetzte Düsen (nachfolgend auch Reinigungsdüsen genannt) haben die Aufgabe, die erforderlichen Flüssigkeitsstrahlen (Druckwasserstrahlen, in der Literatur häufig auch als Hochdruckwasserstrahlen bezeichnet) zum

  • Einziehen …

Flüssigkeitsstrahlen, zu denen auch die Druckwasserstrahlen zählen, sind nach der Definition Freistrahlen, da hier eine Strömung aus einer Düse in die freie Umgebung ohne eine Wandbegrenzung erfolgt [ [Kraat1989]] [ [Rinal2003]] [ [Freim1998]]. Im vorliegenden Anwendungsfall handelt es sich um kreisrunde, freie, turbulente Freistrahlen (Wasserstrahlen) im Medium Luft. Sie sind dadurch charakterisiert, dass an den Rändern von Strömungsgebieten mit …

Je nach Art und Menge der An- und Ablagerungen bzw. Hindernisart, Kanalquerschnittsform und Reinigungsziel stehen verschiedene Reinigungsdüsen zur Verfügung (Tabelle 3‑13). Sie werden unterteilt in:

  1. Radialdüsen (Austritt der Druckwasserstrahlen radial nach hinten gerichtet über den Düsenumfang verteilt)
  2. Rotationsdüsen (wie Radialdüse, zusätzlich ist die Reinigungsdüse drehbar gelagert)
  3. Verstopfungsdüsen (Austritt der Druckwasserstahlen nach hinten …

Um den Einsatzbereich der Hochdruckreinigung zu erweitern, wurden in den letzten Jahren ergänzend zu den oben erläuterten Standard-Düsentypen einige Spezialdüsenformen entwickelt.

Eine solche Spezialdüse, die nicht nur die Reinigung, sondern auch die gleichzeitige Inspektion des Reinigungserfolges ermöglicht, stellt die Sohlendüse mit integrierter TV-Kamera, auch Sehende Düse genannt, dar (Bild 3‑37) [ [SteinR04a]]. Hierbei handelt es sich um einen …

Druckverluste

Wichtig für einen effektiven Einsatz der Hochdruckreinigung ist die Kenntnis der auftretenden Druckverluste. Dabei unterscheidet man zwischen dem:

  • Druckverlust am Fahrzeug,
  • Druckverlust im Hochdruckspülschlauch und dem
  • Druckverlust in der Düse.

Nach [ [Orth2008]] können die Druckverluste in Abhängigkeit von der Reinigungsdüse und den Düseneinsätzen sowie der Eigenschaften des Hochdruckspülschlauches (Werkstoff, Nennweite, Länge) im …

Die höchsten Druckverluste treten im Hochdruckspülschlauch auf. Die Berechnung dieser durch die turbulente Strömung verursachten Verluste erfolgt nach [ [Geib02]] mit der Gleichung 3‑7.

(Formel: Druckverluste im Hochdruckspülschlauch)

Gemäß dieser Gleichung ist der Druckverlust im Hochdruckspülschlauch umgekehrt proportional zum Innendurchmesser und proportional zu der Schlauchlänge, dem Quadrat der mittleren Fließgeschwindigkeit und der Rohrreibungszahl. …

In der Reinigungsdüse wird der Volumenstrom umgelenkt und auf die einzelnen Düsenbohrungen bzw. -einsätze verteilt. Bild 3‑42 zeigt beispielhaft drei verschiedene Reinigungsdüsen mit unterschiedlichen Strahlumlenkungen und den daraus resultierenden Wirkungsgraden. Letztere werden maßgeblich von Form und Gestaltung der Düse und damit von den dort herrschenden Strömungsverhältnissen bestimmt.

(Bild: Druckverlust in der Reinigungsdüse)

Innerhalb der Düse …

Für die Beseitigung verfestigter Ablagerungen, gravierender Abflusshindernisse, Inkrustationen, einragender Anschlusskanäle und stark ausgebildeter Wurzeln in nichtbegehbaren Abwasserleitungen und ‑kanälen stehen unterschiedliche ferngesteuerte, mechanisch arbeitende Spezialverfahren zur Verfügung:

  • Kettenschleuder
  • Bohr- bzw. Fräsgeräte (drehend oder drehend-schlagend)
  • Schneidgeräte
  • Sandstrahlgeräte
  • Kanalroboter

Nachfolgend werden die gängigen …

Kettenschleudern (Bild 3‑94) bestehen aus dem Führungsschlitten mit drei bis fünf oder mehr Kufen und dem Schleuderkopf mit Stahlketten. Der Kettenschleuderkopf kann hydraulisch mit Wasser durch eine Hochdruckpumpe oder elektrisch durch einen Motor angetrieben werden. Das auf dem Führungsschlitten befestigte Gerät wird mit Hilfe einer Winde durch die zu reinigende Haltung gezogen. Dabei sorgen die Kufen für die Führungsstabilität der Kettenschleuder …

Bei den drehend arbeitenden Bohr- bzw. Fräsgeräten werden die Geräte ferngesteuert und im Allgemeinen unter Kamerabeobachtung im Nennweitenbereich DN 200 bis DN 600 zur Entfernung fester Ablagerungen (Bild 3‑110 a und b), einragender Anschlusskanäle (Bild 3‑110 c) und anderer Abflusshindernisse sowie von Wurzeln eingesetzt. Der Antrieb erfolgt hydrodynamisch oder ölhydraulisch. Um eine rohrschonende Bearbeitung zu gewährleisten, sind sie zentrisch …

Schneidgeräte werden zur Beseitigung von einragenden Anschlusskanälen und anderen örtlich begrenzten, künstlichen Hindernissen sowie von Wurzeln im Nennweitenbereich von DN 100 bis DN 600 meist unter Kamerabeobachtung eingesetzt [ [NASSCO1989]] [ [WPCF1985]].

Bezüglich der Arbeitsweisen kann zwischen den mechanisch arbeitenden Geräten und solchen mit Druckwasserstrahlen unterschieden werden.

Zu den mechanisch arbeitenden Geräten, welche heute in der …

Zur Erzielung eines besonders hohen Reinigungsgrades, insbesondere zur Erzeugung einer metallisch blanken Oberfläche bei Stahl- und Gussrohren, können Sandstrahlgeräte (Bild 3‑106) eingesetzt werden. Sie werden zunächst in das zu reinigende Rohr eingezogen und während des Sandstrahlens langsam mit dem Schlauch zurückgezogen. Diese Geräte sind für den Nennweitenbereich DN 60 bis DN 1600 lieferbar.

(Bild: Sandstrahlmaschine mit drehendem Strahlkopf …

Gegenüber allen bisher beschriebenen Spezialgeräten haben sich die Kanalroboter für den vorliegenden Anwendungsfall in der Praxis am stärksten durchgesetzt. Eine ausführliche Beschreibung einschließlich der Einsatzbereiche enthält der 2. Band von "Instandhaltung von Kanalisationen" (in Bearbeitung).

Der Roboter besteht aus einem ferngesteuert arbeitenden und selbstfahrenden Trägergerät, das unter anderem mit Fräs-, Bohr- und Schneideinheiten ausgerüstet …

In besonderen Fällen werden zur Reinigung noch Spezialverfahren eingesetzt, wie z. B.

  • Physikalische Verfahren (Erhöhung der Fließgeschwindigkeit)
  • Ultraschallverfahren
  • Chemische Verfahren
  • Biologische Verfahren

Physikalische Verfahren

Physikalische Verfahren zielen darauf ab, die Fließgeschwindigkeit des Abwassers für Reinigungszwecke durch Zugabe von Luft ( (Reinigung von Druckleitungen) und (Reinigung von Dükern)) oder Polymeren zu erhöhen. Die Wirkung der Polymere ist auf die Verminderung der Energieverluste turbulenter Strömungszustände zurückzuführen: Mit geringen Konzentrationen (max. 60 ppm) lässt sich die Abflussgeschwindigkeit des Abwassers um bis …

Chemische Verfahren

Chemische Verfahren werden angewendet zur Beseitigung von

  • Inkrustationen oder besonderen Ablagerungen sowie
  • Wurzeleinwuchs.

Der erstgenannte Anwendungsfall beschränkt sich im Wesentlichen auf Industrieleitungen und Pipelines für Öl und Gas. Im Abwassersektor ist dieses Verfahren lediglich Ausnahmefällen vorbehalten. Ein Anwendungsbeispiel zur Beseitigung von Inkrustationen in Staumauerentwässerungsleitungen ist in [ [Siebe1981]] …

Bei der Schwallspülung von Abwasserleitungen und -kanälen sowie Bauwerken der Ortsentwässerung kommen derzeit verschiedene Schwall­spüleinrichtungen zum Einsatz. Diese werden nachfolgend entsprechend ihrer konstruktiven Gestaltung bzw. technischen Ausstattung nach [ [Dettm2004a]] in vier Gruppen unterteilt (Bild 3‑48):

  • Kanalvolumen aktivierende Spüleinrichtung (KAS),
  • Spüleinrichtung mit Spülbehälter (SMB),
  • Spüleinrichtung mit Spülkammer (SMK) und

Kanalvolumen aktivierende Schwallspüleinrichtungen (KAS) besitzen Verschlussorgane, die vornehmlich senkrecht zur Fließrichtung im Abwasserkanal angeordnet werden, um das Abwasser in den stromauf­wärts befindlichen Kanalhaltungen für die Spülung zurückzuhalten. Je nach Art des Verschlussorgans wird der Kanalquerschnitt ganz oder nur teilweise abgesperrt. Zu den KAS gehören Spülklappen, Bogenklappen, Spülwehre, Spülschieber, Spülschütze, schlauchartige …

Spüleinrichtungen mit Spülbehälter (SMB) dienen zur automatischen Reinigung von Regenbecken (z. B. Stauraumkanal, Regenüberlaufbecken usw.). Das Spülwasser wird in einem vergleichsweise kleinen Spülbehälter in Form einer Spülkippe oder Spültrommel gespeichert und schlagartig freigegeben.

Der Entleerungsprozess des Spülbehälters wird durch die Verlagerung seines Schwerpunktes bei Erreichen des maximalen Füllungsgrades selbsttätig ausgelöst. Dieser …

Spüleinrichtungen mit Spülkammer dienen zur Reinigung von Stauraumkanälen und Regenbecken. Bei der Spülkammer handelt es sich um ein zusätzlich angeordnetes Bauwerk zur Aufnahme und zum Aufstau des Spülwassers. Je nach Art des Verschlussorganes unterscheidet man:

  • Vakuum-Kammer-Anlagen
  • Kammer-Klappen-Anlagen

Aufbau und Wirkungsweise einer Vakuum-Kammer-Anlage vom Typ „Biogest-System“ zeigt Bild 3‑69.

Die Spülkammer besitzt zwei Öffnungen. Eine unverschlossene …

Schachtspüleinrichtungen (SSE) sind vornehmlich fremdenergiefrei betriebene selbsttätige Anlagen (Bild 3‑74a, b) für die automatische und regelmäßige Schwallspülung nichtbegehbarer Abwasserkanäle (DN 200 und DN 400). Sie werden in der Regel in Anfangshaltungen installiert [ [FI-Funke]]. Die in Regelschächten installierten Einrichtungen nutzen das Schachtvolumen zum Speichern von zugeführten Regenabflüssen als Spülmedium, das von den angeschlossenen …