Titel: | Zur Explosion zu Friedenshütte. |
Fundstelle: | Band 268, Jahrgang 1888, S. 554 |
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Zur Explosion zu Friedenshütte.
(Schluſs des Berichtes S. 505 d. Bd.)
Zur Explosion zu Friedenshütte.
Nach den Ermittelungen hat sich betreffs der Sieder ergeben, daſs
nur wenige Rundnahtbrüche bei denselben vorgekommen sind und die Trümmer kein
Platzen nach auſsen oder Aufbeulungen zeigten. Wären, wie vorher angenommen, die
Oberkessel mit ihren Siedern zunächst gehoben worden und dann mit voller Wucht beim
Niederfallen auf die Sieder gestoſsen, so darf wohl als unzweifelhaft hingestellt
werden, daſs dann die Sieder nicht allein an den Stutzen- und Auflagerstellen
eingedrückt, sondern auch vielfach zerrissen und aus einander gesprengt worden wären
und hätten viele in anderer Weise ihren Platz verlassen müssen, als wie geschehen.
Der Verlauf, welcher sich bei den Siedern vollzogen hat, findet nur dann eine
genügende Erklärung, wenn der Ausgang ausschlieſslich in die Oberkessel gelegt wird;
auch die sonstigen Erscheinungen reihen sich dann ohne Zwang ein.
Ohne die sämmtlichen Combinationen, welche von den Anhängern der
Gastheorie hervorgeholt werden dürften, auch nur annähernd erschöpfen zu wollen, sei
endlich noch der Annahme gedacht, daſs in den Kesselzügen stattgehabte Verpuffungen
die Kessel so erschüttert hätten, daſs Brüche erfolgt wären. Ueber die sich bei
Verpuffungen oder Explosionen von Gasen herausbildenden Erschütterungen liegen
Beobachtungen nicht vor und kann nur behauptet werden, daſs bis zur heutigen Stunde
in Folge vorgekommener Verpuffungen von Gemischen aus Gichtgas und Luft Kessel nie
geschädigt worden sind. Letzterer Umstand dürfte auf die Thatsache zurückzuführen
sein, daſs die Verpuffungen nicht stoſsartig verlaufen, sondern durch
fortschreitende Druckerhöhung in meſsbaren Zeiten ihre Wirkung ausüben, wie auch aus
den eingangs erörterten Verbrennungserscheinungen zu entnehmen ist, und daſs deshalb
die bei Kesselanlagen möglichen Drucke eine sehr geringe Intensität besitzen.
Die Annahme, daſs das Gas ausgeblieben sei, hat zwar viel
Bestechendes, weil die Gleichzeitigkeit der aufgetretenen Erscheinungen darin ihre
Hauptstütze zu finden glaubt; fragt man indessen, ob nicht weitere Umstände zu
verzeichnen sind, welche gleichzeitige Zerstörungen hervorrufen konnten, so kann man
darüber nicht im Zweifel sein.
Wird die Einleitung zur Katastrophe in ähnlicher Weise gedacht,
wie der schlesische Dampfkessel-Revisionsverein annimmt, also in dem Defectwerden
eines Kessels und einer sich anschlieſsenden Dampfkesselexplosion, und wird der
Ausgangspunkt in die Kessel 6 oder 7 gelegt, so folgert sich aus der Flugbahn der
Trümmer beider Kessel, daſs die Hauptdampfleitung oberhalb jener Kessel zerstört
werden muſste. Bei dem groſsen Durchmesser jener Leitung kamen durch den
beiderseitig ausströmenden Dampf so bedeutende Reactionswirkungen zum Ausbruch, daſs
die noch liegen gebliebenen Aeste der durchbrochenen Leitung fortgeschleudert wurden
und nun die Dampfräume sämmtlicher noch vorhandenen Kessel sich gleichzeitig durch
Oeffnungen von mindestens 0m,16 Durchmesser
entlasten muſsten. Bei 4at,5 Ueberdruck konnten in
der Secunde 6k,5 Dampf oder 2cbm,77 entweichen, das ist mehr als der halbe
Inhalt des Dampfraumes.
Sollten nun durch den bei jedem Kessel, und zwar gleichzeitig,
eingetretenen Stoſs und die jetzt aus der ganzen Wassermasse hervorbrechende
Verdampfung Erschütterungen nicht die nothwendige Folge gewesen sein., stark genug,
die ohnedies durch Materialveränderung und Dampfdruck übermäſsig beanspruchten Wände
brechen zu lassen?
Diese Frage muſs bejaht werden, weil die Statistik Zerstörungen
von Kesseln nach erfolgter Entlastung durch Dampfentziehung mehrfach aufweist, wenn
auch diese Fälle meist unter anderen Ursachen, z.B. örtliche Schwächung, mangelhafte
Construction u.s.w., aufgeführt worden sind. Wie sehr übrigens Dampfkessel bei
Abweichungen von der üblichen Dampfentnahme zu Explosionen hinneigen, mag nach
Ermittelungen bei in England vorgekommenen Dampfkesselexplosionen in den Jahren 1863
bis inclusive 1866 daraus zu entnehmen sein, daſs die Wahrscheinlichkeit zur
Explosion während des Ruhens oder zu Beginn des Maschinenbetriebes mindestens 3,5
mal gröſser ist als während des normalen Betriebes. Auch die Statistik der
Dampfkesselexplosionen des Deutschen Reiches während der Jahre 1877 bis 1886 weist
dieselbe Zahl auf, indem von 155 Explosionen 40 auf Zeiten fielen, welche keinen
Maschinenbetrieb hatten. Zur Ermittelung der Wahrscheinlichkeitsziffer und zur
Vergleichung derselben mit der in England gefundenen ist hier wie dort angenommen,
daſs während 10 Proc. der Zeit, in welcher die Kessel unter Dampf standen, kein
Maschinenbetrieb stattfand. Von obigen 40 Explosionen dürfen 11 auf plötzliche
Dampfentnahme zurückgeführt werden.
Um noch einen Begriff von der durch den Bruch der
Dampfabführungsröhre herbeigeführten Verdampfung zu geben, möge mitgetheilt werden,
daſs dieselbe einer stündlichen von 23400k für 1
Kessel entsprechen würde, d.i. 235k für 1qm oder etwa das Sechzehnfache der gewöhnlich
stattgefundenen Verdampfung. Waren aber die Kessel gerissen, so konnten oder muſsten
durch eintretende Kesselexplosionen oder durch das ausströmende Wasser die Effecte
erreicht werden, welche sich in dem Bild der Zerstörung gezeigt haben.
Diese Behandlung des ganzen Vorganges ist eine natürliche,
ungezwungene und kann es ganz freigestellt bleiben, ob bei dem Ausgangskessel die
anfängliche Ursache der Kesselexplosion in Wassermangel, einem Kesselbruch oder in
einer, wenn auch unmöglichen Gasexplosion von erforderlicher Intensität gesucht
wird; sie legt das Centrum ausschlieſslich in den Kessel Nr. 7, erklärt die
Entfernung der Kessel von ihren Lagern durch das Freiwerden ungeheurer Wärmemengen
(1510000 Cal. entsprechend 640000000mk für 1
Kessel) und die verschiedenen seitlichen Richtungen der Flugbahnen wesentlich aus
dem Stoſs, der durch die nach entgegengesetzten Seiten fortgeschleuderte
Hauptdampfleitung auf die Oberkessel ausgeübt wurde und findet den Hauptangriff der
wirkenden Kräfte am hinteren Theile der Oberkessel natürlich, weil beim Bruch der
Stutzen hier die gröſsten Wassermassen zum Austritt gelangen muſsten, auch an dieser
Stelle der Oberkessel den gröſsten Auftrieb hatte. Ob der secundäre Vorgang bei
sämmtlichen Kesseln der gleiche war, oder sich bei einigen dadurch in seinem Verlauf
änderte, daſs irgend ein oder mehrere Kessel, welche zur Explosion kamen, die
Nebenkessel hierdurch beeinfluſsten, mag dahingestellt werden, jedenfalls war bei
jeder Annahme die Möglichkeit unmittelbar auf einander folgender oder gleichzeitiger
Explosionen gegeben, wie auch durch die Explosionsstatistik bestätigt wird. Um einen
der Friedenshütter Explosion ähnlichen Fall vorzuführen, sei an die gleichzeitige
Explosion von 5 an gemeinschaftlicher Dampfleitung hängenden Kesseln am 8. April
1863 Morgens 2 Uhr auf dem Walzwerk Mossend bei Glasgow erinnert, wobei
Gasexplosionen ganz sicher ausgeschlossen waren. Bei Beurtheilung dieser Explosion
wurde von deutscher Seite die Gleichzeitigkeit der Druckentlastung zugeschrieben.
Der von dem englischen Oberingenieur Fletscher
seinerzeit veröffentlichte Bericht enthält so viel Interessantes und so viel
Erfahrung, daſs hier einige Stellen daraus wohl Platz finden dürfen.
Fletscher sagt, und zwar darf dies
auch für äuſsere Gasexplosionen gelten: „Das Vorkommen einer so eigenthümlichen
Explosion, welche so viele Dampfkessel zugleich betraf und jeden derselben in
ein vollständiges Wrack verwandelte, sowie die umliegenden Gebäude ganz
bedeutend beschädigte, erregte natürlich bedeutendes Interesse, und wurden
verschiedene Vermuthungen über die Ursache gemacht. Es herrschte die feste
Meinung, sie entweder der Wirkung explodirender Gase oder der plötzlichen
Dampferzeugung durch rothglühende Platten zuzuschreiben, weil man glaubte, daſs
Dampf der gewöhnlichen Betriebsspannung unfähig sei, Wirkungen wie die
vorliegenden hervorzubringen. Diese Ansichten wiederholen sich bei dem Vorkommen
einer jeden bedeutenden Explosion, und obgleich ohne jeden Halt, haben dieselben
doch dadurch eine wenn auch sehr unglückliche Bedeutung, daſs sie die
Aufmerksamkeit von der einfachen Ursache des Unglückes ableiten und einen
Schleier des Geheimnisses über die Sache werfen, welcher zugleich jede
ernstliche Untersuchung abbricht und dadurch die Aussicht zerstört, durch eine
Explosion die Mittel zu erhalten, um das Vorkommen anderer zu
verhindern.“
Ferner: „Alle Quernähte von äuſserlich geheizten Kesseln mit
halbkugeligen Böden, welche unmittelbar über der Feuerung liegen, sind
unerwarteten Brüchen ausgesetzt, und wurde in früheren Berichten häufig
empfohlen, auf deren unzuverlässige Eigenschaft Acht zu geben.“
Endlich: „Der Grund der gleichzeitigen Explosion scheint
folgender gewesen zu sein. Ein einziger Kessel äuſserlich geheizt und mit
halbkugeligen Enden, z.B. Nr. 3, riſs an einer der Quernähte über der Feuerung
zuerst. Das Entweichen von Dampf und Wasser vom Boden des Kessels hob die
übrigen in die Höhe und schleuderte dieselben mehrere Fuſs hoch in die Luft,
zugleich das Mauerwerk niederreiſsend, so daſs die Kessel, wieder herabkommend,
auf eine lose und unregelmäſsige Unterlage fielen, und so alle derart gedrückt
wurden, daſs sie explodirten. Daſs die durchschlagende Kraft des Dampfes
genügte, dies zu thun, erklärt sich durch die Thatsache, daſs eine der
guſseisernen Walzen des Walzwerkes von derselben zur Zeit der Explosion einige
Fuſs hoch gehoben wurde.“
Die Erfahrungen Fleischer's erhalten
nicht allein durch die bei den Kesseln der Friedenshütte ausgeführten
Oberkesselreparaturen, den im J. 1886 bei einem der Kessel plötzlich aufgetretenen
Doppelbruch und die Untersuchungsresultate der Bleche Bestätigung, sondern auch
durch die Beobachtungen und Untersuchungen, welche an anderen, gleichartig
betriebenen Kesseln angestellt worden sind, deren Construction verschieden war und
von derjenigen der Friedenshütter Dampfkessel wesentlich abwich.
In diesen Fällen ist stets an gewissen Platten eine nachtheilige
Veränderung des Bleches in der Längenachse zu constatiren gewesen und war dieselbe
nur insofern von der Anfangsqualität des Materiales abhängig, daſs bei besserem
Materiale bedeutendere Beulenbildung als bei dem weniger guten voraufging. Die
Beulen hatten sämmtlich langgestreckte Formen und lagen die kurzen Achsen derselben
in der Richtung der Kesselachse.
Aus diesem Grunde sowie wegen ihrer überall sich gleichbleibenden
Formbildung können bei der angeführten Art der Beheizung jene Beulen Ueberhitzungen
der Bleche während
des normalen Betriebes nicht zugeschrieben und nur in Abkühlungseinflüssen gesucht
werden und wird es deshalb Sache der Betriebsleitung der Kessel sein müssen, die
Auſserbetriebsetzungen so zu bewirken, daſs der Kesselumfang stets möglichst
gleichmäſsig temperirt bleibt, damit schädliche Beeinflussungen der Bleche durch
heiſses Mauerwerk in Folge zu rascher Entleerung oder durch Ansammlung von kaltem
Wasser im unteren Theile der Kessel in Folge Abkühlung vermieden werden.
Um die Beeinflussung der Bleche in der Querrichtung zu
illustriren, seien einige Blechproben aus verschiedenen Dampfkesseln und
Kesselanlagen angeführt:
Nr.
Bruchbelastung in k für 1qmm
Dehnung in Proc.
lang
quer
lang
quer
1
34,5
31,7
1,00
0,67
2
32,6
19,6
4,00
0,00
3
32,9
32,8
5,67
2,67
4
35,08
20,4
8,67
0,00
5
36,28
30,36
13,5
3,33
6
19,2
17,9
0,00
0,00
7
36,49
18,39
4,66
0,00
ungeglüht
8
37,95
25,33
14,00
0,53
geglüht
9
32,2
26,1
9,5
0,50
ungeglüht
10
36,2
29,5
12,0
2,50
geglüht
11
32,3
25,9
10,5
2,50
ungeglüht
12
33,0
29,6
18,0
4,75
ungeglüht
(Nr. 1 bis 8 – Friedenshütte; Nr. 9 bis 12 – anderen
Ursprunges.)
Die vorstehenden Resultate dürften zum Theil dem oben bezeichneten
Umstände zuzuschreiben sein und ist es nicht gerechtfertigt, aus ihnen einen
unbedingten Schluſs auf die Anfangsqualität zu ziehen.
Wenngleich die Commission bei Erledigung der ihr gestellten
Aufgabe alle Fragen in erster Linie vom hüttenmännischen Standpunkte aus untersucht
hat, so lag es doch nahe, sich auch über die muthmaſsliche Ursache der in den Kessel
Nr. 7 gelegten Explosion zu unterhalten, und neigte man der Auffassung zu, daſs
trotz der Erklärung des schlesischen Vereines Wassermangel den Grund abgegeben haben
könne. Nicht nur die mehr als bei den Kesseln Nr. 6 und 12 ausgesprochene blaue
Anlauffarbe veranlaſste diese Ansicht, sondern auch frühere Vorkommnisse an diesen
Kesseln unter gleichen Verhältnissen.
Im J. 1882 erlitt nämlich Kessel Nr. 19 einen Bruch des
Ablaſshahnes und war die Folge, daſs der Kessel sich entleerte und somit in den
Zustand von Wassermangel versetzt wurde. Bei späterer Besichtigung zeigten sich
Risse in Blechen des Ober- und eines Unterkessels, auch waren Nähte undicht
geworden. Während diese Schädigung des Kessels bei abgesperrtem Gasschieber nur
durch Spannungseinflüsse im Materiale, hervorgerufen durch den relativ geringen
Wärmevorrath im Mauerwerk, vollzogen wurde, konnte oder muſste bei nicht
unterbrochener Heizung beim Kessel Nr. 7 der Effect ein viel bedeutenderer werden
und eine Explosion einleiten. Ausgeschlossen ist zwar nicht, daſs auch ohne
Wassermangel der Bruch in Folge Verminderung der Blechqualität eingetreten sein
könnte, indessen ist doch die blaue Anlauffarbe charakteristisch und wenn sie nach
dem Dafürhalten der untersuchenden Ingenieure nicht vollständig befriedigte, um
Wassermangel durch sie annehmen zu lassen, so mögen Umstände vorgelegen haben,
welche ihre vollständige Entwickelung nicht gestatteten oder ihre Intensität
nachträglich verminderten. Ob der Wassermangel in Folge vernachlässigter Speisang
oder Leckage entstanden ist, wird wohl nicht zu ermitteln sein, dagegen darf wohl
als sicher hingestellt werden, daſs bei nicht unterbrochener Heizung eine
abwechselnde Erhitzung und Abkühlung der Bleche, wie bei Kessel Nr. 7 unter Annahme
von Wassermangel möglich war, in sehr nachtheiliger Weise hätte wirken und
schlieſslich den Bruch von Kesselplatten herbeiführen müssen. Dieser Verlauf scheint
durch die Resultate der Blechproben Nr. 4 und 6, welche beide dem Kessel Nr. 7
angehören, seine Bestätigung zu finden, namentlich ist Probe Nr. 6 bezeichnend, indem hierbei
das Blech in der Lang- und Querrichtung bedeutend entwerthet ist. Bei solchen
Blechen braucht übrigens nicht, wie vom schlesischen Dampfkessel-Revisionsverein,
angenommen wird, ein Beulen stattzufinden, sondern es kann ebenso gut ein Reiſsen
oder Springen ohne Beulung eintreten.
Die Commission erachtete eine breitere Behandlung der Sache
vorläufig als nicht nothwendig und hielt den Austausch der bisherigen Ansichten und
Erfahrungen für hinreichend, um ihrem Vorstande den nachstehenden Beschluſs zu
unterbreiten:
Mit Bezug auf den am 24. und 25. Juli 1887 auf Friedenshütte stattgehabten Unfall,
dessen Ursache mit Explosion von Hochofengasen in Verbindung gebracht worden ist,
beschlieſst Versammlung:
„Der Verein deutscher Eisenhüttenleute hält die Entstehung des
Unfalles durch eine Explosion von Gichtgasen auf Grund der Erfahrungen seiner
Mitglieder für ausgeschlossen.“
Bei der sich diesem Vortrage anschlieſsenden Besprechung schlug der
Fachschul-Direktor Haedicke-Remscheid vor, an der
beantragten Resolution eine Abänderung vorzunehmen.
Der Antrag des Hrn. Haedicke lautet:
„Der Verein deutscher Eisenhüttenleute hält die Mitwirkung von
Gasexplosionen nicht für unwahrscheinlich, wennschon der Wirkung des Dampfes die
gröſste Rolle wird zugesprochen werden müssen.“
Der Antrag wurde indeſs abgelehnt und der Commissionsantrag so zu sagen einstimmig
angenommen.
Ueber die weitere Entwickelung der Angelegenheit, insbesondere über die Ergebnisse
der beabsichtigten Versuche, werden wir zur Zeit weiter berichten.