Handbuch für Rohrnetzmeister

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1 Handbuch für Rohrnetzmeister Wissenswertes für Bau und Betrieb der öffentlichen Gas- und Wasserversorgung von Dipl.-Ing. A. Böhme, Ing. H. Blötscher, Dipl.-Ing. H.-J. Gerbener, Dipl.-Ing. R. Herberholz, Dr.-Ing. W. Hirner, Dipl.-Ing. N. Janitz, Dipl.-Ing. R. Köhler, Dipl.-Ing. W. Kröfges, Dipl.-Ing. H. May, Dipl.-Ing. J. Obertan, Dipl.-Ing. H. Pawlik, Dipl.-Ing. E. Pirnat, Dipl.-Ing. (FH) H. Schork, Dipl.-Ing. V. Schröder-Wrede, Dipl.-Ing. D. Weideling, Dipl.-Ing. H. Wilk, Dipl.-Ing. G.Willmroth 4., verbesserte und erweiterte Auflage R. Oldenbourg Verlag München Wien

2 Inhaltsverzeichnis Vorwort des DVGW Vorwort des RBV XXI XXIII 1 Planung von Gasverteilungsanlagen Allgemeines Rohrnetzsysteme Niederdruck bis 100 mbar Mitteldruck bis 1 bar Hochdruck über 1 bar Rohrwerkstoffe Verbindungstechnik Rohrumhüllungen Kathodischer Korrosionsschutz Nachträgliche Druckerhöhung Berechnung einfacher Rohrstrecken Gasdruckregel- und Meßanlagen Verdichter 33 2 Planung von Wasserverteilungsanlagen Allgemeiner Überblick Grundsätze der Planung Ziel der Planung Trassierung Leitungsführung im Grundriß Leitungsführung im Längsschnitt Kreuzung von Verkehrswegen und Gewässern Sicherheitsstreifen Erwerb von Leitungsrechten Netzformen und Lage des Behälters Drücke in Verteilungsnetzen/Druckzonen Mindest-(Schutz-)Abstände zu Bauwerken, anderen Leitungen, Eisenbahnanlagen und Bundesfernstraßen Anlagen in der Wasserverteilung Speicheranlagen Aufgaben Lage und Funktion Behältergrundrisse Baustoffe Bemessung Allgemeine Anforderungen 54

3 VI Inhaltsverzeichnis Förderanlagen Planungsgrundsätze Betriebsdaten von Pumpen Kreiselpumpen- und Anlagenkennlinien Beispiele für die Anordnung verschiedener Pumpenbauarten Druckerhöhungs- und Druckminderanlagen Druckerhöhungsanlagen (DEA) Druckminderanlagen Meßtechnik Niveaumessungen Wasserzählung und Wassermessung Druckmessung Rohrleitungsberechnung Bedarf der öffentlichen Wasserversorgung Verbrauchsmengenermittlung Bestimmung von Druckverlusten und Dimensionierung von Rohrleitungen Übungsbeispiele Widerlager Theoretische Grundlagen Widerlagerarten Berechnungsbeispiel: Widerlager für waagerecht verlegte Rohrbögen Sicherung nichtlängskraftschlüssiger Rohrverbindungen Zugfeste Muffenverbindungen Bemessung zugfester Muffenverbindungen Tiefbauarbeiten Bodenmechanische Grundlagen Der Boden als Baugrund und Baustoff Die Einteilung der Fest- und Lockergesteine Bodenarten, Bodengruppen, Bodenklassen Bodenkennwerte und ihre Anwendung Die wichtigsten Bodenkennwerte Dichte und Wichte der Böden Baustellen- und Trassenvorbereitung Schutz unterirdischer Anlagen Einholung von Auskünften Pflichten des Bauunternehmers Sicherung von Baustellen an Straßen Anordnungen und Richtlinien Verkehrssicherung an Arbeitsstellen Sicherung des Baustellenverkehrs Vorbereitung der Baumaßnahme 120

4 Inhaltsverzeichnis VII Baustelleneinrichtung Arbeitssicherheit und Unfallverhütung Vorbereitungsmaßnahmen Herstellung von Rohrgräben und Baugruben Arten der Rohrgrabenausführung Unterscheidungskriterien führ Rohrgräben Festlegung der Rohrgrabentiefe Festlegung der Rohrgraben- und Baugrubenbreite Sicherheitstechnische Baumaßnahmen Allgemeine Sicherheitshinweise Standsicherheit der Grabenwände Verbaumaßnahmen Aushub unter Grundwasserabsenkung Offene Wasserhaltung Geschlossene Wasserhaltung Wasserhaltung für tiefe Baugruben Verfüllung und Oberflächenherstellung Einbettung und Verfüllung Auflager, Einbettung und Leitungszone Verfüllung der Gräben und Gruben Verdichtung des Bodens Verdichtbarkeit der Böden Ausführung der Verdichtung Prüfung der erreichten Verdichtung Wiederherstellung von Verkehrsflächen Bautechnische Grundsätze Herstellung des Oberbaus Sonderbauwerke und Sondermaßnahmen Rohrvortrieb Herstellung der Baugruben Bedeutung der Bodeneigenschaften Abgrenzung der Rohrvortriebsverfahren Dükerbau Düker in offener Bauweise Düker in geschlossener Bauweise Besondere Einbauten Auftriebssicherungen, Wassersperren, Dränagen Widerlager und Fundamente Bearbeitung von Steilhängen Moorgebiete, sonstige Maßnahmen Bau von Gas- und Wasserleitungen Rohre, Rohrwerkstoffe für Gas- und Wasserleitungen Allgemeines 169

5 VIII Inhaltsverzeichnis Stahlrohre Anwendungsbereiche Stahlsorten Herstellung von Stahlrohren Rohrleitungsteile und Rohrverbindungen Druckrohre und Formstücke aus duktilem Gußeisen Anwendungsbereiche Werkstoffeigenschaften des duktilen Gußeisens Herstellung duktiler Gußrohre Rohrverbindungen Formstücke aus duktilem Gußeisen Kunststoffrohre Anwendungsbereiche Verwendete Kunststoffe Herstellung von Kunststoffrohren Rohrverbindungen, Fittings und Rohrleitungsteile Spannbetondruckrohre Anwendungsbereiche Rohrherstellung Rohrverbindungen und Formstücke Korrosionsschutz für erdverlegte Gas- und Wasserleitungen Passiver Außenschutz durch Rohrumhüllungen Innenbeschichtungen Kathodischer Korrosionsschutz Verlegetechniken und Baurichtlinien für Stahlrohrleitungen Transport und Lagerung von Stahlrohren und Leitungsteilen Einbau der Rohrleitungsteile Schweißarbeiten Allgemeines Gasleitungen aus Stahlrohren bis 4 bar Betriebsdruck nach DVGW G462/I Gasleitungen aus Stahlrohren von mehr als 4 bar bis 16 bar Betriebsdruck nach DVGW G 462/ Gasleitungen aus Stahlrohren von mehr als 16 bar Betriebsdruck nach DVGW G Herstellung von Rohrbogen Prüfung der Rohrumhüllung Einbau von Armaturen Verlegetechniken und Baurichtlinien für Gußrohrleitungen Transport und Lagerung von Gußrohren und Leitungsteilen Einbau der Rohrleitungsteile Bauseitige Korrosionsschutz-Umhüllungen Einbau von Armaturen Verlegetechniken und Baurichtlinien für Kunststoffrohrleitungen 206

6 Inhaltsverzeichnis IX Transport und Lagerung von Kunststoffrohren und Leitungsteilen Einbau der Rohrleitungsteile Schweißverbindungen an PE-Rohren Druckprüfungen Druckprüfungen für Gasleitungen Druckprüfungen für Wasserleitungen Planung und Bau von Anschlußleitungen Gas und Wasser Allgemeines Gasanschlußleitungen Planung Wahl der Bauteile Rohrwerkstoff Anschluß an die Versorgungsleitung Absperreinrichtungen Hauseinführung Übergangsstücke von PE auf Metall Elektroschweißfittinge für PE-Rohre Isolierstücke Ausziehsicherung Kraftbegrenzer Rohrverbindungen Korrosionsschutz Druckprüfung Einlassen von Gas Einmessung, Beschilderung und Dokumentation Wasseranschlußleitungen Planung Wahl der Bauteile Rohrwerkstoff Anschluß an die Versorgungsleitung Absperrarmaturen Mauerdurchführung Isolierstück Klemmverbinder für PE-Rohre und Übergangsstücke von PE auf Metall Rohrverbindungen Korrosionsschutz Druckprüfung und Inbetriebnahme ' Einmessung, Beschilderung und Dokumentation Tiefbau und Verlegung Allgemeines Baugruben und Rohrgräben 238

7 X Inhaltsverzeichnis Rohrvortrieb Verlegung Abstände zu unterirdischen Anlagen, Kabeln und Leitungen Betrieb, Überwachung und Instandsetzung von Gasverteilungsanlagen (Hochdruck) Allgemeines Gashochdruckspeicher Hochdruck-Gasbehälter Untertagespeicher Porenspeicher Kavemenspeicher Flüssigerdgasspeicher Gashochdruckleitungen Bauteile des Gashochdrucknetzes Stahlrohre Formstücke Armaturen Kondensatsammler Molchschleusen Schweißtechnik Steignaht- und Fallnahtschweißen Schweißarbeiten an in Betrieb befindlichen Gashochdruckleitungen Schweißnahtfehler Prüfung der Schweißnähte Druckprüfung Inbetriebnahme Leitungstrocknung mit Erdgas Methanolmolchung Leitungstrocknung mit Luft Begasen (Entlüften) der Leitung Außerbetriebnahme Entspannen Einsatz von Ejektoren Stillegungen Leitungsinspektion Wartung Betriebsmolchung Instandsetzungsarbeiten (Reparaturen) Arbeitsvorbreitung Arbeiten unter Gas Arbeiten in gasfreiem Zustand 271

8 Inhaltsverzeichnis XI Provisorische Instandsetzung Das Stopple-Verfahren Anbohrungen Mechanische Beschädigungen Betrieb, Überwachung und Instandsetzung von Gasverteilungsanlagen (Mittel- und Niederdruck) Druckprüfung an Gasleitungen Inbetriebnahme von Mittel- und Niederdruckleitungen Außerbetriebnahme von Leitungen Anschluß an das vorhandene Netz Einbindung mittels Überschieber Einbindung durch Absaugen Einbindung durch Inertisieren Reparatur an Leitungen Lecksuche und Ortung Odorierung Anforderungen an Odoriermittel Odoriermittelkonzentration Handhabung von Odoriermitteln Kontrolle der Odorierung Inbetriebnahme sowie Überwachung und Wartung von Gasdruckregelanlagen Sicherheitsmaßnahmen Unfallverhütung - Maßnahmen zur persönlichen Sicherheit Odoriermittelbehälter Vorschriften Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) Gefahrgutverordnung Straße (GGVS) Verordnung für brennbare Flüssigkeiten (VbF) Inbetriebnahme sowie Überwachung und Wartung von Gasdruckregelanlagen Bereitschaftsdienst Aufgabe des Bereitschaftsdienstes Organisation Betrieb, Überwachung und Instandhaltung von Wasserverteilungsanlagen Wasserbehälter Betriebsaufgaben Feststellung und Behebung von Schäden an Behältern Rohrnetzbetrieb Allgemeine Betriebsaufgaben 320

9 XII Inhaltsverzeichnis Spezielle Betriebsaufgaben Inbetriebnahme neuer Wasserleitungen Rohrnetzüberwachung Messungen im Rohrnetz Überwachen auf Zugänglichkeit und Funktionsfähigkeit der Anlagenteile Überwachen und Sicherung der Wasserverteilungsanlagen im Bereich von Fremdbaustellen Überwachen der Trinkwassergüte im Rohrnetz Verkeimung des Rohrnetzes Leitungsspülen Erhöhung des Chlorgehalts im Trinkwasser Leitungsdesinfektion Wasserverluste Scheinbarer Wasserverlust Tatsächlicher Wasserverlust Netzanalyse zur Ermittlung von Leckverlusten Eingrenzen von Leckstellen durch Einsatz automatischer Geräuschpegelmeßgeräte Verfahren zur Leckortung Akustische und elektroakustische Leckortung Leckortung mit dem Korrelationsmeßverfahren Leckortung mit Sonderverfahren Rohrnetzschäden - Ursachen und Instandsetzung Rohrbrüche Undichte Rohrverbindungen Korrosionsschäden Armaturschäden Reinigen von Wasserleitungen Mechanische Reinigung Reinigung nach dem Hochdruckverfahren Hydraulische Reinigungsverfahren (Molchung) Reinigung durch Einsatz von Chemikalien Sanierung von Wasserleitungen Innenauskleidung mit Zementmörtel Relining Wasserzähleranlagen Errichtung von Wasserzähleranlagen Überwachen, Auswechseln und Instandsetzen von Wasserzählern Frostschutz und Auftauen von Rohrnetzanlagen Einbeziehen von Wasserleitungen in den Hauptpotentialausgleich von elektrischen Anlagen Schadenshaftung aus dem Betrieb von Wasserverteilungsanlagen und der Wasserlieferung 381

10 Inhaltsverzeichnis XIII 9 Meß-, Regelungs- und Steuertechnik Messen in Versorgungsanlagen Allgemeines Messen physikalischer Größen Eichpflichtige Messungen Ambulante Messungen Stationäre Messungen Steuern in Versorgungsanlagen Allgemeines Bauglieder einer Steuerkette Unterscheidungsmerkmale Anwendung von Steuerungen Regelungsanlagen Allgemeines Bauglieder eines Regelkreises Anwendung von Regelungen Fernwirktechnik Allgemeines Fernwirkinformationen Meldungen Meßwerte Zählwerte Befehle Übertragungswege Eigenes Fernmeldenetz Standard-Festverbindungen Datendirektverbindungen Das öffentliche Telefonnetz Das öffentliche Datexnetz Funkdienste Fernwirk-Unterstation Raummultiplex Frequenzmultiplex Zeitmultiplex Leitstelle Hardware Software Wartentechnik Wartenraum Warteneinrichtung Netzschaubild Hinweise und Erfahrungen Ersatzbaugruppen 427

11 XIV Inhaltsverzeichnis Unterbrechungsfreie Stromversorgung Schutz gegen Überspannungen Betriebspersonal Dokumentation Sonstiges Vermessung und Planwerke Allgemeines Einteilung des Vermessungswesens in Zuständigkeiten Vermessungstechnische Aufgaben des Versorgungsunternehmens Notwendigkeit des Einsatzes fachkundigen Personals Lagevermessung Einmessungsgrundlagen Örtliche Koordination Ebene geodätische Koordinaten Geographische Koordinaten Bezugsfläche für die Leitungsvermessung Lagefestpunktnetz Instrumente, Zubehör, Hilfsgerät Hilfsgerät Winkelprisma Kreuzscheibe Neigungs-/Gefällmesser Nivelliertachymeter Theodolit Reduktionstachymeter Elektronische Tachymeter Instrumentenstative Strecken Maßeinheiten Geradenabsteckung Streckenmessung Bestimmung einer Horizontalstrecke durch Staffelmessung Berechnung einer Horizontalentfernung zweier Punkte aus rechtwinkligen Koordinaten (Gauß-Krüger- Koordinaten) Winkel Maßeinheiten Winkelmessung Rechte Winkel Strecken und Winkel Berechnung einer Horizontalstrecke 457

12 Inhaltsverzeichnis XV Bestimmung einer unzugänglichen Strecke (indirekte Streckenmessung) Einmessungsverfahren Grundsätzliches zur Einmessung vor Ort Verfahren mit Längenmeß- und Rechtwinkelgeräten Polarverfahren Geometrische Formeln - Grundlagen für vermessungstechnische Berechnungen Rechtswinkliges Dreieck Allgemeines Dreieck Kreis Höhenmessung Grundlagen Überdeckungsmaße Höhen über Normalnull Instrumente, Zubehör, Hilfsgerät Nivellement Längs- und Querprofile Längsprofil Steigung und Gefälle Querprofil Trigonometrische Höhenbestimmung Anfallende Aufgaben vor und während der Leitungsverlegung Allgemeine und vermessungstechnische bauvorbereitende Arbeiten Erhebung von Fremdleistungen Sichern, Signalisieren von im Baustellenbereich vorhandenen amtlichen Lagefestpunkten Abstecken der Verlegetrasse Vermessungstechnische baubegleitende Arbeiten Planwerk Bestandteile/Gliederung Aufnahmeskizzen (Bild 11.48) Bestandspläne (Bild 11.50) Übersichtspläne (Bild 11.51) Aktualitätsanforderungen Produktionsmittel/Informationsträger Manuell gezeichnete Pläne Digital erfaßte Pläne Mikrofilm Vergabe von vermessungstechnischen Leistungen Schlußbetrachtung 499

13 XVI Inhaltsverzeichnis 12 Unfallverhütung im Rohrleitungsbau Unfallverhütung bei Rohrleitungsbauarbeiten Persönliche Schutzausrüstungen Erste Hilfe Maschinen und Geräte Allgemeines Lastaufnahmeeinrichungen Sicherung gegen Gefährdung durch bestehende Anlagen Maßnahmen zum Schutz von Versorgungsanlagen Festlegung von Sicherheitsmaßnahmen bei elektrischen Freileitungen Betreten unterirdischer Anlagen Verhalten bei Explosionsgefahr Abladen, Transportieren, Lagern und Stapeln Ablassen von Rohren in den Graben Arbeiten in Rohrleitungen Voraussetzungen, Anforderungen Elektrische Anlagen und Betriebsmittel Verwendung von Flüssiggas Unregelmäßigkeiten Reinigen von Rohrleitungen Dichtungs- und Isolierarbeiten (Nachumhüllungsarbeiten) Schweiß-, Schneid- und verwandte Arbeiten Elektrische Anlagen und Betriebsmittel im Leitungsgraben Anlöse- und Klebearbeiten Prüfungen an Rohrleitungen Unfallverhütung in der Gas- und Wasserverteilung Arbeitssicherheit und Arbeitsschutz Erstickungs-, Vergiftungs- und Explosionsgefahr Erstickungsgefahr Vergiftungsgefahr Explosionsgefahr Feststellen von gesundheitsschädlichen und explosionsfähigen Gas-Luft-Gemischen Atemschutz Schutzmaßnahmen beim Befahren von gasgefährdeten Räumen (Schächten, Gruben, Behältern) Sicherheitstechnik und Unfallverhütung im Rohrnetzbereich UnfallverhütungsVorschrift Arbeiten an Gasleitungen" Geltungsbereich, Begriffe 526

14 Inhaltsverzeichnis XVII Auswahl geeigneter Personen Aufsicht Schutzausrüstungen Überprüfung auf Leckgas Arbeitsverfahren Anbohren Trennen Vorübergehendes Absperren - Einsatz von Blasensetzgeräten Elektrische Überbrückung Abquetschen Arbeiten an Leitungen im gasfreien Zustand Schutzzone Feuerarbeiten Sicheres Arbeiten an Hochdruckleitungen Entspannen vor dem Öffnen von Leitungsteilen Brandbekämpfung Gefahren bei Arbeiten an Gas- und Wasserleitungen Sicheres Werkzeug Leitern Persönliche Schutzausrüstung Kopfschutz Augenschutz Gesichtsschutz Gehörschutz Fußschutz Handschutz Absturzsicherung Erste Hilfe und Wiederbelebung Umweltschutz im Rohrleitungsbau Umweltschutz und Aufgaben im Umweltschutz Umweltrecht Begriffe im Umweltschutz Klima-, Atmosphären- und Luftgefährdung Treibhauseffekt Abbau und Schutz der Ozonschicht Smog Beauftrage im Umweltschutz Verantwortung und Pflichten Rechtliche Forderungen zur Bestellung von Beauftragten Abfallwirtschaft Rechtliche Regelungen Begriffserklärung 569

15 XVIII Inhaltsverzeichnis Grundsätze der Abfallwirtschaft Handhabung der Entsorgung Transport von Abfällen Verpackungsverordnung Entsorgung von Straßenaufbruch und Erdaushub Gefahrstoffe Rechtliche Regelungen Gefahrstoffeigenschaften 4(l)GefStoffV Pflichten als Hersteller oder Einführer von Gefahrstoffen Pflichten des Verwenders von Gefahrstoffen Asbest und asbesthaltige Erzeugnisse Asbest und Asbestarten Gesundheitsgefahr Rechtliche Regelungen Standardisierte Arbeitsverfahren Transport Entsorgung Maßnahmen nach GefStoflV und TRGS Baumschäden durch Erdgas Gefahrgüter Rechtliche Regelungen Gefahrgutgesetz Gefahrgutverordnung Straße (GGVS) Beförderungsbedingungen - Maßnahmen Gewässerschutz Wassergefährdende Stoffe Desinfektionsmittelhaltiges Wasser Lärmschutz Rechtliche Regelungen Begriffserklärung Lautstärke - Gehörgefährdung - Einwirkzeit Lärmbereiche nach UVV Lärm" (VBG 121) Gehörschädigung Arbeitsstättenverordnung (ArbStättV) TA-Lärm Schutz gegen Baulärm Lärmschutz an Rohrleitungsanlagen Anwendungen des Umweltschutzes im Rohrleitungsbau Planung, Vergabe und Abrechnung Planung und Vorentwurf Ausführungsplanung 617

16 Inhaltsverzeichnis XIX 15.3 Ausschreibung und Vergabe nach VOB Vergabewesen in der Geschichte Die Verdingungsordnung für Bauleistungen (VOB) und Grundsätze der Vergabe VOB Teil A VOB Teil B VOB Teil C Arten der Ausschreibung und Vergabe Leistungsbeschreibung und Leistungsverzeichnisse Verfahren der Ausschreibung Wertung der Angebote und Vergabe Vertragsarten und Vertragsbedingungen Vertragsbedingungen und Technische Regeln Vergabe von Ingenieurleistungen Baudurchführung Arbeitsvorbereitung Örtliche Bauleitung Aufmaß und Abrechnung Einfluß des Auftraggebers auf Bauablauf und Baukosten Anhang Technisch verantwortliches Betriebspersonal in Wasserwerken Qualifikation der technischen Führungskräfte in Unternehmen der Gaswirtschaft Einleitung Begriffe Ausbildungsstand Facherfahrung Fachkenntnisse Fortbildung Muster einer Dienstanweisung für Wassermeister Einleitung Dienstverhältnis Fachspezifische rechtliche Grundlagen Betrieb Wartungsarbeiten Instandsetzung Vorsorge und Lagerhaltung Außergewöhnliche Vorkommnisse Arbeitsschutz und Unfallverhütung Hygiene Besondere Anweisungen 651

17 XX Inhaltsverzeichnis Muster eines Arbeitsvertrages für Wassermeister Qualitätssicherung im Rohrnetzbau und -betrieb Aus-, Fort- und Weiterbildung im Rohrleitungsbau DVGW-Bescheinigungen für Rohrleitungsbau- Fachfirmen Verbände, Vereine, Institute Gesetze, Vorordnungen, Technische Regeln, Literatur Gesetze und Verordnungen Technische Regeln DIN-Normen DIN EN-Normen DIN VDE-Normen DVGW-Regelwerk ATV-Regelwerk DVS-Richtlinien Technische Regeln Druckgase Technische Regeln für Gefahrstoffe VdTÜV-Richtlinien Unfallverhütungsvorschriften VBG-Vorschriften ZH 1-Schriften AfK-Empfehlungen Standardleistungsbücher Bezugsquellen 696 Stichwortverzeichnis 698 Autoren 703