Titel: Ueber Dampfkessel-Explosionen; von Dr. G. Lunge.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1867, Band 184/Miszelle 1 (S. 73–76)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj184/mi184mi01_1

Ueber Dampfkessel-Explosionen; von Dr. G. Lunge.

Wenn man bedenkt, wie außerordentlich häufig Explosionen von Dampfkesseln vorkommen, wie groß häufig die dadurch verursachten Unglücksfälle und Beschädigungen sind, und welch' unzählige Menge von Fachmännern sich der Erforschung ihrer Ursachen |74| gewidmet haben, so sollte man glauben, daß nun alle Bedingungen derselben erkannt sind, und daß ferner Explosionen nur durch grobe Nachlässigkeiten vorkommen können. Leider ist es nur zu gut bekannt, daß die Sache durchaus nicht so liegt. Wenn auch die große Mehrzahl der Kessel-Explosionen auf Nachlässigkeiten zurückzuführen sind, so bleiben doch eine Menge von Fällen übrig, in denen absolut keine Erklärung zu geben ist. Insbesondere kommen sie häufig vor, obwohl das Sicherheitsventil in vollkommener Ordnung ist, und nachdem dasselbe auszublasen angefangen hat. Jetzt bricht sich freilich die Theorie immer allgemeiner Bahn, daß die Explosionen häufig gerade durch Lüftung des Sicherheitsventils oder durch eine ähnliche plötzliche Entlastung des gespannten Inhalts hervorgerufen werden. Hr. Ingenieur Kayser hat diese, anfangs so paradox scheinende Annahme mit Wärme aufgenommen und hat bei der Breslauer Hauptversammlung des deutschen Ingenieur-Vereins einen sehr schönen experimentellen Beweis dafür geliefert.7)

Bei der großen Wichtigkeit der Sache wird es wohl am Platze seyn, die betreffende Anschauung etwas näher zu erörtern. Sie soll von Colburn, dem Präsidenten des englischen Ingenieur-Vereins vor etwa sechs Jahren zuerst aufgestellt worden seyn.8) Angenommen, der Kessel arbeite unter einem Drucke von 45 Pfund engl., so wird das Wasser in ihm eine Temperatur von etwa 143° C. haben. Nun kann süßes Wasser unter gewöhnlichem Luftdrucke keinen Augenblick auf eine irgend erheblich 100° C. übersteigende Temperatur gebracht werden. Wenn also der Druck auf den, bis 143° erhitzenden Kessel plötzlich aufgehoben wird, so muß unvermeidlich eine sehr heftige |75| Dampfentwickelung und Fortschleuderung von Wasser erfolgen. Wenn also durch einen an einer ungesunden, verbrannten oder verrosteten Stelle des Kessels entstandenen Riß der Dampfdruck auf die im Innern befindliche, vielleicht 600 bis 1200 Centner wiegende Wassermasse plötzlich aufgehoben wird, so kann ich das nur dem Anzünden der Patrone im Schießgewehr vergleichen. In beiden Fällen werden in einem geschlossenen Raume in unmeßbar kurzer Zeit enorme Mengen von Gas gebildet, und es erfolgt eben, was wir eine Explosion nennen. Bei der Flinte oder Kanone ist die eine Wand des eingeschlossenen Raumes beweglich, nämlich die Kugel, und wie natürlich wirkt die Explosion aus diesen schwächsten Theil zuerst, so daß, wenn nicht andere Umstände dazutreten, die Wände des Laufes nicht bersten; beim Dampfkessel sind die Umstände nicht so günstig, wie ich nicht näher auseinanderzusetzen brauche. Ebenso muß das zu weite Oeffnen des Sicherheitsventils wirken. Ich erinnere mich noch in den letzten Jahren Beschreibungen von mechanischen Erfindungen gelesen zu haben, welche gerade der entgegengesetzten Anschauung entsprangen. Nach dieser, der bis auf die neueste Zeit allgemein verbreiteten, bietet das Sicherheitsventil nicht genug Abzug für die unter gewissen Umständen (z.B. Einpumpen von Wasser bei glühenden Kesselwänden) gebildete Dampfmenge und jene Vorrichtungen bestanden darin, daß das gewöhnliche Ventil, welches durch seinen eigenen Druck zu sehr zurückhaltend auf den Dampf wirkt, bei seiner Hebung entlastet wird, oder eine weitere Ausströmung öffnet u. dgl. Wenn, wie ich bestimmt glaube, die von Kayser und Colburn vertretene Anschauung durchaus richtig ist, so würden jene Erfindungen das Sicherheitsventil, welches immerhin ein unentbehrliches Armaturstück ist, geradezu in eine Explosions-Vorrichtung verwandeln. Das beweist u.a. der (im Breslauer Gewerbeblatt von 1865 S. 100 und 110 besprochene) Fall des Rudaer Dampfkessels und der erwähnte Kayser'sche Versuch mit einem gläsernen Dampfkessel. Ganz ähnlich wie eine plötzlich entstehende weite Oeffnung in der Kesselwand wirkt auch eine plötzliche Condensation des Dampfes im Dampfraume; auch dadurch wird augenblicklich der Druck auf das überhitzte Wasser aufgehoben und eine ungeheure Menge von Dampf frei. Dafür spricht schon der bekannte Umstand, daß viele Explosionen beim Anlassen der Maschine vorkommen, wo dem Kessel plötzlich eine Menge Dampf entzogen wird; ein fast unwiderleglicher Beweis dafür ist aber glücklicherweise im vorigen Herbste durch die Explosion des englischen Dampfbootes Ceres geliefert worden. Es steht fest, daß die Explosion eintrat, als die hereinbrechende See auf die Kessel traf. Das kalte Wasser kühlte das Kesselblech ab, condensirte den Dampf im Dampfraume, hob den Druck auf das Kesselwasser auf und mußte, nach klaren Naturgesetzen, eine ungeheure Dampfmenge aus diesem im Augenblicke entbinden.

Nach Colburn kann man bei jeder Kessel-Explosion, obwohl sie anscheinend momentan ist, verschiedene Stadien unterscheiden. Erst ein Riß an einer ungesunden Stelle der Kesselwand, wobei der Druck gar kein ungewöhnlich erhöhter zu seyn braucht. Zweitens, das Entweichen von Dampf aus der Dampfkammer, und in Folge davon eine bedeutende Verminderung des Druckes auf das Kesselwasser, weil die in demselben aufgespeicherte Hitze nicht schnell genug Dampf von derselben Spannung nachzuliefern vermag, in Folge ihres Trägheitsmomentes. Drittens, das Fortschleudern von Dampf, nothwendigerweise vermengt mit Wasser, mit großer Geschwindigkeit gegen die obere Kesselwandung, welche dadurch aufgespalten und vielleicht in Stücke zerrissen wird. Viertens, die darauf folgende Entwickelung einer großen Menge Dampf aus dem jetzt nicht mehr einem höheren Drucke unterworfenen Kesselwasser, und in Folge davon das Fortschleudern der schon getrennten Stücke des Kessels auf eine größere oder geringere Entfernung.

Ich zweifle nicht, daß in Kurzem diese Erklärung die so lange herrschende Ansicht verdrängen wird, wornach Explosionen meist durch Zusammentreffen von mehr oder weniger kaltem Wasser mit glühenden Kesselwänden verursacht werden, z.B. beim Losspringen von Kesselstein und beim Einpumpen von Wasser, wenn der Wasserstand unter die Feuerlinie gesunken ist. Die Praxis zeigt, daß die von glühendem Eisen aus Wasser entwickelte Dampfmenge gar nicht so bedeutend ist. Vollkommen bewiesen ward das durch einen vor Kurzem in England angestellten Versuch. Ein leerer Kessel von 25 Fuß Länge und 6 Fuß Durchmesser, dessen Sicherheitsventil mit 60 Pfd. per Quadratzoll belastet war, wurde glühend gemacht und dann plötzlich der Speise-Apparat angelassen. Es war alles für eine Explosion vorbereitet worden; aber eine solche trat |76| nicht ein; das einzige Resultat war eine plötzliche Contraction des überhitzten Eisens, welche das Wasser an allen Nähten und Nietstellen entweichen ließ, so weit die Feuerlinie gieng.

Selbstverständlich meine ich nicht, daß man irgend eine der gebräuchlichen Vorsichtsmaßregeln gegen Ueberhitzung vernachlässigen solle, denn bei längerer Dauer derselben muß Verbrennung und damit eben Explosionsgefahr eintreten. Solche Fälle, wie der folgende aus England, können bei uns wohl nicht leicht vorkommen. Nach einer Explosion ermittelte die Leichenbeschauungs-Jury, daß der Kessel weder Pumpe noch Injector hatte, und daher Morgens für den ganzen Tag gespeist wurde. Das Wasserstandsglas war zerbrochen und die Eigenthümer. bedienten sich folgenden sinnreichen Verfahrens zur Messung des Wasserstandes: sie banden eine Schraubenmutter an einen Bindfaden und ließen sie durch das Sicherheitsventil herab! Wenn ferner der Dampf zum Ausblasen kam, so zogen sie das Gewicht des Ventils bis an das Ende des Hebels, um keinen Dampf zu verlieren! Sie hatten überhaupt schon das mit dem Kessel angekaufte Ventil herausnehmen und durch ein schwereres ersetzen lassen! Das klingt alles wie ein wüstes Mährchen, ist aber sämmtlich eidliche Aussage von Zeugen bei der Leichenbeschauung. (Breslauer Gewerbeblatt, 1867, Nr. 26.)

|74|

Der Versuch wurde (nach der Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, December 1865, Bd. IX S. 689) folgendermaßen mit einem gläsernen Dampfkessel angestellt, um die Vorgänge im Kessel beobachten zu können.

Man verwendete dazu einen starken Glascylinder von etwa 10 Zoll (262 Millimet.) Länge und 5 Zoll (131 Millimet.) Weite, welcher auf einen Druck von 8 Atmosphären geprüft war. Dieser Cylinder wurde mit zwei gußeisernen Böden versehen, zwischen welche er mittelst durchgehender Schraubenbolzen dampfdicht (gegen eine Kautschukliderung) eingeklemmt wurde. Der Cylinder war mit einem ziemlich mitten im Dampfraume mündenden Abzugsrohre versehen, welches außen mit einem Sicherheitsventile verschlossen wurde; außerdem war er durch ein Kautschukrohr mit einem entfernter stehenden Manometer verbunden.

Da eine Erhitzung des im Cylinder befindlichen Wassers und Dampfbildung durch unmittelbares Aussetzen des Cylinders einer rußfreien Flamme nicht ausführbar waren, indem bei mehreren Vorversuchen die Cylinder wegen der Stärke des Glases zersprangen, so wurde von einem der Böden nahe an seiner tiefsten Stelle ein weiteres Rohr mit Verschlußhahn zu einem kupfernen Siedegefäße abgeleitet. Dieses, der directen Einwirkung der Flamme ausgesetzt, brachte nach und nach im Glascylinder die nöthige Erhitzung und Dampfentwickelung hervor. Nachdem in dieser Weise in dem Glaskessel 4 Atmosphären Spannung erzeugt waren, wurde das Verbindungsrohr zum Siedegefäße abgesperrt, worauf das Manometer sank und bei 37 bis 38 Pfd. (5,4 bis 5,5 Pfd. per Quadratcentimeter) Spannung stehen blieb.

Als man in solchem Falle das Sicherheitsventil etwas lüftete, beobachtete man, daß in demselben Momente das Wasser sich förmlich von der unteren Seite des Cylinders abhob und dann erst in stürmische Wallung übergieng.

Bei einem neuen derartigen Versuch hob man das Sicherheitsventil plötzlich und in seiner ganzen Fläche ab, und in demselben Augenblicke zersprang der Glascylinder mit großer Heftigkeit und ward zertrümmert.

Hierdurch ist festgestellt, daß ein Gefäß, welches auf 8 Atmosphären Druck probirt war, bei einer thatsächlichen Spannung von 37 Pfd. (5,4 Pfd. per Quadratcentimeter) in dem Augenblicke zersprengt wurde, als diese Spannung durch das Abströmen der Dämpfe noch merkbar, d.h. nm mehrere Pfunde vermindert wurde.

A. d. Red.

|74|

Ich verwahre mich ausdrücklich dagegen, Hrn. Colburn eine Priorität vor Hrn. Kayser zusprechen zu wollen, da mir nicht bekannt ist, wann der letztere seine Ansicht zuerst ausgesprochen hat. G. L.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: