Leitungsbau Fragenkatalog

61.  Ein Schlauchliner weist Stabilitätsversagen unter Außenwasserdruck auf. Zeichnen Sie eine typische Verformungsfigur für dieses Versagen.

62.  Zeichnen Sie eine typische Verformungsfigur für das Erreichen der Maximallast.

63.  Zeichnen Sie den typischen „Viergelenk-Ring“, der auf eine Überlastung des Rohres aus Vertikallast schließen lässt.

Die Verformung darf 10% nicht überschreiten.

64.  Welche Altrohrzustände für die Linerstatik kennen Sie?

Zustand I: undichtes Rohr jedoch noch tragfähig der Liner trägt nur den Wasserdruck

Zustand II Viergelenk Ring, trägt noch ist aber ovalisiert, Liner wird durch den Wasserdruck belastet

Zustand III Liner wird durch Verkehrs- und Erdlast mit belastet (unterstützende Wirkung 25-33%), Rohr ist nicht mehr Stabil.

65.  Bei welchen Altrohrzuständen wird im Wesentlichen nur ein Nachweis gegen äußeren Wasserdruck gefordert? Wie unterscheiden sich die Zustände?

Für Altrohre die den Zuständen I und II zugeordnet werden können, wird ausschließlich des Nachweises auf den äußeren Wasserdruck gefordert, da die Rohre als statisch voll tragend angesehen werden.

66.  Statik für folgenden Liner 1. Welchen äußeren Wasserdruck kann der kreisrunde Liner auch ohne Bettung aufnehmen? 2. Welchen äußeren Wasserdruck kann der kreisrunde Liner bei idealer Bettung im kreisrunden Altrohr aufnehmen? 3. Warum kann man die Querdehnungsbehinderung in der Berechnung auch vernachlässigen? Was bedeutet dies?

1. p_kr= 2*E*(t/D)^3=2*1250*(20/1000)^3=0,02 MPa=2 mWs 2. p_kr=1*E*(t/D)^2,2=1*1250*(20/1000)^2,2=0,23 MPa=23 mWs 3. Durch die Annahme einer axialen Unverschieblichkeit, würde die Berücksichtigung der Querdehnung eine Erhöhung der Steifigkeit mit sich ziehen. Durch das vernachlässigen dieser liegt das Ergebnis auf der sicheren Seite.

67.  Sinn dieser Grafik? Welche Berechnungsansätze werden verglichen?

Die Grafik stellt den Vergleich der Berechnungsansätze von Timoshenko (freies Rohr), Glock/DWA (Rohr im Rohr) und dem Näherungsansatz nach ASTM (ohne Ovalität und mit Bettungsfaktor K=7). Anhand der Abbildung lassen sich aussagen über die Anwendbarkeit von Liner treffen. Dabei werden die Beulwerte der verschiedenen Berechnungsansätze unter Berücksichtigung der Durchmesser/dicken Verhältnisse dargestellt. D/t> 2 nicht anwendbar, Vollquerschnitt wäre nötig 2< D/t <26 Timoshenko Glock liegen unterhalt ASTM, ASTM liegt auf der unsicheren Seite D/t> 26 ATSM liegt unterhalb Rohr in Rohr  sichere Seite, Jedoch ohne ohne Anfangsringspalt.

68.  Warum reißt eine Bockwurst in der Mikrowelle in Längsrichtung? Was hat das mit Kanälen und Leitungen zu tun? Welche Berechnungsformel steht hiermit in Zusammenhang?

Die Bockwurst reist in Längsrichtung da der Innendruck und die Zugspannungen in Umfangsrichtung nicht im Gleichgewicht stehen. Diese Versagensart ist mit unter im Bereich der Druckleitungen zu finden, sollte ein Liner in eine Druckleitung eingebaut werden, ist es im Falle der loose-fitting Liner nachzuweisen ob der Liner den vorherrschenden Innendruck auch aufnehmen kann. Der Berechnungsgrundsatz wird über die Kesselformel dargestellt.

69.  Mit welchen Beanspruchungen ist in Bögen von Druckleitungen zu rechnen? Welche bauliche Maßnahme kann diesen entgegenwirken?

In den Bögen von Druckleitungen treten Umlenkkräfte aus der Zentrifugalbeschleunigung auf. Bauliche Maßnahmen gegen das auslenken von Rohrkrümmungen, können über Widerlager oder Wasserschlössern.

70.  Warum wirken sich diese Veränderungen im dargestellten Maße auf die Tragsicherheit aus?

Langzeit E-Modul: Das Langzeit E-Modul wird auf Grund von Kriecheinflüssen weiter reduziert wodurch die Steifigkeit reduziert wird.

Kurzzeit E-Modul: Reduzierung der Anfangssteifigkeit

Falte: Bei nicht kreisrunden Linern können durch Belastung zusätzliche Biegespannungen, Verformung und Stabilitätsversagen führen.

Ringspalt: Im Bereich des Ringspaltes werden Biegeverformungen zugelassen, wodurch ein Stabilitätsversagen begünstigt wird.

Wanddicke: Durch Abweichungen in der Wanddicke wird die Aufnehmbare Spannung reduziert, wodurch ein Stabilitätsversagen z.B. durch Wasserdruck begünstigt wird.

71.  Wie bewerten Sie bei der Bauabnahme diese Abweichung?

Die Bewertung ist Abhängig von Liner Material:

Für Nadelfilz: Das Tragende Element ist das Harz und das Nadelfilz nur das Trägermaterial, somit kann davon ausgegangen werden, dass im Bereich der Falte das notwendige Harz vorhanden ist.

Für Glasfaser Liner (GFK): Im Falle eines verwendeten Glasfaserliners, lässt sich dieses als Schaden des Liners sehen. Die Glasfasern sind maßgeblich für den Lastabtrag verantwortlich und im Bereich der Falte würde der Liner die Lasten nicht aufnehmen.

72.  Was versteht man unter einer „betriebsüblichen Nutzungsdauer“?

Diese sind unter zwei Gesichtspunkten verschieden definiert. Bei Betrachtung bewährter Bauteile entspricht diese die tatsächliche Nutzungsdauer, welche anhand von Erfahrungswerten eine Art Durchschnittswert bilden. Im Fall von neu entwickelten Bauteilen, handelt es sich um eine geschätzte Nutzungsdauer für die das Bauteil im gesamtnetz die geplante Funktion übernehmen soll.

73.  Wie können sich die Abschreibungsdauern nach kaufmännischen Grundsätzen bzw. Grundsätzen der Gebührenkalkulation voneinander unterscheiden?

Im Fall der kaufmännischen Abschreibung wird der Wert der Anlage um einen definierten Betrag vermindert. Nach einem gewissen Abschreibungszeitraum fällt der Restwert der Anlage gegen Null. Bei der Gebührenkalkulation wird der Wertverlust der Anlage über die Gebühren finanziert. Dabei werden die Gebühren über einen definierten Zeitraum ermittelt. Der Unterschied ergibt sich darin, dass die kaufmännische Abschreibung mit den Jahren ausläuft die Gebührenzahlung, jedoch weiterläuft.

74.  Ein Rohrwerkstoff hält unter Betriebsbeanspruchungen 50a. Wie setzen Sie die Nutzungsdauer und Abschreibungszeiten fest?

In sinne der kaufmännischen Nutzungsdauer wird das Vorsichtsprinzip angewendet, da die Anlage die den Wertverlust nur erwirtschaften kann, solange die Anlage auch im Betrieb ist. Aus diesem Grund wir die Abschreibungsdauer geringer als die durchschnittliche Nutzungsdauer angesetzt. Nutungsdauer≥Abschreibungsdauer (kfm.) Als Anhaltspunkt für die Abschreibungsdauer dienen Erfahrungswerte für die Nutzungsdauer Länderarbeitsgruppe Wasser/Abwasser.

75.  Warum unterscheidet sich im Allgemeinen die betriebsübliche Nutzungsdauer bei Reparatur, Renovierung und Erneuerung, auch wenn die gleichen Werkstoffe eingesetzt werden?

Für die drei unterschiedlichen Verfahren werden unterschiedliche Nutzungsdauern angesetzt, da im Falle einer Erneuerung eine neue Leitung hergestellt wird und somit für die Aspekte Betriebssicherheit, Standsicherheit und Dichtheit ausgelegt ist. (Spanne 50-80a) Im Falle einer Renovierung wird z.B. bei der Wiederherstellung der Dichtheit der Altbestand mit eingebunden, wodurch die Nutzungsdauer nicht neu angesetzt werden kann. (Spanne 25-40a) Im Fall einer Reparatur, wird eine örtlich begrenzte Maßnahme durchgeführt wodurch der Großteil des Altbestandes unverändert bleibt, dadurch wird die Spanne der Nutzungsdauer nur geringfügig erhöht. (Spanne 2-15a)

76.  Inwieweit beeinflusst der Ansatz „Smart Community Infrastructures“ auch die Nutzungsdauer eines einzelnen Systems, z.B. Kanalnetz?

Die Nutzungsdauer ist flexibel zu wählen mit Blick auf das Gesamtsystems. Die Nutzungsdauer der einzelnen Teilsysteme, müssen abgestimmt werden, im Fall von Reparaturen/Instandhaltung müssen Methoden gewählt werden, die die anderen Systeme nicht beeinflussen oder ein Zusammenschluss der Maßnahmen der unterschiedlichen Systembetreiber ist möglich um eine offene Bauweise zur rechtfertigen. Für das Kanalnetz würden durch erhöhte Anforderungen (variierende Ableitungsmengen, neue Anordnungen für die Arbeitssicherheit, verstärkter Werterhalt und Standsicherheitsverbesserung), die Nutzungsdauer von älteren Kanalabschnitten stark verringert, da diese Anforderungen nicht umsetzbar sind. Aus diesem Grund sind Modularität, Kompatibilität und die Erneuerungsfähigkeit gefragt.

77.  Eine Sanierungsfirma arbeitet mit einer Qualitätsquote von 99%, d.h. 99% der Haltungen erfüllen die Qualitätsanforderungen. 1. Wie genau sollten Abnahmeprüfungen sein, damit das Unternehmen nur in seltenen Fällen trotz guter Qualität die Abnahme nicht besteht? 2. Welche allgemeine Regel sollte mit Blick auf die Genauigkeit von Prüfungen, z.B. Dichtheitsprüfungen, beachtet werden?

1. Bei einer Zuverlässigen Prüfung muss angenommen werden, dass 99% intakten Haltungen die Prüfung nicht bestehen und es sind hohe Anforderungen an die Prüfung zu stellen. 2. Die Zuverlässigkeit der Prüfung muss gegeben sein. Die Prüfung darf nur max. 1-2% der Fälle ein falsch undichtes Ergebnis liefern Es muss eine aussagefähige Größenordnung gewählt werden.

78.  Was verstehen Sie unter einem falsch-positiven Ergebnis einer Dichtheitsprüfung?

Falsch-positiv beschriebt ein Ergebnis in dem eine dichte Leitung die Dichtheitsprüfung nicht besteht.

79.  Nennen Sie Ursachen, die bei einer Dichtheitsprüfung mit Wasserinnendruck zu falsch-positiven Ergebnissen führen können?

-Sollte die Leckage an der Muffe liegen und durch die Abdichtung mit abgedichtet werden. (Leckage liegt nicht im Prüfraum) -Das Eindringen von Fremdwasser -Anstehendes Grundwasser steht dem Rohrinnendruck entgegen, eine Art Abdichtung entsteht

80.  Was verstehen Sie unter einem falsch-negativem Ergebnis einer Dichtheitsprüfung?

Falsch-negativ beschriebt ein Ergebnis in dem eine undichte Leitung die Dichtheitsprüfung besteht.