Titel: | Ueber Dampfkessel. |
Fundstelle: | Band 296, Jahrgang 1895, S. 127 |
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Ueber Dampfkessel.
(Vorhergehender Bericht 1892 286 * 282.)
Ueber Dampfkessel.
1) Schutz der Kessel
a) gegen fetthaltiges
Speisewasser.
Allgemein bekannt, jedoch bei weitem nicht genug beachtet, ist der verderbliche
Einfluss fetthaltigen Speisewassers auf das Innere des Kessels. In der letzten Zeit
sind zwar vielfach Versuche gemacht worden, die schädlichen Beeinflussungen zu
erforschen, jedoch sind diese Untersuchungen bisher immer nur gelegentlich
gemacht worden; die wissenschaftlichen, systematischen Forschungen fehlen noch
fast gänzlich, und doch wäre es eine, eines tüchtigen Chemikers würdige Aufgabe,
diesen so wichtigen Fragen nachzugehen. Es ist nicht unwahrscheinlich, dass die
lang andauernde Wirkung der Erhitzung einen bestimmenden Einfluss ausübt und
chemische Verbindungen herbeiführt, die mitunter so verhängnissvolle Unfälle
begünstigen und herbeiführen.
Einen lehrreichen Fall, der die Beschädigung von
Dampfkesseln durch Fett betrifft, bespricht die Zeitschrift des internationalen Verbandes der
Dampfkessel-Ueberwachungsvereine in der nachfolgend auszüglich
wiedergegebenen Weise. Bekanntlich sind schon geringe Mengen von Fett im Stande
störend einzuwirken, indem sie eine schwammige Masse bilden, die so fest an den
Kesselwandungen haftet, dass sie selbst dem lebhaftesten Wasserumlauf widersteht
und von diesem nicht abgespült wird. Insbesondere werden diese Ablagerungen
gefährlich, wenn sie sich an Stellen befinden, die einer hohen Temperatur
ausgesetzt sind; in solchen Fällen bilden sich gern Beulen. Im vorliegenden
Falle handelte es sich um neue Einflammrohrkessel von 7 m Länge, 1,4 m
Manteldurchmesser, 700 bis 550 mm Flammrohrdurchmesser und 12 at Dampfdruck.
Die Untersuchung des schadhaft gewordenen linken Kessels ergab, dass der zweite
Flammrohrschuss seitlich über dem Roste eine Beule von ziemlichem Umfange
bekommen hatte, so dass ein Ersatz dieses Schusses nothwendig wurde. Die Lage
der Beule, seitlich über dem Roste, liess auf Wassermangel nicht schliessen,
denn bei dem ziemlich starken Feuer, welches sich zur Zeit des Unfalles auf dem
Roste befand, würde das Rohr unzweifelhaft im Scheitel eingebeult worden sein.
Beim Befahren des Kessels fühlten sich die Wandungen im Inneren des Kessels
fettig an, es hatte sich ein brauner, fettiger Schlamm abgelagert, der, auf ein
glühend gemachtes Stück Eisen gestreut, lichterloh brannte. Hiernach konnte kein
Zweifel obwalten, dass in diesen fettigen Ablagerungen die Ursache zur
Deformation des Flammrohres gefunden war. Das Fett war durch die
Oberflächencondensation in die Kessel gelangt, da die ganze Anlage darauf
eingerichtet war, das Condensationswasser den Kesseln wieder zuzuführen.
Die Kesselspeisepumpe saugte das Wasser aus einem offenen eisernen Speise
Wasserbehälter, über welchem ein mit Holzwolle gefüllter eiserner Kasten
aufgestellt war. In letzterem sollte das Condensationswasser von der Maschine
zunächst entfettet werden. Die Anordnung war jedoch dem gedachten Zwecke so
wenig entsprechend, dass ein grosser Theil des Fettes in das Speisegefäss und
von hier in die Kessel gelangte. Das beschädigte Flammrohr musste zum Theil
erneuert werden.
Ueber einen ähnlichen Fall berichtet Oberingenieur Abel in dem Geschäftsbericht des Märkischen
Vereins zur Ueberwachung von Kesseln.
Der Schaden, welcher vier Dampfkessel einer Anlage betraf, wurde dadurch
hervorgerufen, dass der Abdampf aus einer Westinghouse-Maschine zur Erwärmung
des Speisewassers benutzt und dieses in ungereinigtem Zustande den Kesseln
zugeführt wurde. Bei sämmtlichen vier Kesseln traten nach 6wöchentlichem
Betriebe in den Feuerplatten der Flammrohre Durchbeulungen der Bleche ein, ein
Kessel musste ganz entfernt, die übrigen einer grossen Reparatur unterworfen
werden. Die Revision der Kessel ergab, dass die Flammrohre mit einer Fettschicht
überzogen waren. Um die Natur dieser Fettmassen festzustellen, wurden aus den
Kesseln entnommene Proben untersucht. Es ergab sich, dass die Probe aus einer
dunkelbraunen, fettig sich anfühlenden, butterartig weichen Substanz bestand,
welche beim Erwärmen schmolz und bei weiterem Erhitzen mit starkem Fettgeruch,
helleuchtender Flamme und unter Hinterlassung einer grauweissen Asche
verbrannte. Die qualitative Untersuchung ergab grosse Mengen von Mineralöl und
Fett bezieh. Fettöl, welch letzteres zum Theil an Kalk gebunden ist. Die Asche
bestand vorwiegend aus kohlensaurem Kalk und Chlorverbindungen, – schwefelsaure
Salze, sowie Eisenoxyd wurden darin nicht gefunden.
Die quantitativen Bestimmungen ergaben, dass die Masse 52 Proc. Mineralöl und
Paraffin, 27 Proc. Fett und Fettöl, zum Theil an Kalk zu Kalkseife gebunden
enthält; beim Verbrennen hinterblieben 28,2 Proc. Asche von oben angegebener
Zusammensetzung.
Hiernach sind offenbar erhebliche Mengen von Schmieröl in den Kessel gekommen,
und zwar ein Gemisch von Mineralöl und Fett. Nach der Analyse scheint eine
Mischung von etwa 2 Th. Mineralöl und 1 Th. Fettöl in den Kessel gelangt zu
sein. Was den Zusammenhang dieser Ablagerungen mit den vorgekommenen
Beschädigungen des Kessels anlangt, so sind dem betreffenden Untersuchungsamt
bereits mehrfach derartige Vorkommnisse bekannt geworden. Der Verlauf der Dinge
ist in der Regel der, dass die anfänglich auf dem Kesselwasser schwimmende
Fettmasse sich beim Betrieb mit mineralischen Bestandtheilen des Wassers belädt,
bis sie schwerer als Wasser geworden ist und zu Boden sinkt. Dieser Bodensatz
brennt an den heissen Kessel wänden fest, zersetzt sich unter reichlicher
Gasentwickelung und bildet zuletzt eine blasige Masse, welche die Wärmeleitung
zum Wasser hindert, und ein Glühendwerden und Ausbeulen der Kesselbleche
herbeiführen kann.
Die Ausführungen vorstehender Berichte decken sich vollständig mit den auch
anderwärts gemachten Erfahrungen, und es kann daher nur dringend gerathen
werden, für eine gründliche Entfettung des Speisewassers Sorge zu tragen.
Bei der grossen Wichtigkeit der vorhin angeregten Uebelstände mögen noch
nachfolgende beherzigenswerthe Beispiele, die von Cario in der Zeitschrift des internationalen
Verbandes der Dampfkessel-Ueberwachungsvereine mitgetheilt worden sind,
hier ihren Platz finden.
„Der erste Fall ereignete sich in der Actienzuckerfabrik Malchin in Mecklenburg. (Der Fabrikdirector v. Kahn hat ausdrücklich gestattet, den Namen
zu nennen und hat auch die Untersuchungen thatkräftigst unterstützt.) Die
Fabrik hat zehn Cornwall-Kessel von je 94 qm Heizfläche mit 4,5 at Druck und
Steinkohleninnenfeuerung im Betriebe. Diese Kessel wurden in den ersten zehn
Campagnen ausser mit dem von den Dampfmaschinen u.s.w. kommenden
Condenswasser mit Naturwasser (Peenewasser) gespeist. Obwohl dieses Wasser
als Speisewasser gut geeignet war, sehr wenig Rückstand in den Kesseln
hinterliess, auch der zum Schmieren der Maschinen benutzte Talg in den Kesseln
sich kaum bemerkbar machte und die Kessel während der zehn Campagnen ihres
Bestehens bei der aufmerksamen und sorgfältigen Wartung in ausgezeichnetem
Zustande waren, so glaubte die Direction doch nach der 1891er Campagne,
behufs besserer Ausnutzung der Wärme, als Zusatz zu dem Condenswasser
Ammoniakwasser aus den Verdampfapparaten statt des Naturwassers benutzen zu
sollen, ein Verfahren, welches sich in vielen anderen Zuckerfabriken schon
seit einer Reihe von Jahren gut bewährt hat, so dass auch der
Ueberwachungsverein ohne Bedenken seine Zustimmung zu der genannten
Umänderung gab.
Bei der gewohnten, alle Vorsichtsmaassregeln beobachtenden Betriebsweise
wurde nach 14tägigem, mit Ammoniakwasser durchgeführtem Betriebe der erste
Kessel geöffnet und nachgesehen. Dabei fanden sich auffallender Weise unten
auf der Sohle des Kessels zusammengeballte schwarze Massen vor, deren
Hauptbestandtheil sich als Fett charakterisirte und sich bei der chemischen
Untersuchung auch als solches zweifellos herausstellte; diese Massen hatten
sich in den früheren Campagnen nie gezeigt. Als Erklärung diente die
Annahme, dass die Maschinenwärter bei Beginn der Campagne in übertriebener
Vorsicht zu reichliche Mengen Talg zum Schmieren der Maschinen benutzt
hätten, und dieselben wurden deshalb zur maassvollen Anwendung der
Schmiermittel angehalten. In der That zeigten die nächsten Kessel bei der
Besichtigung keine auffallenden Rückstände und man beruhigte sich über die
gemachte Wahrnehmung, bis plötzlich der siebente Kessel wieder auffallend
grosse Mengen der fettigen Rückstände aufwies. In Folge eingehender
Berathung wurde nun die Dampfmaschine nicht mehr mit Talg, sondern mit
Mineralöl geschmiert, um mit den kleinsten Mengen auszukommen. Ferner sollte
das Oel schon im Speisesammelgefäss durch tägliches Ueberlaufenlassen
desselben abgesondert, das Ueberpumpen des Restes aus diesen Gefässen
vermieden, die Kessel noch häufiger gereinigt, jedenfalls aber die
Feuerplatten sehr sorgfältig gereinigt und mit Sodalauge abgewaschen werden,
da diese erfahrungsgemäss am ersten Gefahr laufen, bei Behaftung mit Oel
eingebeult zu werden. Bei den darauf folgenden Reinigungen ergab sich, dass
sich keine Oelmassen in den Kesseln angesammelt hatten, und man hielt die
Kalamität damit für gehoben, jedenfalls so weit, um die Campagne ohne
Schwierigkeit und Gefahr beenden zu können, um dann durch bauliche
Umänderungen, Anlage von Oelfiltern u. dgl. definitive Abhilfe zu schaffen.
Da zeigte sich plötzlich am Morgen des 26. Novembers an dem Kessel Nr. 2 die
Feuerplatte des rechten Flammrohres eingebeult, so dass sofort das Feuer aus
dem Kessel entfernt werden musste. Als der Maschinenmeister die anderen
Kessel besichtigte, fanden sich am Kessel 7 und 10 dieselben Defecte, so
dass man auch um die anderen Kessel besorgt sein und sie ausser Betrieb
setzen musste. Darauf wurde jeder einzelne Kessel vom Berichterstatter
sorgfältig untersucht, wobei sich in den Kesseln grosse Oelmengen vorfanden,
mit denen auch die Feuerplatten stark behaftet waren. Die überhaupt in die
Dampfmaschinen geschmierten Oelmengen schienen kleiner zu sein als die seit
der letzten Reinigung in den Kesseln angesammelten Oelmassen. Diese
Wahrnehmung liess die Möglichkeit zu, dass das Oel seinen Ursprung nicht
allein in den Dampfmaschinen, sondern auch in anderen Stellen haben
konnte, z.B. in den Verdampfapparaten, welchen bekanntlich Oel zugeführt
wird, zur Vermeidung des Saftüberschäumens.
Um in diese Verhältnisse einen möglichst klaren Einblick zu gewinnen, wurden
die drei Oelsorten, 1) Mineralöl für Maschinen, 2) vegetabilisches Oel
(Cottonöl) für die Verdampfapparate und 3) das in den Kesseln vorgefundene
Oel, an die königl. mechanisch-technische Versuchsanstalt zu
Berlin-Charlottenburg zur Identitätsbestimmung geschickt, nach deren
Gutachten die in den Kesseln vorgefundenen Oelmassen mit dem
Dampfmaschinenschmieröl übereinstimmten und nur in verschwindend kleinen
Mengen fettes Oel aus den Verdampfapparaten enthielten.
Der Zusammenhang aller Erscheinungen stellt sich demnach in folgender Weise
dar: In den früheren Campagnen ist der zur Dampfmaschinenschmierung
verwendete Talg zum grossen Theil von den Maschinen aufgebraucht worden; der
in die Kessel gelangende Rest wurde von dem Schlamm aus dem zur Speisung
mitbenutzten Bachwasser aufgesaugt, so dass in den Kesseln nur in ganz
unbedeutender Weise sich Fett bemerklich machte. Als dann Ammoniakwasser
statt Bachwasser zum Speisen verwendet wurde, hörte die Aufsaugung des
Talges durch Schlamm auf, aber das Ammoniak übte eine verseifende Wirkung
aus, und die entstehende seifige Substanz hatte keine Neigung, an den
Wandungen hängen zu bleiben. Als dann aber Mineralöl zum Schmieren der
Dampfmaschinen verwendet wurde (und zwar in einem dem Talg gleichen Quantum,
weil die Mengen mit den gewöhnlichen, von Hand bethätigten Schmierbüchsen
sich nicht gut kleiner abmessen liessen), so wurde dieses weit
schmierfähigere Oel von den Dampfmaschinen viel weniger ausgenutzt, von
Ammoniak nicht verseift und von Schlamm nicht gebunden, so dass eine
verhältnissmässig grosse Menge solchen Oeles unverändert in die Kessel
gelangte und die beschriebenen Misstände herbeiführte. – Seit jener Zeit
wird bis zum Schluss dieser Campagne wieder Talg möglichst massig
geschmiert, ferner statt des Ammoniakwassers wieder Peenewasser gespeist und
es zeigt sich nun in den Kesseln keine Spur von Fett mehr, woraus sich für
den oben geschilderten Zusammenhang die überzeugendste Bestätigung
ergibt.
Bei der nun in Angriff genommenen Reinigung der Dampfkessel ergab sich, dass
das Oel ausserordentlich fest auf den Feuerplatten haftete und dass das
Abwaschen mit Sodalauge ohne jeden Erfolg war. Beim Kratzen glitten alle
Werkzeuge über die festgebrannte Oelschicht hin, welche fester und zäher war
als Pech und so glatt, dass die Leute beim Reinigen das Vorhandensein von
Oel gar nicht bemerkten, dasselbe vielmehr für die Eisenfläche ansehen
konnten. – Selbst die Anwendung concentrirter Aetznatronlösung hatte nicht
den nöthigen Erfolg, sondern es musste abwechselnd mit dieser Lösung und
Sand gescheuert und mit scharfen Hämmern gekratzt werden, um das Eisen der
Feuerplatten wieder bloss zu legen. 30 Mann wurden am ersten Tage
angestellt, um nur drei Kessel betriebsfähig herzustellen. Dem Anscheine
nach waren bei den vorhergegangenen Reinigungen diese aufgebrannten
Oelschichten übersehen worden und bei jeder Reinigung ist während des
Ablassens von der auf dem Wasserspiegel schwimmenden Oelschicht eine neue
Schicht hängen geblieben, bis die Gesammtstärke dieser Schicht genügte, um
die
verderbliche Erhitzung der Feuerplatten herbeizuführen. So war in diesem
Falle einmal das häufige Reinigen den Kesseln zum Nachtheil gewesen. –
Ein ähnlicher Unfall ereignete sich an drei Kesseln einer Zuckerfabrik in der
Nähe Magdeburgs. Die betreffende Fabrik arbeitet mit Osmose und besitzt fünf
Cornwall-Kessel von je 84 qm Heizfläche, mit denen 5000 Centner in der
Doppelschicht verarbeitet werden. Unter den in dortiger Gegend zur Zeit sehr
ungünstigen Wasserverhältnissen hatte auch diese Fabrik zu leiden und war
gezwungen, für die Osmose fast alles ihr zu Gebote stehende gute Wasser zu
verwenden, während die Kessel mit dem Rest und namentlich mit den Abwässern
gespeist werden mussten, welch letztere naturgemäss etwas Zucker und
namentlich mineralisches Schmieröl, aus den Dampfmaschinen ohne
continuirliche Schmiereinrichtungen angewendet, mit sich führten. Die
vollständig dunkle Färbung des Wassers und einige an den vorderen
Winkelringen auftretende Undichtigkeiten erregten die Besorgniss des
Dirigenten, der nach Möglichkeit die Arbeit mit der Osmose einschränkte, um
für den Schluss der Campagne, der 14 Tage später erfolgen sollte, für die
Kessel möglichst gutes Speisewasser zu erhalten; auch wurde in Aussicht
genommen, da bereits Weihnachten bevorstand, gegen die frühere Gewohnheit,
in den Feiertagen sämmtliche Kessel noch einer gründlichen Reinigung zu
unterziehen. Am 19. December gegen Abend wurde vom Heizer beim Beschicken
des Planrostes das Einbeulen beider Flammrohre des Kessels Nr. 4 bemerkt;
der Kessel wurde sofort ausser Betrieb gesetzt und der Verein
benachrichtigt. Am 20. früh erfolgte vom Verein aus die Untersuchung und es
wurden als Grund der Einbeulung ebenfalls hauptsächlich Oelablagerungen auf
den Feuerplatten erkannt. Durch Reparatur der einen Beule mittels Flicken
und durch Verstärkung der anderen Feuerplatte sollte der Kessel schnell
wieder betriebsfähig gemacht werden und mit dem Reinigen der übrigen Kessel
sollte gleich in den folgenden Tagen begonnen werden, da ein sofortiger
vollständiger Stillstand der Fabrik mit grossem Schaden verbunden gewesen
wäre. Der Revisionsingenieur konnte sich hiermit einverstanden erklären, da
die Feuerrohre bei der vorhandenen Planrostinnenfeuerung immerwährend
beobachtet und überhaupt mit der grössten Vorsicht verfahren werden konnte.
Ueber das anzuwendende Reinigungsverfahren wurde das Erforderliche
vereinbart. Am 23. December war der defecte Kessel fertig reparirt und am
24. December sollte mit der Reinigung der anderen Kessel begonnen werden; da
zeigten sich am 23. December, Abends, an noch zwei anderen Kesseln, Nr. 3
und 5, ebenfalls an den Feuerplatten beider Rohre die Anfänge von
Einbeulungen, und es musste nunmehr die Einstellung des Betriebes der Fabrik
bis zur Reinigung und Wiederherstellung der Kessel erfolgen. Am 24. wurden
dann vom Verein dieselben Ursachen festgestellt wie beim Kessel Nr. 4.“
b) Einwirkung kohlensäurehaltiger
feuchter Luft.
In einer längeren Abhandlung in der Revue
industrielle vom 15. September 1894 (vgl. Zeitschrift des internationalen Verbandes der
Dampfkessel-Ueberwachungsvereine, Bd. 18 Nr. 1) untersucht Olry die Entstehung von Anfressungen innerhalb der
Kessel. Er findet, was übrigens schon seit längerer Zeit bekannt ist, dass diese
Zerstörungen begünstigt werden durch die Anwesenheit von Feuchtigkeit in
der mit dem Kesselinneren in Berührung stehenden kohlensäurehaltigen Luft. Er
warnt deshalb vor den im Kesselinneren vorkommenden Luftsäcken und macht auf die
Nothwendigkeit aufmerksam, nicht in Betrieb stehende Kessel trocken zu halten,
und insbesondere derartige Kessel von etwa in Betrieb stehenden benachbarten
Kesseln gut abzuschliessen (Blindflansche). Gegen etwa noch vorhandene
Kohlensäure empfiehlt er den Kessel im Inneren mit Kalk abzutünchen. Die
Abrostungen zeigen kegelförmige oder kugelige Einfressungen in die Wand hinein
mit ebensolchen Auswüchsen von Zersetzungsproducten. Die Analyse ergab als
Zusammensetzung derselben:
Eisenoxyd
86,26
Proc.
Wasser
0,59
„
Fette und organische Bestandtheile
6,29
„
Kalksalze
4,52
„
Silicium, Aluminium u.s.w. und Verluste
2,34
„
–––––––––––––
100,00
Proc.
Die feste Haut setzte sich in einem anderen Falle wie folgt zusammen:
Kohlensaurer Kalk
38,0
Proc.
Kohlensaure Magnesia
8,7
„
Schwefelsaurer Kalk
12,8
„
Silicium und unlösliche Stoffe
8,2
„
Eisenoxyd
32,3
„
–––––––––––
100,0
Proc.
Reines Speisewasser, welches langsam gekocht wurde, um die von ihm absorbirten
Gase auszutreiben, zeigte sich vollkommen unschädlich, da in den wärmeren
Wasserschichten der Dampfkessel die absorbirten Gase sich ausscheiden und mit
dem Dampf abgeführt werden.
Bezüglich der Kesselconstruction und der Behandlung der Kessel leitet Olry folgende Grundsätze ab: Grundbedingung für die
Kessel muss kräftige Wassercirculation sein. Dann werden die sich ausscheidenden
Gasbläschen sich nicht festsetzen können, da sie vom Dampf mitgerissen werden.
Empfehlen würde es sich, die Speisung in einer Region des Kessels vorzunehmen,
wo eine schnelle Ausscheidung und Abführung der Gasblasen eintreten muss.
Selbstredend müssen bei der Kesselconstruction Luftsäcke vermieden werden.
Ebenso sollten genügend Oeffnungen vorhanden sein, die, sobald der Kessel
abgelassen worden ist, zu öffnen sind, um eine Luftcirculation, zwecks Trocknung
der Wandungen, herbeizuführen.
Aus dem Vorhergesagten folgt, dass man folgende Punkte beachten muss, wenn man
Abrostungen im Inneren vermeiden oder dieselben in ihrer Entwickelung aufhalten
will.
Das zum Kesselbau verwendete Material muss möglichst homogen, von Oxyden und
porösen Stellen vollständig frei sein.
Ist in dem Speisewasser Sauerstoff und Kohlensäure absorbirt, so empfiehlt es
sich, entweder Soda oder ein ähnlich wirkendes Mittel zuzusetzen oder das Wasser
an der Luft bis auf 60 oder 70° vorzuwärmen.
Kessel, bei welchen die Dampfabnahme mit Unterbrechungen erfolgt, dürfen nicht
kurze Zeit vor Abschluss des Dampfabsperrventils gespeist werden.
Vor Inbetriebsetzung müssen Kessel, die Abrostungen aufweisen, gründlich
gereinigt werden.
Wird ein Kessel ausser Betrieb gesetzt, so ist derselbe vollständig zu entleeren
und auszutrocknen. Es muss zu diesem Zweck der Ablasshahn an der tiefsten Stelle
im Kessel
angebracht sein. Steht der Kessel mit anderen Kesseln in Verbindung, so
überzeuge man sich, dass das Ventil dicht schliesst; rathsam ist es immer, einen
Blindflansch hinter dem Absperrventil einzuschalten.
Vor Regenwasser, welches durch die Mannlochöffnung in den Kessel gelangen kann,
ist derselbe zu schützen.
c) Reinigung der Kessel von
Kesselstein.
Zur Reinigung der Kessel von Kesselstein benutzt nach der Zeitschrift für Berg-, Hütten- und Salinenwesen, Bd. 42 S. 237, das
Steinsalzbergwerk Ludwig II. das Pressluftwerkzeug von Baumer bezieh. Mac Coy (1890 275 * 268). Bei der Anwendung dieses Werkzeuges wird
jeder harte Schlag vermieden und wegen der raschen Folge von Schlägen 6000 bis
15000 in der Minute gleichsam eine schabende Wirkung erzielt. Damit werden
zugleich die bei dem gewöhnlichen Verfahren entstehenden Aufhaunarben vermieden,
welche das Ansetzen des Kesselsteins erleichtern und dessen demnächstige
Reinigung und Ablösung erschweren. Die Handhabung des Pressluftwerkzeuges ist
sehr leicht und einfach, daher von jedem Arbeiter auszuführen, auch vollzieht
sich die Reinigung verhältnissmässig viel rascher als bei Handarbeit. Die
austretende Luft des Werkzeuges dient gleichzeitig zur Lüftung des oft noch
warmen Kessels und zur Entfernung des meist staubförmigen Kesselsteins. Die
Pressluft, die am zweckmässigsten mit 2 at Druck arbeitet, wird dem Werkzeuge
durch ein Gummirohr zugeführt.
d) Reinigen der Dampfkessel von
Russ und Asche.
Das Reinigen der Dampfkessel soll nicht nur die Entfernung des Kesselsteins
umfassen, sondern sich auch auf die Reinigung der Aussenseite des Kessels von
Glanzruss und Flockenruss beziehen, und zwar wegen des ökonomischen Vortheils,
den diese Reinigung bietet. Der pelzartige Russansatz bietet dem Durchgang der
Wärme einen bedeutenden Widerstand.
Nun kann man zwar, wie der Magdeburger Revisionsverein mittheilt, häufig die
Wahrnehmung machen, dass auf die Reinigung der Feuerzugkanäle viel Arbeit
verwendet wird, aber man findet oft, dass nicht der Russ, sondern nur die unten
in den Kanälen liegende Asche beseitigt wird. Diese Asche liegt aber in den
Kanälen keineswegs auf der Heizfläche, und in den Flammenrohren liegt sie auf
der geringwerthigsten Heizfläche, so dass die unten lagernde Asche nicht nur
keinen Nachtheil (?), sondern nicht selten den Vortheil hat, die Feuergase nach
der oberen, wirkungsvollsten Heizfläche hinzulenken und die Ableitung der Wärme
nach den Fundamenten zu verhindern.
Die Entfernung der Asche aus den Zugkanälen ist aber mitunter auch erforderlich,
wenn der Kessel untersucht werden soll, oder wenn einer völligen Verstopfung
durch Asche vorgebeugt werden muss. Das Verfahren der Entfernung der Asche ist
folgendes:
Man öffnet den zu reinigenden Kanal an beiden Enden und zieht dann mit Hilfe
eines Drahtes eine Kette von doppelter Länge des Kanals in denselben hinein.
Jedes Ende der Kette wird von einem Arbeiter gefasst. In der Mitte der Kette ist
eine Blechschaufel befestigt, die an drei Seiten mit einem entsprechend hohen
Rande versehen ist und deren Breite ungefähr der Kanalbreite entspricht. Für
Flammrohre hat diese Schaufel eine entsprechend runde Form. Der eine
Arbeiter zieht an dem einen Kettenende die Schaufel nach hinten in die Asche
hinein und füllt sie dadurch mit letzterer an. Darauf wird sie von dem anderen
Arbeiter an dem anderen Kettenende zurückgezogen und entleert. Durch
wiederholtes Hin- und Herziehen kann ein Kanal in kurzer Zeit ohne jede
Belästigung der Leute geräumt werden. Es kann auch der Kanal in ähnlicher Weise
ausgefegt werden, mag die Asche noch glühend oder schon ausgekühlt sein.
Weniger schwierig ist das Reinigen von Russ, weil nach Entfernung der Asche aus
den Kanälen diese schnell abkühlen und bei erforderlicher Weite bald befahren
werden können. Eine Befahrung der Feuerkanäle ist aber erforderlich, wenn die
Kesselwände gut gereinigt werden sollen. Zu dieser Arbeit bedient man sich einer
leichten Stahlkratze, die an der scharfen Kante 200 mm breit ist. Mit dieser
wird Strich neben Strich der Russ von den Blechen abgekratzt. Man hat dafür zu
sorgen, dass der Russ dem Arbeiter nicht auf den Leib und in das Gesicht fällt,
was man dadurch erreicht, dass alle zu den Zugkanälen führenden
Einsteigöffnungen geschlossen werden, nur der Essenschieber bleibt etwas
geöffnet. Der Arbeiter steigt durch die Feuerthür oder eine andere Oeffnung ein,
welche hinterher zugestellt wird. Während der Arbeit kriecht der Mann mit dem
Kopfe voran in der Richtung, in welcher der Luftzug geht, so dass dieser immer
von den Füssen her nach dem Kopfe zu über den Mann hinweg streicht. Der fallende
Russ wird dann durch den Luftzug fort, jedenfalls von dem Manne hinweg
getrieben, ohne diesen zu belästigen. Es ist nur zu beachten, dass der Mann mit
ausgestrecktem Arme etwas vor sich her arbeitet. Der Essenschieber darf nicht zu
weit geöffnet werden, sonst würde der Luftzug vor der Arbeitsstelle Staub
aufwirbeln.
Eine Vorrichtung zum Entfernen von Flugasche aus Flammrohren ist Gegenstand des
D. R. P. Nr. 74312 vom 25. Juni 1893 von Adolf
Eschenhagen in Cottbus. Behufs selbsthätiger Entfernung der Flugasche
aus Siederöhren werden in der unteren Hälfte derselben ein oder mehrere
wagerechte Blasrohre, deren hinter der Feuerbrücke liegende Theile mit feinen
Bohrungen ausgerüstet sind, angeordnet. Durch die die Rohre umgebende heisse
Asche wird die durch den Zug des Schornsteins in dieselben von aussen
hineingesaugte Luft derart erhitzt, dass sie aus den Oeffnungen in Strahlenform
hinausgetrieben wird.
Diese Strahlen erhalten die Flugasche in wirbelnder Bewegung, durch welche sie
allmählich zum Aschenfang befördert wird.
Diese Wirkung kann noch dadurch verstärkt werden, dass man die Blasrohre an das
Druckrohr eines Gebläses anschliesst.
2) Vorzüge der Schweissung vor der Vernietung.
Ueber Schweissnähte machte O. Knaudt in der Zeitschrift des internationalen Verbandes der
Dampfkessel-Ueberwachungsvereine folgende Mittheilungen:
Die Kesselblechwalzwerke bringen ihr Fabrikat seit geraumer Zeit auch im weiter
verarbeiteten Zustande zur Ablieferung.
Diese Weiterverarbeitung besteht meistens in der Herstellung von Krempen an den
Rändern der Böden, im Auspressen von Lochkrempen, im Kumpeln, Biegen und Hobeln von
Blechen, im Flanschen von Rohren und vor allem im Zusammenschweissen einzelner Bleche zu
Rohren, Domen und anderen Kesseltheilen.
Wenn die erstgenannten Arbeiten heute mit Hilfe von allgemein bekannten Maschinen,
hauptsächlich aber in Folge der Verwendung vorzüglichen Kesselmaterials ohne
Schwierigkeiten ausgeführt werden, so wird das Blechschweissen meistens geheim
gehalten.
Es soll daher an dieser Stelle auch nur erwähnt werden, dass beim Schweissen von
Kesselblechen zur Erzeugung der Hitze sowohl festes als auch gasförmiges
Brennmaterial benutzt wird. Ob der elektrische Strom zum Schweissen von Blechen mit
Erfolg zur Anwendung gelangen wird, ist eine Frage der Zukunft. Das Verarbeiten der
schweisswarmen Naht geschieht sowohl mit Handhämmern als auch mit Dampf- bezieh.
Fallhämmern; auch Pressen und Walzen sind in Anwendung gekommen.
Die Vorzüge einer guten Schweissung von Dampfkesselnähten werden noch nicht genügend
gewürdigt. Abgesehen davon, dass man bei geschweissten Cylindern die kreisrunde
Querschnittsform viel leichter und vollkommener innezuhalten vermag, als bei
Anwendung der üblichen Ueberlappungsnietung, können die Wandstärken geschweisster
Kessel entsprechend der grösseren Festigkeit der Schweissnähte gegenüber derjenigen
von irgend welcher Vernietung dünner gehalten werden, wodurch eine wesentliche
Gewichtsersparniss erzielt werden kann.
Wenn diese Vorzüge bisher nicht gebührend anerkannt wurden, so ist der Grund dafür
wohl in dem Umstände zu suchen, dass die sogen. „Kunstschweisserei“ die
Schweissung auch an solchen Stellen vornimmt, deren Lage die Erzeugung einer hohen
und reinen Schweisshitze und die Anwendung einer genügend wirksamen
Schlagvorrichtung ausschliesst.
Unter solchen Umständen ist es nicht selten vorgekommen, dass Böden durch den
Betriebsdruck abgesprengt wurden. Eine der Hauptregeln für die Schweissungen ist,
ausser den in der Längsrichtung der Rohre liegenden Schweissnähten nur solche
Rundnähte zu schweissen, welche auf Biegung nicht beansprucht werden.
Das Blechwalzwerk Schulz-Knaudt Actiengesellschaft in
Essen, welches sich schon seit einer Reihe von Jahren mit der Anfertigung von
Schweissarbeiten beschäftigt, hat zur Beurtheilung der Qualität seiner mittels
Wassergas erzeugten Schweissnähte eine Anzahl von Zerreissversuchen vornehmen
lassen, deren Ergebnisse in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben sind. Die 19
Probestäbe sind auf folgende Weise genommen worden: Zur Herstellung von Feuerrohren
mit Flügelflanschen für Schiffskessel wird das
Versuche zur Ermittelung der Festigkeit von Schweissnähten.
ausgeführt von J. L. Kraft,
Ingenieur, amtlich bestalltem und vereidetem Sachverständigen für
Materialprüfungen.
Die Probestäbe Nr. 1 bis 19 (Colonne I, II und III) wurden
aus zusammengeschweissten Blechcylindern entnommen. Die zu diesen Cylindern
verwandten Bleche hatten die in Colonne IV und V angegebenen Festigkeiten und
Dehnungen.
Textabbildung Bd. 296, S. 131
Nummer der Proben; Bruchfestigkeit
des zusammengeschweissten Probestreifens, bezogen auf die ursprüngliche Dicke
des Bleches; Bruchfestigkeit des zusammengeschweissten Probestreifens, bezogen
auf die wirkliche geringste Dicke des Streifens innerhalb der Schweisstelle;
Ausdehnung des zusammengeschweissten Probestreifens; Bruchfestigkeit des
Probestreifens, welcher aus dem geraden, noch ungebogenen Blech entnommen war;
Ausdehnung des Probestreifens, welcher aus dem geraden, noch ungebogenen Blech
entnommen war; Verhältnisszahl, welche die totale Festigkeit des
zusammengeschweissten Querschnitts (nicht für 1 qmm) in Procent der totalen
Festigkeit des ungeschweissten Bleches – bei gleicher Breite der jedesmaligen
Probestreifen – zum Ausdruck bringt. Verhältnisszahl also gleich; in Kilo für 1
qmm des ursprünglichen Querschnitts; in Kilo für 1 qmm Querschnitt; in Procent;
in Kilo für Querschnitt; in Procent; Verhältnisszahl durchschnittlich =
99,3
Bemerkungen.
In der vorstehenden Tabelle sind alle zerrissenen Proben
enthalten, es wurden also nicht etwa die besten Proben ausgesucht. Die ursprüngliche
Körnerentfernung aller Probestreifen war = 220 mm. Die Probestreifen waren sämmtlich
auf beiden Seiten mit der Walzhaut versehen, es waren also beim Schweissen
entstandene Ungleichheiten in der Dicke nicht beseitigt worden. Die Dicke der
verschiedenen untersuchten Bleche betrug 11 bis 17 mm, und die Querschnittsgrösse
der Zerreissproben lag zwischen 28,0 und 460,0 mm. Die Verhältnisszahl in Colonne VI
ist nicht etwa auf die in der Schweisstelle wirklich vorhandene (vielleicht
geringere) Blechdicke, sondern auf die Blechdicke des ungeschweissten Bleches
bezogen. Die Zahl in Colonne VI gibt also direct die wirkliche, totale Festigkeit
der Schweisstelle – ausgedrückt in Procent der totalen Festigkeit des gesunden
Bleches – an.
Die Nummern 1 bis 4, 5, 6, 9 und 10, 7 und 8, 11 bis 17, 18 und 19
sind je von derselben Charge und bestehen aus basischem
Siemens-Martin-Flusseisen.
Rohr zunächst in der geeigneten Länge angefertigt.
Nachdem darauf die Wellen eingewalzt sind, wird das an dem zu flanschenden Rohrende
überflüssige Material herausgehauen. Aus dem hierdurch bei jedem Rohre entstehenden
ziemlich grossen Abfallstücke sind die vorliegenden Probestreifen entnommen worden.
Die Schweissnaht liegt bei allen Proben in der Mitte.
Nachdem die Proben in vorsichtiger Weise im rothwarmen Zustande (auch die Rohre
selbst werden nach beendigter Bearbeitung ausgeglüht) gerade gerichtet waren,
geschah ihre weitere Zurichtung durch Fräsen und Feilen ganz in der üblichen Weise.
Eine Bearbeitung der Probestäbe auf den mit der Walzhaut versehenen Seiten hat nicht
stattgefunden. Aus den ebenen Blechplatten, aus welchen Feuerrohre fabricirt worden
sind, wurden vor dem Biegen der Platten ebenfalls Zerreissproben entnommen.
Bei Berechnung der Festigkeit der Schweissproben ist einmal die Dicke des glatten,
ungeschweissten Bleches zu Grunde gelegt (Colonne I der Tabelle) und einmal die
wirkliche geringste Dicke des Probestreifens innerhalb der Schweisstelle (siehe
Colonne II der Tabelle). Um eine Beziehung zwischen der Festigkeit der Schweissnaht
und derjenigen des gesunden, ungeschweissten Bleches zu erhalten, kommt natürlich
nur die erstere Berechnungsweise in Betracht, und diese ist auch in der graphischen
Darstellung allein zur Anschauung gebracht.
Es ergibt sich aus der Tabelle, dass die absolute Festigkeit der Schweissnaht im
ungünstigsten Falle 91,9 Proc. von derjenigen des ungeschweissten Bleches beträgt,
im günstigsten Falle dagegen 109,3 Proc. während im Mittel eine
Schweissnahtfestigkeit von 99,3 Proc. von derjenigen des gesunden Bleches erreicht
ist.
In der Colonne III der Tabelle ist die Dehnung der verschiedenen Schweissproben in
Procent ihrer ursprünglichen Länge angegeben, während in Colonne V die Dehnung von
solchen Probestreifen angegeben ist, welche aus den noch ungebogenen, zu den
betreffenden Rohren verarbeiteten Blechen entnommen waren.
Wenn die Dehnung der Schweissproben in allen Fällen gegenüber der Dehnung des
ungeschweissten Bleches wesentlich abgenommen hat, so liegt das hauptsächlich daran,
dass die die Schweisstelle enthaltenden Probestreifen, wie schon oben erwähnt ist,
auf der Walzhaut nicht bearbeitet worden sind, und dass daher die beim Schweissen
unvermeidlichen geringen Ungleichheiten in der Dicke der Schweisstelle auf die Höhe
der Dehnung unvortheilhaft einwirkten.
Die Dehnung trat nämlich naturgemäss da am stärksten auf, wo der kleinste Querschnitt
vorhanden war, während die dickeren Theile nur wenig reckten, wodurch das
Endresultat nachtheilig beeinflusst wurde. Betrachtet man eine Nietnaht von
ähnlichem Standpunkte aus, so ergibt sich, dass man bei Kesselvernietungen wohl
Nahtfestigkeiten von etwa 80 Proc. der Blechfestigkeit erreichen kann, dass aber die
Dehnung solcher Nähte nur ganz minimal, ja fast gleich Null sein muss, woraus also
die Ueberlegenheit der Schweissnähte gegenüber den Nietnähten sofort klar
hervorgeht.
Es bleibt zum Schluss noch übrig, besonders darauf hinzuweisen, dass die in der
Tabelle enthaltenen Schweissproben aus fertig geschweissten Feuerrohren entnommen
und nicht etwa aus kleinen, schmalen Blechstreifen (welche eine Bearbeitung von
allen Seiten zulassen würden) zusammengeschweisst sind.
Wenn man nämlich beim Zerreissen solch kleiner, für sich allein zusammengeschweisster
Streifen ähnliche Resultate erzielen würde, als wie solche in der Tabelle enthalten
sind, so würde aus diesem Umstände keineswegs zu schliessen sein, dass die dabei zur
Anwendung gebrachte Feuerungs- und Schlageinrichtung auch zum Zusammenschweissen
schwerer Kesseltheile brauchbar sei, vielmehr werden sich auf solche Weise gewonnene
Resultate mit den in der vorliegenden Tabelle enthaltenen gar nicht direct
vergleichen lassen.
Um beim Zusammenschweissen grosser Kesseltheile durchschnittlich solche Erfolge zu
erzielen, wie sie in der vorstehenden Tabelle zur Darstellung gebracht sind, müssen
sich die benutzten Schweissvorrichtungen, sowohl was die Erzeugung der Schweisshitze
als auch was die mechanische Vorrichtung zur Vereinigung der einzelnen Bleche
anbetrifft, entschieden auf einer sehr entwickelten Stufe befinden.
3) Ueber die Schattenseiten der Wasserröhrenkessel.
Ueber die Schattenseiten der Wasserröhrenkessel hat die Zeitschrift des internationalen Verbandes der
Dampfkessel-Ueberwachungsvereine Mittheilungen gemacht, die geeignet sind,
der übermässigen Reclame für diese Kessel entgegenzutreten. Es ist ja zuzugeben,
dass die Wasserröhrenkessel ihre Vorzüge haben, dahin gehört z.B. der Umstand, dass
sie viel Heizfläche auf einen geringen Raum vereinigen, was bei dem rasch steigenden
Preise der Bodenfläche nicht unwichtig erscheint. Ferner drängen unsere
wirthschaftlichen Verhältnisse auf die Verwendung hochgespannten Dampfes und fordern
deshalb widerstandsfähige Kessel. Ferner sind diese Kessel leicht transportabel und
leicht aufzustellen, da sie aus leichten einzelnen Theilen bestehen. Explosionen mit
bedeutenden Beschädigungen treten bei ihnen nicht ein, denn der Wassergehalt, dessen
Grösse die zerstörende Wirkung bedingt, ist sehr klein. Die Fabrikation dieser
Kessel ist einfach und jede Maschinenfabrik ist im Stande, sie zu bauen, und dies
bewirkt den geringen Preis für das Quadratmeter. Endlich liefern die
Wasserrohrkessel rasch hochgespannten Dampf.
Diesen Vortheilen stehen aber gewisse Nachtheile gegenüber, die darin bestehen, dass
diese Kessel bei Kesselstein absetzendem Wasser unvortheilhaft sind, weil das
Ausbohren der Rohre viel Aufenthalt verursacht, – dass bei wechselndem
Dampfentnehmen das geringe Wasserquantum schwer im Stande ist, den nöthigen Ersatz
rechtzeitig zu liefern –, dass der Dampf viel Wasser mitreisst.
Insbesondere ist es auch nicht zulässig, diese Kessel als unbedingt sicher zu
bezeichnen. Gegen diesen Gebrauch wendet sich M. R.
Vinçotte mit Entschiedenheit, der als Director der belgischen Gesellschaft
zur Ueberwachung von Dampfkesseln wohl im Stande ist, ein sachkundiges und
unparteiisches Urtheil in dieser Angelegenheit zu fällen, weil in Belgien die
Wasserrohrkessel besonders verbreitet sind.
Vinçotte weist zunächst nach, dass in den Jahren 1886/89
in Belgien, Frankreich und Deutschland 177 Explosionen stattfanden, davon 22 an
Wasserröhrenkesseln. Das Nähere besagt die folgende Zusammenstellung:
Zahl derExplosionen
Davon anWasserröhrenkesseln
Belgien
24
3
oder
12,5
Proc.
Frankreich
91
15
„
16,5
„
Deutschland
62
4
„
6,5
„
–––––––––––––––––––––––––––––––––––
177
22
oder
12,5
Proc.
Also 12,5 Proc. der Explosionen fällt den Wasserröhrenkesseln zur Last, während ihre
Zahl im Mittel 4 bis 3 Proc. der Gesammtziffer betragen dürfte. Ums Leben kamen bei
diesen 177 Explosionen 142 Personen, davon 11 (oder 7 Proc.) bei den Unglücksfällen
mit Wasserröhrenkesseln. Viel Schaden an den Gebäuden können die Explosionen dieser
Kessel nicht anrichten – nur zweimal (von 22) wird berichtet, dass das
Kesselmauerwerk eingerissen wurde – aber Menschenleben sind Gefahren nicht weniger
ausgesetzt, ja sogar doppelt so oft als bei Kesseln anderer Systeme.
Als Ursachen der Explosionen führt Vinçotte an:
Etwa 50 Proc. sämmtlicher Fälle sind verursacht durch schlechte Schweisstellen an
Rohren; etwa 30 Proc. durch Risse in Folge von Ueberhitzung oder Abrostung; etwa 20
Proc. durch Brüche von Verbindungsköpfen durch Losreissen der Rohre und endlich
durch Brüche in kupfernen Verbindungsrohren der Wasserkammern und Dampfräume.
Betrachten wir diese Ursachen näher.
1) Der Bruch der kupfernen Verbindungsstücke erfolgt dadurch, dass Wasser und Dampf
sie mit solcher Geschwindigkeit durchströmen, dass die mechanisch mitgerissenen
Bestandtheile des Kesselinhaltes das Kupfer abnutzen und seine Stärke (besonders an
Biegungen) in Gefahr drohender Weise verringern. In Folge des Bruches eines solchen
Knies wurden vor einigen Jahren zwei Menschen getödtet. Daher sind diese
Verbindungsstücke sorgfältig zu beobachten und periodisch zu erneuern.
2) Brüche von Bolzen oder inneren Rohrverbindungen (z.B. bei den Systemen, bei denen
die Rohre nur an einem Ende in die Wand der Wasserkammer befestigt sind, während ihr
freies Ende durch einen nach innen reichenden Bolzen verschlossen ist) haben wenig
Anlass zu Explosionen gegeben, weil die Zahl der entsprechenden Kessel gering
ist.
3) Das Abreissen der Rohre von den Kopfstücken oder Kammern ist mehrfach beobachtet
worden, wenn man sich begnügt, die Rohre einfach einzuwalzen, so dass sie nur durch
Reibung halten. Ist diese Arbeit nicht sehr sorgfältig ausgeführt, so kann sie zu
Unfällen führen. Vinçotte verlangt daher, dass die
Rohre innen umgebördelt werden. Um zugleich die Güte des Materials zu beurtheilen,
verlangt Vinçotte, dass man beim Einwalzen den
Durchmesser der Eisenrohre um 4 Proc. der flusseisernen um 8 Proc. vergrössern und
dann eine Krempe muss herstellen können, welche bei Eisen 5 mm und bei Flusseisen 10
mm breit sein soll.
4) Die meisten Reparaturkosten, auch wenn es nicht zur Explosion kommt, verursacht
die Ueberhitzung durch Anhäufung von Kesselstein bei mangelnder Circulation oder
nachlässiger Reinigung. Die Circulation lässt sich dadurch herbeiführen, dass man
die Rohre nicht zu lang nimmt; freilich wird dann die Heizfläche verhältnissmässig
theuer. Ferner ist auf gutes Material zu achten; schlechte Rohre reissen in Folge
der Ueberhitzung, gutes Eisen beult sich aus, aber reisst nicht auf.
5) Auf die gefährlichen Folgen schlechter Schweissnaht wurde Vinçotte durch zwei eigenthümliche Vorkommnisse aufmerksam.
In der Militärschule zu Antwerpen ereignete sich am 7. December 1886 ein Unfall
mit einem Kesselsystem de Naeyer. Der Kessel war im
November nach vierjährigem Betrieb durch Arbeiter des Erbauers gereinigt worden, zu
welchem Zweck sie ihn zerlegten, um die Röhren mit Hämmern beklopfen zu können. Bei
der Montage wurden die Rohre vertauscht; die oberen wurden nach unten gesetzt und
die unteren, die mehr gelitten hatten, nach oben. Beim Ingangsetzen zersprang ein
Rohr der unteren Reihe von 1160 mm Länge; der Riss war 225 mm lang und lief längs
der Schweissnaht, welche eine Ueberdeckung von nur 2 bis 5 mm aufwies. Der Heizer
wurde von dem heftig hervorströmenden Wasser getroffen und blieb todt auf dem
Platz.
Ein weiterer Unfall wurde am 14. Januar 1889 in Moustier verzeichnet; der seit 1884
im Betrieb befindliche de Naeyer-Kessel war im December 1888 der Reinigung
unterzogen und ebenso mit verwechselten Rohren wieder aufgebaut worden. Beim
Anfeuern platzte ein Rohr auf eine Länge von 400 mm; man ersetzte das Rohr durch ein
anderes und feuerte nochmals an. Da riss ein zweites Rohr der unteren Reihe auf 510
mm Länge und 210 mm Breite; nun sah man sich genöthigt, die 24 unteren Rohre durch
andere zu ersetzen. Beim Nachbarkessel, der auch gereinigt worden war, riss ein Rohr
auf 2,45 m Länge auf; zwei Menschen wurden getödtet und zwei schwer verletzt.
Die Rohre beider Kessel und ihrer zwei Nachbarkessel wurden nun genau geprüft. Die
Risse bei den beschädigten Rohren folgten alle genau der Schweissnaht, deren
Ueberlappung von 0 bis 4 mm betrug. Aber auch solche Rohre, die keine Beschädigung
aufwiesen, waren schlecht geschweisst; als man sie mit dem Hammer neben der
Schweissnaht klopfte, löste sich die Naht in den meisten Fällen ab; die Bruchstelle,
weiss-graues Eisen ohne Spur von Oxydation oder Schlacke, war glatt und stellenweise
mit glänzenden Körnern besät; also hatte sich die Schweissnaht wie abgelöst, und nur
die Körner stellten die Punkte dar, an denen wirklich eine Schweissung stattgefunden
hatte.
Es wurden alle Rohre unter 30 at Druck mit dem Hammer beklopft; dabei barsten 24 (von
422) und zeigten Risse von 70 bis 800 mm Länge, sämmtlich der Schweissnaht folgend
und von gleichem Aussehen wie die vorhin beschriebenen. Im Ganzen musste man 20
Proc. der Rohre durch andere ersetzen. Seitdem arbeiten die Kessel ohne Unfälle.
Bei Untersuchung der Schweisstellen an den Rohren fanden sich die Breiten der
Ueberlappung sehr verschieden. Es wurden Rohre der gleichen Fabrik besichtigt, in
Stücke geschnitten und die Breite der Ueberlappung an den Schnittstellen
gemessen.
Von 1000 untersuchten Rohren fand sich die Breite der Ueberlappung
von
4
Rohren
zwischen
0
und
2,5
mm
„
5
„
„
2,5
„
5,5
„
„
7
„
„
5,5
„
7,5
„
und so fort aufsteigend;
von
50
Rohren
zwischen
17,5
und
20
mm
„
106
„
„
20
„
22,5
„
„
114
„
„
22,5
„
25
„
„
126
„
„
25
„
27,5
„
„
236
„
„
27,5
„
30
„
„
123
„
„
30
„
32,5
„
und so fort; schliesslich:
von
24
Rohren
zwischen
45
und
47,5
mm
„
18
„
„
47,5
„
50
„
„
14
„
„
50
„
52,5
„
„
3
„
über
52,5
mm.
Bei dieser Partie Rohre wurde besonders darauf geachtet, dass die Breite der
Schweisstellen nicht unter 20 mm sein sollte.
Die Untersuchung der durch den Dampfdruck geplatzten Rohre ergab:
1) Die Breite der Ueberlappung war meist unter 5 mm, stets unter 10 mm. Spätere
Beobachtungen haben dies bestätigt, so dass also hinreichende Breite der
Ueberlappung eine Gewähr für die Dauerhaftigkeit bildet.
2) Solche schmale Ueberlappungen hielten in der geschweissten Stelle selbst die
Spannung von 100 k/qc nicht aus.
3) Gegen Feuer erwiesen sie sich sehr wenig widerstandsfähig. Die genannten
Explosionen veranlassten die Mitglieder des Vereins, ihre Rohre untersuchen zu
lassen. Alle Rohre, deren Schweissnaht schon zu sichtbar war, wurden abgehämmert und
der Druckprobe unterworfen, wobei im J. 1889 755 Rohre für unbrauchbar erklärt
wurden.
Auf Grund seiner Erfahrungen hat nun der Verein eine Reihe von Abnahmebedingungen
aufgestellt:
1) Die Rohre müssen betreffs der Länge, des Durchmessers und der Wandstärke die im
Auftrag angegebenen Dimensionen haben und die erlaubten Abweichungen in der Länge,
im Durchmesser, in der Wandstärke (in letzterer 5 Proc.) einhalten.
2) Die Rohre dürfen weder Flecke noch Risse zeigen, die Oberfläche muss vollkommen
gleichmässig sein. Sie müssen ganz gerade sein, die Schweissnaht darf keine Fehler
haben, die Wandstärke muss überall gleich sein. Die Rohre werden erst abgenommen,
wenn sie einen Druck von 50 at ausgehalten haben. Diese Probe wird bei einem Theil
der Lieferung wiederholt, wobei die Rohre unter Druck abgehämmert werden.
3) Die Schweissnaht darf nicht unter 20 mm breite Ueberlappung zeigen bei Rohren bis
120 mm äusseren Durchmesser, und 18 mm bei Rohren bis 90 mm Durchmesser. – Nach
Vollendung der äusseren Prüfung wählt der Beamte ein Rohr aus jedem Hundert, lässt
es in mehrere Stücke schneiden und misst die Ueberlappung in den verschiedenen
Schnitten. Der Beamte muss die Breite der zur Herstellung der Rohre verwandten
Blechstreifen bescheinigen können. Er muss sich vergewissern, dass die Schweissnaht
gut ist, indem er das Rohr glatt schlägt, wobei die Naht sich an der am meisten
eingeschlagenen Stelle befinden muss und nur den Anfang der Lostrennung zeigen
darf.
4) Beim Eintreiben eines konischen Dornes in die Enden muss man den Durchmesser des
Rohres um 5 oder 10 mm erweitern können, wenn es aus Schweiss- bezieh. Flusseisen
besteht, und der zur Krempe umgebogene Rand muss 5 bezieh. 10 mm Breite haben, wie
schon oben angeführt. Bei diesen Proben darf das Rohr weder Brüche noch Risse
aufweisen.
5) Von 100 Rohren soll eins für diese Versuche geopfert werden. Alle abgenommenen
Rohre sollen den Stempel des Dampfkessel-Revisionsvereins, die Marke des Hüttenwerks
und die Qualitätsnummer des Bleches tragen.
Vinçotte führt aus, dass nur unter Einhaltung dieser
Vorschrift die Gefahrlosigkeit der Wasserröhrenkessel ermöglicht wird.
Allerdings zögerten die Röhrenfabrikanten anfangs, sich diesen Bedingungen zu
unterwerfen, aber gegenwärtig haben sich zwei französische, ein belgisches und ein
deutsches Walzwerk bereit erklärt, dem belgischen Verein unter den genannten
Bedingungen Rohre zu liefern. Manche Rohrfabriken haben nach fruchtlosen Versuchen
die Concurrenz mit den genannten aufgegeben, namentlich englische Walzwerke haben es
vorgezogen, auf Lieferungen nach Belgien zu verzichten, nachdem sie erfahren, dass
mangelhafte Lieferungen zurückgewiesen wurden.
Der Vortragende legt offenbar ein zu grosses Gewicht auf die Beschaffenheit der
Röhren. Die Mängel derselben lassen sich durch erhöhte Vorsicht bei der Fabrikation
derselben vermeiden, und nach den bisherigen Erfahrungen mit Mannesmann-Röhren
würden diese wohl im Stande sein, alle die erwähnten Schwierigkeiten zu beseitigen.
Unzweifelhaft fällt damit aber der grössere Theil der Einwände gegen die
Wasserröhrenkessel fort, um so mehr, als diese Mängel sich nicht gegen das
Kesselsystem als solches richten, sondern nur gegen die Verwendung mangelhaften
Materials. Vielleicht würden nötigenfalls Perkins-Röhren an die Stelle treten, die,
wie bekannt, sehr hohe Pressungen aushalten. Jedenfalls hat das System der
Wasserröhrenkessel seine Berechtigung und wird sich zuversichtlich mehr und mehr
vervollkommnen.
Wir machen hier noch auf einige bemerkenswerthe Mittheilungen aufmerksam, die sich
zerstreut in der Litteratur finden, deren eingehendere Wiedergabe uns zu weit führen
würde.
1) Ueber die verderbliche Wirkung von Speisewasser, welches an dem Boden einer
Locomotivfeuerbüchse eingeführt und langsam am Grunde des Kessels fortgeführt wurde,
dabei den Kessel einseitig abkühlend, berichtet die Zeitschrift des internationalen Verbandes vom 15. December 1894. Die
entstandenen Leckstellen, die näheren Umstände u.s.w. sind an dem angeführten Orte
mit Sorgfalt untersucht, auch die zur Untersuchung benutzten Apparate sind eingehend
beschrieben.
2) Die auf Zerstörung wirkenden inneren Spannungen der Locomotiv- sowie Schiffskessel
und Mittel zur Beseitigung derselben, Vortrag von Lentz, gehalten in der Versammlung des Vereins für Eisenbahnkunde,
enthalten in Glaser's Annalen vom 1. December 1894. Der
Vortrag enthält neben einigen bequemen graphischen Darstellungen über
Verdampfungsverhältnisse und Temperaturen eine grosse Anzahl ausgeführter Locomotiv-
und Schiffskessel, sowie bemerkenswerthe Einzelconstructionen und
Festigkeitstabellen.