Gaslecksuche - Leckortung mit Tracergas
Die Praxis zeigt immer wieder, dass bei neuen noch nicht in Betrieb befindlichen, erdverlegten Leitungen und bei bestehenden Leitungsanlagen Leckagen auftreten.
Die zur Verfügung stehenden Leckortungsverfahren wie Korrelation und Abhören sind oft nur unter ganz bestimmten Bedingungen einsetzbar. Besonders bei kleinen Leckstellen oder geringen Drücken, kommen sie an ihre Grenzen. Beispielsweise bei leeren Neuleitungen, (Druckprüfung steht nicht) wie z.B. bei einer Hausinstallation.
Die Anwendung von Tracergas bietet die Möglichkeit auch unter widrigen Bedingungen kleinste Leckstellen punktgenau zu ermitteln. Häufig ist dies die einzige Möglichkeit, erfolgreich und mit geringem Aufwand die Leckage zu orten. Unter Umständen auch ohne Unterbrechung der Produktion bei Industriebetrieben. Gleichzeitig ist der Schaden durch aufbaggern o. ä. relativ gering.
Besonderheiten
Das Tracergas ist leicht flüchtig und nutzt alle Hohlräume aus, daher ist häufig ein auswandern des Tracergases festzustellen, die oberirdische Überprüfung muss daher verifiziert werden. Dies erfolgt mit der Messung der Bodenluft mittels einer Bodensonde (siehe weiter oben). Bei Gas- und Wasserleitungen ohne Schutzrohr ist die Auswanderung des Gases gering und die Erfolgsquote hoch.
Bei zum Beispiel umhüllten Wärmeleitungen jedoch, ist durch die wärme isolierende Umhüllung die Auswanderung des Gases deutlich stärker und die Lecksuche in aller Regel um einiges aufwändiger. Der Austritt aus der Ummantelung ist in aller Regel nicht der Ort der Leckstelle (siehe Schaubild rechts). Im Gebäude ist dies ähnlich, durch die vorhandenen gasundurchlässigen Trennschichten im Boden und Wandaufbau wandert das Tracergas häufig weit weg und die Leckstelle ist nicht an der Austrittsstelle des Tragegases. In beiden Fällen empfiehlt es sich weiterer Technik, wie zum Beispiel Infrarotkameras einzusetzen.
Tracergas auf Wasserstoffbasis
Das Tracergas (z. B. ein Gemisch aus 95 % N2 und 5 % H2) wird in die gesamte Rohrleitung eingefüllt. Der verwendete Druck und auch die eingesetzte Gasmenge ist abhängig von der Problemstellung. Der Druck mit dem das Gas eingebracht wird, muss mindestens so hoch sein wie der niedrigste Druck, bei dem im Betrieb eine Leckstelle vermutet wird. Während der Lecksuche wird das Gas nachgespeist um den Druck zu halten.
Die Diffusion durch das Erdreich benötigt eine gewisse Zeit, daher ist je nach Überdeckung und Bodenbeschaffenheit ausreichend Zeit einzuplanen. Generell kann man davon ausgehen, dass sich das Gas im Boden relativ homogen ausbreitet. Natürlich immer in Abhängigkeit der Umwelteinflüsse wie Regen, Sonneneinstrahlung, Frost und so weiter.
Es ist die gleiche Vorgehensweise wie bei der oberirdischen Überprüfung erdverlegter Gasleitungen anzuwenden, siehe hierzu G 465-1. Zuerst wird mit der Teppich- bzw. Glockensonde die Oberfläche beprobt. Die mit diesem Verfahren gefundenen Verdachtsstellen sind anschließend genauer einzugrenzen. Hier werden mit Hilfe von Schlagdornen oder Bohrhämmern Löcher in den Untergrund getrieben. Danach wird mit einem hierfür geeigneten H2 Messgerät (z. B. Schütz GM 5) und entsprechenden Bohrlochsonden die Leckstelle enger eingegrenzt. Dort wo die gemessene Konzentration am Höchsten ist, kann man die Leckage vermuten.
Siehe hierzu auch G 465-1 + G 465-3.
Die Dichtheitsprüfung erfolgt mit Gasspürgeräten in Anlehnung an die DVGW G 465-4.
Vorteile von Wasserstoff (H2)
- preiswert
- nicht brennbar (als Gemisch mit 95 % Stickstoff)
- nicht giftig und nicht korrosiv
- lässt sich gut ausspülen und entlüften
- strömt schnell aus
- sehr niedrige Viskosität
- leichtestes aller Moleküle
- umweltfreundlich
- mischbar z. B. mit Stickstoff (N2)
Gelöstes Helium als weitere Option für Tracergas
Helium wird blasenfrei ins Rohrsystem mit Wasser eingespeist (z. B. bei Fernwärme) und vom Wasser transportiert. An den Leckstellen tritt heliumhaltiges Wasser in den Boden bzw. das Kanalsystem aus. Das Helium wird wieder gasförmig, durchdringt das Erdreich und kann an der Oberfläche gemessen werden.
Sensorik
Die Sensorik muss für das jeweilige Tracergas geeignet sein und dieses auch in kleinen Konzentrationen messen können. Als Grenze für die Sensorik kann das Regelwerk G 465-4 herangezogen werden. Es ist sicherzustellen, dass mit der verwendeten Sensorik 10ppm des Tracergases mit dem Sondensystem detektiert werden kann.
Für besondere Anwendungsfälle kann auch Helium verwendet werden, speziell in der Industrie ist dies ein beliebtes Tracergas, um die Dichtheit von Leitungen mit giftigen Inhalten zu prüfen. Durch das noch kleinere Molekül und die empfindliche Sensorik (Helium 1 * 10-9, Wasserstoff 1 * 10-6) können noch kleinere Leckstellen erkannt werden. Besonders bei giftigen Gasen ist daher der Einsatz von Helium häufig.
Da im Bereich der Gas- und Wasserleitungen die technische Dichtheit in einem andern Bereich, als bei giftigen Gasen liegt, reichen die Eigenschaften von Wasserstoff und der dazugehörigen Sensorsysteme, gut aus! Wichtig in diesem Zusammenhang sind die entstehende Kosten, da das Gas Helium und auch die Helium Sensorik deutlich teurer ist als die Wasserstoff Technologie.
Gerätetechnik
Die verwendeten Geräte und Sonden müssen die Eignung für das Tracergas aufweisen. Besonders der Einsatz der Teppichsonde muss möglich sein, genauso die Messung der Bodenluft, also bis 100% des verwendeten Gases um die Leckstelle einzugrenzen. Hierzu können wir Ihnen unseren Gasmessgerät GM 5 empfehlen.
Einsatzgebiete für Tracergas
- Neu verlegte Leitungen (Druckprobe steht nicht)
- Leckstellen im Wassernetz
- wässrige Medien in geschlossenen Kreisläufen
- Trinkwasser, Abwasser, Prozesswässer (ideal für Medizin, Pharmazie)
- Nichtwässrige Medien: Öl, Treibstoffe etc.
- Gase: Luft, Erdgas, Druckluft, etc.
- Wasseranlagen in Hochhäusern
- Flachdächer
- Kesselanlagen oder auch für die Prüfung von Druckbehältern
Nicht oder nur bedingt einsetzbar ist das Verfahren bei:
- Mantelrohrverlegung
- geschlossener Isolierung des Mediumrohres (Fernheizung)
- sumpfiger oder nicht begehbarer Trassenführung