Ausführung von Druckstoßberechnungen an Leitungssystemen für Trinkwasser, Abwasser, Fernwärme und den Kraftstofftransport.
Die Berechnungen erfolgen dynamisch nach der Charakteristikenmethode.
Kurzfristige Auftragsabwicklung zu vereinbarten Festpreisen.
Zahlreiche Referenzen.
Aktualisiert am: 18.01.2023
Instationäre Strömungsvorgänge in flüssigkeitsführenden Leitungen rufen dynamische Belastungen hervor, die weit über die statischen hinausgehen können. Solche Situationen treten beispielsweise beim Anfahren und Abschalten von Pumpen auf oder beim Ansprechen bzw. bei der Betätigung von Armaturen, die den Flüssigkeitsstrom freigeben oder stoppen. Um die damit verbundenen Belastungen zu quantifizieren und gegebenenfalls dämpfende Maßnahmen dimensionieren zu können, machen sich dynamische Druckstoßberechnungen erforderlich. Zunehmend fordern auch die technischen Überwachungsvereine diesbezügliche Dokumentationen für neu zu errichtende Anlagen.
Trinkwasserleitungen und Warmwasserleitungen für den Transport von Fernwärme, sowie Abwasserleitungen sind besonders im Falle eines plötzlichen Pumpenstopps durch Stromausfall gefährdet. In dieser Situation hilft kein projektierter Sanftablauf und außerdem bleiben alle Pumpen gleichzeitig stehen. Das führt in den meisten Fällen zur Dampfdruckunterschreitung und zu ausgedehnter Dampfblasenbildung in der Leitung. In der Rückschwingphase kollabieren die Dampfräume und erzeugen sehr hohe Druckwellen mit steilen Fronten. Diese können bei entsprechender Überschreitung der Druckbelastbarkeit die Leitung an Ort und Stelle zerstören oder bei ihrer Ausbreitung im System auch an anderer Stelle Schaden an Leitungen und Armaturen anrichten. Eine immer wieder unterschätzte Wirkung der kollabierenden Dampfräume sind die erzeugten Druckgradienten. Selbst wenn die Druckbelastbarkeit der Leitung noch Reserven aufweist, führen die starken dynamischen Druckunterschiede auf kurzer Länge zu einer Bewegung der Leitung, die diese aus der Verankerung reißen - bzw. über Hebelwirkungen, Abzweigungen und Flanschanschlüsse beschädigen kann.
In den für Stoßwellenvorgänge in Leitungen zuständigen partiellen Differentialgleichungen werden die Orts- und Zeitkoordinate über die positive und negative Wellenausbreitungsgeschwindigkeit (die Charakteristiken) verknüpft und so die partiellen Differentialgleichungen in einen Satz gewöhnlicher Differentialgleichungen transformiert. Letztere werden dann numerisch nach einem Differenzenverfahren gelöst. Das ist die derzeit genaueste Methode zur Lösung von Druckstoßproblemen an Leitungen und Leitungssystemen. In diesem Sinne äußert sich auch ein zu Beginn der Programmentwicklung 1994 eingeholtes Gutachten der Technischen Universität Dresden.
Die Vorteile dieser Methode sind:
- Sicher erfüllte Stabilitärskriterien.
- Anpassung an beliebige Anfangs- und Randbedingungen.
- Es können sehr komplexe Systeme behandelt werden.
- Das Verfahren hat eine hohe Anschaulichkeit und fördert das
physikalische Verständnis.
- Programmfehler machen sich schnell anhand unplausibel
verlaufender Vorgänge bemerkbar.
Dem Stand der modernen Computertechnik entsprechend werden die berechneten
Druckschwingungen dynamisch auf dem Bildschirm dargestellt. Das ermöglicht
ein rationelles Arbeiten, insbesondere bei Variantenuntersuchungen und der
Dimensionierung von druckstoßdämpfenden Maßnahmen.
Da das zur Anwendung gelangende Computerprogramm von mir selbst entwickelt
wurde, kann auch auf neuartige Fragestellungen problemlos eingegangen werden.
Außerdem werden in jedes Programm nur die Elemente aufgenommen, die zur
Lösung des jeweiligen Anwendungsfalles nötig sind. Damit können
auch sehr komplexe Aufgabenstellungen noch auf dem PC gelöst werden.
Diese Einheit von Programmentwicklung und Benutzung garantiert auch, daß der Blick für die zugrunde liegenden
physikalischen Vorgänge nicht verloren geht. Letztendlich kann nur
derjenige die Ergebnisse richtig interpretieren und verantwortungsvoll in der
Praxis umsetzen, der die Berechnungsgrundlagen und auch ihre Grenzen kennt.
Als Reaktion auf Ihre Anfragen, ob per Telefon, Fax oder E-Mail, werden
Angebote innerhalb von ein bis zwei Tagen erstellt und per Fax oder E-Mail
übermittelt.
Die Bearbeitungszeit bis zur Übergabe der kompletten Dokumentation
beträgt in der Regel 14 Tage ab Auftragserteilung und Erhalt der
vollständigen Unterlagen. Vorabinformationen können in dringenden
Fällen eher erfolgen.
An Unterlagen werden i.A. benötigt:
Anlagenschema mit Leitungslängen, Durchmesser, Material, Wandstärken,
Rauhigkeiten, vorgesehene Druckstufen.
Topografie der Leitungsführung (Längsschnitte oder
Höhenlinienkarte mit eingetragener Leitungsführung).
Pumpenkennlinien (Förderhöhe, Leistung, NPSH-Wert,
Massenträgheitsmoment von Pumpe und Motor).
Schaltung der Pumpen und vorgesehenes Betriebsregime.
Angaben über Armaturen im Leitungsverlauf und deren Schalt- und
Regelvorgänge.
Im Ergebnis der Bearbeitung wird eine ausführliche Dokumentation
übergeben, bestehend aus erläuterndem Text und überwiegend
grafischer Darstellung der berechneten Ergebnisse. Wenn es die Problemstellung
erlaubt, werden auch Demo-Programme mitgeliefert, die es gestatten, die
untersuchten Szenarien dynamisch auf dem eigenen PC ablaufen zu lassen. Damit
wird das physikalische Verständnis der Druckstoßvorgänge
wesentlich gefördert.
Für die Richtigkeit der berechneten Ergebnisse wird im Rahmen einer
Ingenieur-Haftpflicht-Versicherung bei der Agrippina garantiert. Aus meinem
50%-igen Schadensfreiheitsrabatt können Sie
ersehen, daß ich als erfahrener Ingenieur
eingeschätzt werde und Schadensregulierungen bisher nicht erforderlich
waren.
Trinkwasserleitungen werden vorzugsweise durch Druckbehälter vor dem
Auftreten von Druckstößen geschützt. Die für den konkreten
Anwendungsfall erforderlichen Behälterabmessungen und die Art der
Einbindung werden in den Rechnerläufen ermittelt. Bei längeren
Zuleitungen saugseitig der Pumpen können auch dort
Druckstoßdämpfungsbehälter erforderlich werden. Deshalb wird
geraten, die Druckstoßproblematik zeitig genug untersuchen zu lassen,
damit der Platzbedarf im Projekt berücksichtigt werden kann.
Leitungen im Abwasser- und Brauchwasserbereich werden gegen die Gefahren des Pumpenstopps bei Stromausfall durch entsprechend dimensionierte und entlang der Leitung verteilte Be- und Entlüftungsventile geschützt. In den Berechnungen werden die erforderlichen Luftleistungen der Ventile bestimmt, sowie ihre Anzahl und die Anbringungspunkte. Entsprechend der erforderlichen Luftleistung werden geeignete Produkte einschlägiger Firmen benannt.
Bei Kraftstofftransportsystemen steht oft das Schließverhalten von Armaturen im Mittelpunkt der Untersuchungen, z.B. Flugzeugbetankung, Befüllen von Tanklastzügen, Umfüllen in Großtanklagern, Schiffsentladungen. Mit den Druckstoßberechnungen werden die mindestens einzuhaltenden Schließzeiten für die Armaturen bestimmt und eventuell erforderliche zusätzliche Dämpfungsmaßnahmen dimensioniert.
Ausgelöst durch Brandkatastrophen in jüngster Vergangenheit, werden zunehmend Feuerlöscheinrichtungen in Tunneln und U-Bahnschächten installiert. Auch um Mülldeponien werden Feuerlöschleitungen verlegt. Wegen der Gefahr des Einfrierens sind diese Leitungen als Trockenleitungen ausgeführt, die erst im Einsatzfall geflutet werden. Sind nun in Bezug auf die Zulaufbedingungen die Entlüftungsventile in der Leitung zu groß, besteht die Gefahr, daß die Leitung gegen Ende des Füllvorganges durch Druckschlag zerstört wird. Im anderen Fall zu kleiner Ventile dauert das Befüllen unnötig lange. Mit einer dynamischen Druckstoßberechnung läßt sich für dieses Problem der optimale Kompromiß finden. Nötigenfalls sind auch Druckschlagdämpfer zu dimensionieren.
Als "Ein-Mann-Unternehmen" bin ich aufgrund geringer Nebenkosten in der Lage, Ihnen äußerst günstige Preise anzubieten. In Relation zum Gesamtumfang eines Projektes besteht durchaus Verhandlungsspielraum. Reden Sie mit mir darüber. Der vereinbarte Preis versteht sich als Festpreis netto und wird keinesfalls überschritten.
Ertüchtigung Trinkwasserförderung vom Wasserwerk Klingenberg zum
Hochbehälter Dippoldiswalde mit Versorgung der
anliegenden Ortschaften. Dimensionierung der
Druckstoßdämpfungsbehälter und deren Füllstandsregelung,
Auslegung des Pumpensanftan- und ablaufes.
Bemessung der Schließzeit des Schiebers am Hochbehälter Höckendorf. Auftraggeber: Pumpenwerk Apollo Gößnitz.
Rekonstruktion des Wasserwerkes Coswig/Sachsen. Auslegung des
Druckstoßdämpfungsbehälters und der Füllstandsregelung.
Auftraggeber: Pumpenwerk Apollo Gößnitz.
Überpumpwerk Fischhaus neu in Dresden. Dimensionierung der
Druckstoßdämpfungsbehälter und deren Einbindung. Auslegung des Pumpensanftablaufes. Auftraggeber: PROWA Dresden.
Schadensanalyse Abwasserpumpwerk Simselwitz.
Unterstützung des Betreibers bei seinen Forderungen zur Nachbesserung
gegenüber dem Ausrüster. Auftraggeber: Klemm & Hensen GmbH
Döbeln.
Zwischenpumpwerk Grimma Ost. Auslegung und Einbindung der
Druckstoßdämpfungsbehälter saugseitig und druckseitig
der Pumpen. Auslegung Pumpensanftablauf. Dimensionierung
Wasserabschlag. Auftraggeber: bks Ingenieurbüro
für Wasser und Abwassersysteme Wilkau-Hasslau
Druckerhöhungsstation Naußlitz. Auslegung
und Einbindung Membrandruckbehälter.
Auftraggeber: GKW Ingenieure Dresden.
Pumpwerk Tännichtgrund in Niederwartha.
Auslegung und Einbindung Membrandruckbehälter.
Rechnerischer Nachweis über den Einsatz ungeeigneter
Rückschlagarmaturen. Auftraggeber: Pumpenwerk Apollo Gößnitz.
Abwasserverbund Wallroda, Kleinwolmsdorf,
Radeberg. Absicherung der Leitungen mit Be- und Entlüftungsventilen. Dimensionierung der
erforderlichen Luftleistungen und Festlegung der Anbringungsorte. Auftraggeber:
GKW Ingenieure Dresden.
Zwischenpumpwerk Böhlen. Dimensionierung
Druckstoßdämpfungsbehälter. Auftraggeber: bks
Ingenieurbüro für Wasser und Abwassersysteme Wilkau-Hasslau.
Zementmischanlage Königstein. Dimensionierung eines
Druckstoßdämpfungsbehälters am schnellschließenden Dosierventil. Auftraggeber: Pumpenwerk Apollo Gößnitz.
Tagebauflutung Golpa Nord. Berechnung der Kräfte
auf die Leitung und Dimensionierung eines Auslaufbauwerkes zum Impulsabbau.
Auftraggeber: Klemm & Hensen GmbH Böhlitz-Ehrenberg/Leipzig.
Wasserversorgung für die AMD-Chipfabrik Wilschdorf
bei Dresden. Pumpwerk Olbrichtplatz, Dimensionierung
und Einbindung der Druckbehälter saugseitig und druckseitig
der Pumpen. Pumpwerk am Hochbehälter Nord, Dimensionierung und Einbindung
Druckstoßdämpfungsbehälter. Auftraggeber: ACI Radebeul, DWA
Dresden.
Ersatzwasserleitung Nordhausen. Dimensionierung der Membrandruckbehälter
in den Brunnenstuben des Gewinnungsgebietes. Dimensionierung und Einbindung
eines Membrandruckbehälters im neuen Wasserwerk.
Auftraggeber: Hydrogeologie Nordhausen.
Tagebauflutung Bergheide. Absicherung der Leitung
gegen Pumpenstopp durch Be- und
Entlüftungsventile. Auftraggeber: Raaschen + Bischoping Schwarzheide.
Trinkwasserleitung vom Wasserwerk Cunnersdorf zum
Hochbehälter Gorisch. Dimensionierung und
Einbindung eines Membrandruckbehälters.
Auftraggeber: GKW Ingenieure Dresden.
Großtanklager Lederhose. Rohrhydraulik, Pumpenanfahren, Absicherung gegen
Schnellschluß, Druckstoßdämpfung.
Auftraggeber: MAG Grimma.
Großtanklager Rhäsa. Ursachenermittlung
von Druckschlägen an den Rückschlagklappen und Pumpenschäden,
Abhilfe durch Einsatz steuerbarer Rückflußverhinderer.
Auftraggeber: MVD Rhäsa.
Flutung Tagebaurestloch Delitzsch SW. Absicherung der Leitung gegen Pumpenstopp
durch Be- und Entlüftungsventile, sowie
Rückschlagklappe mit Umgehung. Auftraggeber: Pumpenwerk Apollo Gößnitz.
Untersuchungen zu Ursachen der Schwingungen an der Speisewasserleitung im neuen
Kraftwerk Schwarze Pumpe. Auftraggeber: VEAG.
Ertüchtigung Wasserversorgung Menteroda,
Pumpstation Lochmühle, Zwischenpumpwerk Pöthen.
Auslegung und Einbindung Membrandruckbehälter.
Auftraggeber: PROWA- Kittelberger GmbH Erfurt.
Abwasseranlage Demantsfürth. Dimensionierung und
Verteilung von Be- und Entlüftungsventilen.
Auftraggeber: EMU Abwassertechnik Roth.
Trinkwasserleitung Meusegast. Dimensionierung und
Einbindung Membrandruckbehälter. Auftraggeber:
Ingenieurbüro Marth Pirna.
Backup-Tanklager Norwegen. Dimensionierung der Schließzeiten für
Überfüllsicherungsventile. Auftraggeber: Meyerinck,
Gießen.
Abwasserdruckleitung Quernheim - Kirchlengern
- Löhne. Kontrolle der Entlüftung. Dimensionierung und Verteilung von
Be- und Entlüftungsventilen. Auftraggeber:
Ingenieurbüro Kuhlmann Porta Westfalica.
Abwasserdruckleitung Projekt Limbach. Überleitung vom RÜB zur KA.
Dimensionierung und Verteilung der Be- und
Entlüftungsventile. Auftraggeber: EMU Hof/Saale.
Trinkwasserleitung PW 3 - HB Heinrichsthal. Dimensionierung Membrandruckbehälter.
Auftraggeber: Meyerinck Gießen.
Wasserversorgung Kemtau - Dittersdorf. Auslegung von
Druckstoßdämpfungsbehältern und Überdruckventilen für
den Wasserabschlag an den Pumpwerken. Auftraggeber: PROWA-Meerane.
Wasserversorgung Erdmannsdorf. Dimensionierung Schiebersteuerzeiten in der
Reduzierstation Bleiche und Auslegung Überströmventil. Auftraggeber: bks Ingenieurbüro für Wasser und Abwassersysteme Wilkau-Hasslau.
Druckstoßsicherung am Wasserzufluß
Hochbehälter Röblingen III. Dimensionierung
Steuerzeiten des RKV und Auslegung eines Überströmventiles.
Auftraggeber: Meyerinck Gießen.
Druckstoßberechnungen an der Rohwasserleitung der TS Werda.
Ursachenermittlung für aufgetretene Rohrbrüche im Bereich des WW.
Auslegung geeigneter Belüftungsarmaturen im Rohwasserverteilungssystem der
TS. Auftraggeber: bks Ingenieurbüro für
Wasser und Abwassersysteme Wilkau-Hasslau.
Abwasserdruckleitungen PW Wechmar-Süd - PW Schwabhausen - KA Ohrdruf. Dimensionierung und Festlegung der Anbringungsorte
für druckstoßsichernde Belüftungen. Auftraggeber: Pneumatex Bad Kreuzbach.
Hydraulischer Nachweis der Auslegung von Siebrechenanlagen für
Regenüberläufe Marienthal und Schönheider Hammer. Auftraggeber:
Umwelttechnik und Anlagenbau Plauen.
Trinkwasserüberleitung DEST Dohna - ÜPW Borthen. Prüfung der Notwendigkeit von
Druckstoßdämpfungsbehältern. Auslegung Sicherheitsventil im Bypaß zur DEST. Auftraggeber: Ingenieurbüro Marth Pirna.
Abwasserdruckleitung APW West 1 neu - Klärwerk Dessau. Dimensionierung
zusätzlicher Belüftungen gegen die Gefahren des Pumpenstopps.
Auftraggeber: KEMPA Ingenieurgesellschaft Dessau mbH.
Trinkwasserüberleitung links-/rechtselbisches
Versorgungsgebiet. Auslegung und Bestimmung von Schließzeiten der
Armaturen vor den Hochbehältern, Dimensionierung Rohrbruchsicherung.
Auftraggeber: IWB Possendorf.
Löschwasserzuführung Brandleitetunnel.
Dimensionierung der Be- und
Entlüftungsarmaturen, Bestimmung der instationären Kräfte auf
die Leitung. Auftraggeber: Deutsche Bahn AG.
Großtanklager Hartmannsdorf. Ermittlung der Ursachen aufgetretener
Pumpenschäden. Maßnahmekatalog zur
Sanierung der Anlage. Auftraggeber: Elf Oil
Deutschland GmbH.
Tiefbrunnenanlage Rudingshain. Dimensionierung
Druckstoßbehälteranlage. Auftraggeber: EMU Dillenburg.
Druckstoßberechnungen an den Pumpwerken Tawahi,
Crater, Ma'alla und Khormaksar
des Aden Abwasserprojektes im Jemen. Dimensionierung und Anordnung von Be- und Entlüftungsventilen. Auftraggeber: EMU
Hof/Saale.
Brunnenwasserförderung Geisbergbad Veitshöchheim. Dimensionierung
Druckstoßbehälteranlage. Auftraggeber: Pneumatex
Bad Kreuznach.
Ursachenermittlung der Rohrleitungsschwingungen an einer Kesselwagenverladung
der MIDER. Auftraggeber: GICON Dresden.
Druckstoßberechnungen an einer Abwasserdruckleitung der Stadt Remagen.
Dimensionierung und Anordnung von Be- und
Entlüftungsventilen. Auftraggeber: Börger
Drehkolbenpumpen GmbH Borken-Weseke.
Rekonstruktion Wasserwerk Guntersblum. Druckstoßsicherung
an den Pumpwerken 1 und 2 für die geplante Erhöhung der
Förderleistung. Auftraggeber: Preussag Zwingenberg.
Untersuchung zur Auslegung und Ansteuerung eines Brooks-Regelventiles für
extreme Druckunterschiede an der Kraftstoffversorgung des Flughafens Eggebek. Auftraggeber: Meyerinck,
Gießen.
Druckstoßuntersuchungen zur Kraftstoffauslagerung im Kavernenfeld Blexen. Auftraggeber: Meyerinck,
Gießen.
Druckstoßberechnung an der Wasserversorgung Stößen, Zellschen, HB Thierbacher
Höhe. Auslegung und Einbindung Druckstoßbehälter. Auftraggeber:
Meyerinck, Gießen.
Druckstoßberechnungen an den Tiefbrunnen zur Wasserversorgung Altenstadt.
Auslegung Druckstoßbehälter. Auftraggeber: EMU Dillenburg.
Druckstoßberechnungen an der Wasserversorgung für den Lausitzring,
unter besonderer Berücksichtigung des Feuerlöschfalles. Auftraggeber:
AWAS Dresden.
Druckstoßberechnungen an der Wasserversorgung PW Bad Schandau - PW
Falkenstein - HB Kleine Liebe. Auslegung und Einbindung
Druckstoßbehälter. Auftraggeber: IWB Possendorf.
Auslegung der Druckstoßsicherung für die Abwasserdruckleitung Attenhausen. Auftraggeber: GESA, Hilter.
Untersuchungen zur Druckstoßgefährdung am Pumpwerk Buchfart. Einsparung von Druckstoßbehältern.
Auslegung Steuerzeiten für RKV und DURA-Regelventil. Auftraggeber:
Ingenieurbüro Lopp, Weimar.
Druckstoßsicherung der Abwasserleitung der ZAB im IGP Zeitz.
Auftraggeber: ARCADIS Dresden.
Untersuchung zur Druckstoßgefährdung am ÜPW Polenztal bei Durchsatzsteigerung. Auftraggeber: Zweckverband
Wasserversorgung Pirna/Sebnitz.
Druckstoßsicherung der Abwasserleitungen Neutzenbrunn
und Aschenroth. Auftraggeber: EMU Roth.
Druckstoßberechnungen an der Trinkwasserleitung Hainichen/Berbersdorf - Etzdorf mit
Beschleunigungspumpwerk. Einsparung von Druckbehältern. Kontrolle der
Schließzeit des DURA-Ventiles vor dem HB. Auftraggeber: MELIOPLAN
Chemnitz.
Abwasserdruckleitung Mommenheim. Plazierung
und Dimensionierung der Be- und
Entlüftungsventile als Schutz vor übermäßigem Unterdruck
beim Pumpenstopp. Auftraggeber: EMU Hof.
Abwasserdruckleitung Wilkau-Hasslau. Plazierung und Dimensionierung der Be-
und Entlüftungsventile. Auftraggeber bks.
Druckstoßberechnungen an den Trinkwasserleitungen Pumpstation Goldborn - HB Bad Tennstedt -
Pumpstation HB Bad Tennstedt - HB Mittelsömmern.
Dimensionierung von Druckstoßdämpfungsbehältern in den
Pumpstationen. Auftraggeber: Prowa Erfurt.
Druckstoßberechnungen an der DEA Lauchhammer und der angeschlossenen
oberen Druckzone. Dimensionierung Druckstoßdämpfungsbehälter
und Belüftungsarmaturen.
Druckstoßberechnungen an der Pumpstation Binsheim
und dem angeschlossenen Trinkwasserversorgungsnetz. Dimensionierung
Druckstoßdämpfungsbehälter und der Be-
und Entlüftungsventile. Auftraggeber: Meyerinck
Gießen.
Druckstoßberechnungen am Fernwassersystem DU Rehbocksberg - PW Seiferitz. Überprüfung und
Änderungsvorschläge für Schließorgane an den
Behältern und Abzweigungen. Auftraggeber: Regionaler Zweckverband
Wasserversorgung Lugau-Glauchau.
Druckstoßberechnungen an der Brauchwasser-Transportleitung Kafue River - Chambishi Plant in
Sambia. Schutz vor übermäßigem Unterdruck beim Pumpenstopp.
Auftraggeber: Jos. Hansen & Soehne Hamburg.
Diese Aufstellung endet mit Datum April 2001 und wird aus Datenschutzgründen auch nicht fortgeführt. Seit diesem Zeitpunkt habe ich 1126 weitere Druckstoßprojekte bearbeitet.
Diese Web Seite richtet sich an Planungsbüros, Wasserwirtschaftsbetriebe und Zweckverbände und hat rein informativen Charakter.
Sie enthält keine Elemente, die personenbezogene Daten sammeln oder weiterleiten.
Wenn Sie mich telefonisch, per Fax oder per Mail kontaktieren, werden Ihre geschäftlichen Daten nur in dem Maße gespeichert, wie es für eine reibungslose fachliche Kommunikation notwendig ist.