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Den Druckverlust im Hochdruckspülschlauch kann man durch Zugabe von Strömungsbeschleunigern reduzieren. Darunter versteht man einen flüssigen Stoff, der die Viskosität des Wassers so verändert, dass die Reibungsverluste minimiert werden. Welche Wirkung auf diese Weise erzielt werden kann, zeigt das nachfolgende Beispiel für Schlauchlängen von 120 m und 240 m in Form von Tabellen. Die abgegebene Motorleistung bildet mit 100 % den Referenzwert [Ney2003]. |
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(Tabelle: Leistungsverluste des Hochdrucksystems mit/ohne Einsatz eines Strömungsbeschleunigers ) |
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(Tabelle: Leistungsverluste des Hochdrucksystems mit/ohne Einsatz eines Strömungsbeschleunigers [Ney2003]) |
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Innerhalb der Düse treten neben den Reibungsverlusten vor allem lokale Verluste durch Ablösungen der Strömung und Bildung von Toträumen an Unstetigkeitsstellen auf. Lokale Verluste sind z. B.:
[Geib2002] |
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In der Reinigungsdüse wird der Volumenstrom umgelenkt und auf die einzelnen Düsenbohrungen bzw. -einsätze verteilt. (Tabelle: Unterschiedliche Strahlumlenkung und ihre Auswirkung auf den Wirkungsgrad der Radialdüse[FI-KEG]) |
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Was bedeutet die optimale Strahlumlenkung im Zusammenhang mit Reinigungsdüsen? (Bild: Strahlumlenkung - Optimierte Wasserführung [FI-KEG]) |
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(Bild: Düse mit optimierter Strahlumlenkung) (Bild: Düse ohne optimierter Strahlumlenkung) Auswirkungen der Strahlumlenkung innerhalb der Düse auf die Ausbildung des Düsenstrahl. Je größer der Wasservolumenstrom ist, desto wichtiger ist eine optimierte Strahlumlenkung innerhalb der Düse. |
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(Tabelle: Vergleich der Kenndaten gängiger Düsenkonstruktionen der Firma KEG) |
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Die Anzahl der Reinigungszyklen ist maßgeblich abhängig von
Durch Erhöhung des Volumenstromes und Reduzierung der Rückzuggeschwindigkeit kann die Anzahl der Reinigungszyklen minimiert werden. |
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Darüber hinaus ist die Anzahl der Reinigungszyklen maßgeblich abhängig vom Zustand der Düse. Neben der Qualität der Strahlumlenkung in der Düse können fehlende Düseneinsätze oder durch Kavitation geschädigte Düsenöffnungen zu einem kleineren Kompaktstrahlbereich und damit zu schlechten Reinigungsergebnissen führen. (Bild: Defekte Düsenöffnungen) |
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Beim unsachgemäßen Einsatz der Hochdruckreinigung können die Druckwasserstrahlen Schäden in Form von Riefen, Abplatzungen, Rissen oder Löchern in Rohrwandungen und Rohrauskleidungen erzeugen.
Bilder: Schaden in einem Steinzeugrohr durch unsachgemäß eingesetzte Hochdruckreinigung [Züric1987]
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Besondere Gefahrenmomente für den Abwasserkanal ergeben sich darüber hinaus aus dem Schlagen der Reinigungsdüse, dem Aufwirbeln von gelösten Ablagerungen bzw. Geschiebepartikeln und beim Verharren der Reinigungsdüse unter Last an einer Stelle. (Bild: Schlagende Düse 1) |
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Die Belastungen der Rohroberfläche werden durch folgende Einflussfaktoren bestimmt:
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(Bild: Schaden durch Hochdruckreinigung im Kanal) Kanal
(Bild: Strahlumlenkung in der Düse) Düse
(Bild: Spül Saugfahrzeug Stadt Bochum) Reinigung
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Seit den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts bemüht man sich, Prüfverfahren zur Ermittlung der Beständigkeit von Rohren, Formstücken und Rohrverbindungen für Abwasserleitungen und -kanäle gegenüber den Beanspruchungen bei der Hochdruckreinigung zu entwickeln. Dieser Prozess ist mit der seit 08/2008 gültigen Norm DIN 19523 „Anforderungen und Prüfverfahren zur Ermittlung der Hochdruckstrahlbeständigkeit und -spülfestigkeit von Rohrleitungsteilen für Abwasserleitungen … |
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Die Prüfungen nach DIN 19523 beinhalten:
Die hydraulischen Belastungen durch den Spülstrahl werden durch die Werkstoffprüfung abgebildet; die hydraulischen und mechanischen Einwirkungen, die bei einer Hochdruckreinigung auftreten, werden durch die Praxisprüfung simuliert. |
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Bei der Werkstoffprüfung wird eine Prüfstrecke mit einer Länge von 1,0 m mit einem Druckwasserstrahl belastet, der unter einem Winkel von 30° und mit einem vertikalen Abstand zwischen Prüfoberfläche und Mitte Düseneinsatz von 10 mm auf die Oberfläche des Bauteils trifft. Die Mindestlänge des zu prüfenden Bauteiles sollte dabei 1,30 m betragen. Geprüft werden drei Prüfstrecken, die in einem seitlichen Abstand von mindestens 10 cm zueinander liegen. … |
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Bei der Praxisprüfung werden die Belastungen bei der Hochdruckreinigung simuliert, die durch die Druckwasserstrahlen in Kombination mit den mechanischen Belastungen durch Spülkopf und Schlauch verursacht werden. (Bild: Untersuchung des Einflusses der HD-Spülung auf Einbindungen von Anschlußleitungen [Stein96h]) (Bild: Untersuchung des Einflusses der Hochdruckreinigung auf Kunststoffrohre) |
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Reinigungsdüsen sind so einzusetzen, dass ein Umkehren in der Haltung vermieden wird. Diese Forderung wird eingehalten, wenn eine im Verhältnis zum Kanal richtig dimensionierte Reinigungsdüse eingesetzt und durch Verwendung eines Drehgelenks zwischen dieser und dem Spülschlauch eine Verdrillung des Schlauches vermieden wird. Für den letztgenannten Fall kann auch eine biegesteife Verlängerung (z. B. Rohrstück) eingesetzt werden. Das Rohrstück muss … |
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Bei der Hochdruckreinigung besteht die Gefahr der Bildung von Aerosolen, d. h. von feinst in der Luft verteilten Abwassertröpfchen, welche bei entsprechender Luftströmung über die Schächte bis zur Geländeoberfläche transportiert und für das Bedienungspersonal zur gesundheitlichen Gefahr werden können. (Bild: Starker Austritt von Aerosolen am Schacht) |
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Der Austritt von Aerosolen aus dem Schacht kann z. B. mit Hilfe der im Bild dargestellten Gebläseeinrichtung „Aerokill“ verhindert werden. Dazu erzeugt diese Einrichtung, die durch die vorhandene Fahrzeughydraulik angetrieben wird, einen starken Luftstrom über der Rückstauebene gegen eine Filterwand. Die Aerosole sowie der Wassernebel tropfen dann an der Filterwand ab und werden in den Kanalschacht zurückgeführt. Das System ist aufgrund seiner hohen … |
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