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Wasserleitung.
[* 2] Nach langjährigem
Gebrauch überziehen sich gußeiserne
Wasserleitungsrohre infolge der Einwirkung
der im
Wasser enthaltenen
Luft im Innern mit einer Oxydationskruste von solcher
Stärke,
[* 3] daß dadurch der freie Rohrquerschnitt
bedeutend (bis zu 50 Proz.) verengert und somit eine Verminderung der Leistungsfähigkeit des
Wasserrohrs herbeigeführt wird. Der Überzug ist kein glatter und gleichmäßiger, vielmehr bilden sich auf der Rohrfläche
beulenförmige, bei weiterer
Entwickelung knollenartige
Erhebungen von oxydiertem
Eisen.
[* 4] Die
Struktur dieser
Knollengebilde ist eine schalenförmige, und zwar ist die äußerste
Schale die festeste und härteste, während nach innen
die
Schichten weicher werden.
Der innerste, dem metallischen Eisen zunächst liegende Raum ist meistens noch mit einer weichen, breiigen Masse erfüllt. Für die Form und Struktur dieser Knollen [* 5] gibt G. Oesten folgende Erklärung: Ein auf ein Reißbrett glatt aufgezogener Bogen [* 6] Papier wird bei genügender Anfeuchtung infolge der dadurch hervorgebrachten Ausdehnung [* 7] kraus und zeigt eine Menge von blasenartigen Erhebungen. Die obern Schichten der Rohrwandung erleiden nun in ähnlicher Weise durch die Oxydation (Aufnahme von Sauerstoff) eine Flächenausdehnung, infolge deren sie sich, da sie nach Länge und Breite [* 8] auf der metallischen Unterlage nicht mehr genügend Raum finden, ausbauchen müssen, und zwar die dem Wasser zunächst gelegene Schicht, als die am höchsten oxydierte, am meisten.
Diese Schicht nimmt den Sauerstoff zunächst auf, da aber hinter ihr weniger oxydierte, also stärker oxydierbare Eisenschichten liegen, so werden diese der erstern den Sauerstoff teilweise wieder entziehen, es findet also eine allmähliche Wanderung des Sauerstoffs von der wasserbespülten Schicht nach dem Innern der Eisenwandung hin statt, und daher werden sich Lagen (Schalen) von verschiedengradig oxydiertem Eisen übereinander bilden. Hierbei gelangt die äußerste Schicht niemals zur höchsten Oxydationsstufe, weil ihr der Sauerstoff immer wieder entzogen und weitergeleitet wird.
Daß eine solche Sauerstoffwanderung thatsächlich stattfindet, ist dadurch anschaulich zu machen, daß ein von abgekratzter Oxydationskruste in einer Flasche [* 9] hergestellter schlammiger Niederschlag, ursprünglich durchweg schwarzgrünlich gefärbt, sich bei geöffneter Flasche, also bei Luftzutritt, an der Oberfläche rotbraun (wie Rost) färbt, also offenbar höher oxydiert, während die rote Färbung sich nach dem Verschließen der Flasche (Abschluß der Luft) allmählich wieder verliert, eine Folge der Abgabe des aufgenommenen Sauerstoffs an die darunter liegenden Schichten.
Übrigens wird durch den seit 20 Jahren üblichen Asphaltüberzug die Bildung der Oxydschichten nicht verhindert, sondern nur verzögert. Die durch die Knollenansätze hervorgerufene Querschnittsverminderung ist um so erheblicher, je mehr Wasser an der Rohrwand vorbeigeflossen ist; denn um so größer ist die Menge des zugeführten Luftsauerstoffs. Rohrstücken mit geringem Wasserumlauf, z. B. sogen. tote Enden, sind stets weniger davon betroffen als Röhren [* 10] mit lebhaftem Wasserdurchfluß.
Unter gleichen Umständen schreitet die Oxydbildung bei engern Rohren in gleichem Maße fort wie bei weitern Rohren, allein bei derselben durchschnittlichen Höhe der Rostschicht in beiden ist das Verhältnis der Verengerung in dem kleinen Rohre ein viel ungünstigeres als in dem weiten. Bei einer durchschnittlichen Höhe der Rostschicht von 1 cm, wie sie sich in den ältesten Teilen des Berliner [* 11] Rohrnetzes vorfindet, ist die hervorgerufene Verminderung des Querschnitts bei 750 mm Durchmesser = 5,3 Proz., bei 500 mm Durchmesser = 7,9 Proz., bei 300 mm Durchmesser = 12,9 Proz., bei 100 mm Durchmesser = 36,0 Proz., bei 75 mm Durchmesser = 46,0 Proz. des ursprünglichen Querschnitts. Der Übelstand der verminderten Leistungsfähigkeit ist daher bei den engen Rohren am größten, das Bedürfnis der Reinigung am dringendsten.
In Berlin [* 12] hat sich ein Reinigungsverfahren herausgebildet, nach welchem die Oxydationsbeulen durch geeignete, an Ketten mittels Winden [* 13] hindurchgezogene Werkzeuge [* 14] zerdrückt, zerrissen und abgekratzt und dann in Form von Stücken u. Schlamm mit Wasser hinausgespült werden. Die Werkzeuge müssen freie Zwischenräume besitzen, um während ihrer Arbeit dem Spülwasser und Schlamme freien Durchgang zu bieten, sie dürfen nicht so gestaltet sein, daß sie in Erweiterungen und Vorsprüngen, wie sie in einem alten Rohrnetz zahlreich vorkommen, einfallen und sitzen bleiben; sie dürfen keine zu große Länge haben und müssen beweglich eingehängt sein, um Krümmungen passieren zu können, dabei müssen sie auch genügend kräftig und widerstandsfähig sein.
Als geeignete Formen haben sich bewährt die Räumer aus Stahl [* 1] (Fig. 1 und 2) und Bürsten aus Stahldraht [* 1] (Fig. 3). Um die Arbeitsketten, in welche die Werkzeuge eingehängt werden, in die zu reinigende Rohrstrecke hineinzubringen, muß man zunächst eine Schnur, mittels dieser ein Tau und dann mit diesem die Kette durch das Rohr ziehen. Die Schwierigkeit liegt nur darin, die erste Schnur durch eine längere Rohrstrecke hindurchzubringen. Statt der früher benutzten hölzernen Kugeln
[* 1] ^[Abb.: Fig. 1. Räumer.]
[* 1] ^[Abb.: Fig. 2. Räumer.]
[* 1] ^[Abb.: Fig. 3. Stahldrahtbürsten.] ¶
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verwendet G. Oesten jetzt dazu einen gewöhnlichen Badeschwamm, den er an einem Ende der Schnur befestigt und dann von durchfließendem Wasser durch die Rohrstrecke treiben läßt. Der Verlauf der Arbeit bei der Reinigung ist folgender: In Abständen von 100-150 m wird das Rohr aufgegraben und frei gelegt und an jeder Stelle ein Stück Rohr von ca. 1 m Länge herausgeschnitten. An dem Ende, von welchem der Spülwasserzufluß stattfinden soll [* 15] (Fig. 4), wird ein Spülkasten a zeitweilig eingedichtet, in welchen die Schnurrolle und eine Leitrolle für die Schnur eingesetzt werden.
Das Ende der Schnur mit dem Schwamme wird in die zu reinigende Strecke bc gesteckt, der Spülkasten durch einen Deckel geschlossen u. Wasser eingelassen, welches den Schwamm wie einen Kolben vorwärts treibt. Je enger das Rohr wird, desto mehr preßt er sich zusammen; wo das Rohr sich wieder erweitert, quillt er auch wieder auf, so daß er zuverlässig und sicher mit einer Geschwindigkeit von 1-2 m die Rohrstrecke durchläuft, die Schnur hinter sich herziehend. Aufhalten kann ihn nur eine vollständige Sperrung des Rohres, welche mit Hilfe eines auf Messingrollen laufenden Gliedergestänges durchstoßen werden muß.
Ist nun der Schwamm am andern Ende c der Rohrstrecke angelangt, so wird er abgenommen und das Ende eines Taues an die Schnur gehängt. Der Spülkasten wird wieder geöffnet, die Schnur wieder aufgewickelt und dadurch das Tauende nach dem Anfangspunkt h hingezogen. Hier wird daran das Ende einer Kette gehängt, welches durch Wiederaufwinden des Taues durch das Rohr nach c befördert und dann mit dem ersten Raumer verbunden wird, der beim Zurückziehen der Kette ein zweites Kettenende durch das Rohr hinter sich herzieht.
Die Ketten liegen auf zwei fahrbaren Kettenwinden d und e, welche über den beiden Arbeitsgruben aufgefahren sind. Durch Hin- und Herwinden der Ketten werden die verschiedenen Werkzeuge, zuerst Raumer, dann Bürsten, in der Rohrstrecke hin und her gezogen. Dabei läßt man stets Wasser durch das Rohr fließen, welches die losgerissenen Ansatzteile herausspült. Damit das Wasser die genügende Druckhöhe erhält, wird auf den Spülkasten, bevor die Kette eingebracht ist, eine Erhöhung f von Zinkblech aufgesetzt. Statt der Führungsrolle für die Schnur ist zugleich eine Kettenrolle g eingesetzt, ebenso ist am andern Rohrausschnitt eine Kettenrolle h befestigt. Haben die Werkzeuge genügend gewirkt, so werden sie ausgelöst und die Ketten zurückgezogen. Der Spülkasten wird noch einmal geschlossen und nun Wasser mit dem vollen Drucke hindurchgelassen, wodurch alle Unreinigkeiten hinausgespült werden. Dabei wird aus der untern Baugrube [* 15] (Fig. 5) das Wasser mittels einer Baupumpe herausgehoben. Sobald es klar fließt, ist die Reinigung beendet. Die Rohrlücken werden durch Einsetzen neuer Rohrstücke wieder geschlossen.
Die Ausführung der beschriebenen Operationen geht sehr schnell von statten. Bisher sind in Berlin im Betriebsjahr 1887/88: 1590 m, in 1888/89: 18,282 m und 1889 bis Anfang Februar 1890: 20,100 m Leitungsrohre, im ganzen rund 40,000 m Rohr von 75-100 mm Weite gereinigt, welche 25-34 Jahre im Betrieb waren. Die Kosten der Reinigung belaufen sich einschließlich des Materials an neuen Rohrstücken und Dichtungen sowie der Werkzeuge auf 70-100 Pfennig für das laufende Meter.
Die Kosten einer solchen Reinigung müssen sich bei einem Rohrnetz, welches von vornherein durch Einsetzen von leicht herausnehmbaren und wieder einzubindenden Rohrstücken an den geeigneten Stellen auf eine spätere Reinigung eingerichtet ist, erheblich niedriger stellen. Deshalb dürfte es sich empfehlen, künftig anzulegende Rohrstrecken mit entsprechenden Einrichtungen zu versehen.
Vgl. »Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure«, 1890, S. 586. - Über Filteranlagen s. Gesundheitspflege, S. 357.
[* 15] ^[Abb.: Fig. 4.,
Fig. 5 Reinigung an
Wasserleitungsrohren.]