Akustische Leckortung

Die akustische Leckortung ist ein Verfahren zum Lokalisieren eines Rohrlecks durch Erfassung der durch das Rohrleck verursachten Geräusche. Für das „Abhorchen“ der Rohrleitungen muss die Trassenführung() sein um geeignete Messstellen identifizieren zu können. Mithilfe von Geophonen oder auch Bodenmikrofone genannt oder Kontaktmikrofonen werden typische Schallwellen detektiert die von der Leckstelle ausgehen. Die Messgeräte verstärken hierbei das Leckgeräusch, welche das menschliche Ohr nicht wahrnimmt und unterdrücken durch integrierte elektrische Filter unerwünschte Nebengeräusche.

Man kann das Leck auf zwei unterschiedliche Weisen lokalisieren. Die Methoden lassen sich dadurch unterscheiden, ob der Schwingungspegel beziehungsweise die Schwingungsamplitude oder die Laufzeit der Wellen zum Nachweis einer Leckage ausgewertet wird.

Bei der Leckortung mit Hilfe des Schwingungspegels wird die Leckstelle aufgrund der durch den Wasseraustritt entstehenden Körperschwingungen des Rohres mithilfe eines Bodenmikrofons geortet. Je näher man das Bodenmikrofon (Geophon) zur Leckstelle hin bewegt, umso lauter ist das Geräusch, dass durch das Geophon wahrgenommen werden kann. Dabei hängt die Stärke der Schwingungen von der Beschaffenheit des Rohres ab. Hierzu muss jedoch eine gegebenenfalls vorhandene Wärmedämmung der Rohrleitung durch die Leckage bereits zerstört sein. Diese Methode findet keine Anwendung bei Haubenkanälen oder bei haubenähnlichen Verlegesystemen, weil es zu keiner Vibration im Erdreich kommt.

Die Methoden, welche die Messung der Laufzeit der Schallwellen als Grundlage nutzen, haben den Vorteil, dass sie in der Lage sind mehrere Schallquellen voneinander zu unterscheiden und mögliche Störquellen wirksam zu unterdrücken. Die Schwingungen breiten sich nach beiden Seiten des Lecks bis zur Oberfläche aus. Sie entstehen durch Druckpulsationen, die durch das Austreten des Fluids unter Druck und turbulenten Strömungsvorgängen entstehen. Außerdem wird die Rohrwand zu radialen Schwingung angeregt, welche sich im Rohrmaterial mit Schallgeschwindigkeit ausbreitet. Ein weiterer Vorteil dieser Methodik ist die Unabhängigkeit der Laufzeit der Schallwellen in einer Wassersäule von Verzweigungen, Festpunkten oder auch von Kompensatoren. Der kleinstmögliche zu messende Streckenabschnitt ist durch die Bedingung begrenzt, dass die Wassersäule oder die Mediumrohrwandoberfläche zugänglich sein muss. Hierzu verwendet man Hydrophone, die an Schnellkupplungen an in Schächten befindlichen Entleerungsleitungen oder Entlüftungsleitungen angekoppelt werden können. Des Weiteren müssen Beschleunigungsaufnehmer für Körperschallmessungen an der Stahlrohraußenwand befestigt werden. Von den Signalwandlern aus wandern die Signale über Kabel zu tragbaren Vorverstärkern und anschließend zu dem Korrelator. Wichtig für die Bestimmung des Leckageorts sind die Messstrecke, die Ausbreitungsgeschwindigkeit und der Laufzeitunterschied der vom Leck verursachten Schallwelle.

Eine Voraussetzung für die akustische Leckortung ist die Reduzierung von Fremdgeräuschen. Es sollten potentielle Geräuschquellen wie zum Beispiel nahegelegene Maschinen möglichst abgeschaltet werden. Eine weitere Störquelle kann auch eine stark befahrene Hauptstraße sein, weshalb man eine akustische Leckortung zu Zeiten mit geringem Verkehrsaufkommen durchführt.

Der Zeitaufwand der akustischen Leckortung mittels Korrelationsanalyse ist in der Regel deutlich höher als die Leckortung mit Thermographie, weshalb die akustische Leckortung nur angewendet wird, wenn die Thermographie keine aussagefähigen Ergebnisse wie z. B. bei Kältenetzen liefert.

Synonym(e):

Elektro-akustische Leckortung

Englische Übersetzung(en):

acoustic profiling, acoustic leak detection, electro acoustic leak detection