Titel: Hofmann, über Dampfkessel-Explosionen.
Autor: Hofmann, J. G.
Fundstelle: 1867, Band 186, Nr. XIX. (S. 84–89)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj186/ar186019

XIX. Ueber Dampfkessel-Explosionen, insbesondere über die Explosion in der Bleicherei zu Wüstewaltersdorf; von J. G. Hofmann, kgl. Fabriken-Commissarius in Breslau.

Vortrag im Gewerbeverein zu Breslau. – Aus dem Breslauer Gewerbeblatt, 1867, Nr. 13.

A. Die Explosion in Wüstewaltersdorf.

Der zersprungene Kessel war ein Kochkessel, in welchem die zu bleichende Waare gekocht wurde.

Diese Kessel werden in der Regel paarweise aufgestellt. Hier waren es Gefäße von 6 Fuß Durchmesser und etwa 8 Fuß Höhe, aus 3/8'' starken Blechen so zusammen genietet, daß die innere Fläche glatt blieb; deßhalb waren die Nietenköpfe versenkt und die Bleche stumpf aneinander gesetzt und durch übergenietete Streifen verbunden.

Die gewöhnliche Einrichtung dieser Kochkessel ist folgende. Boden und Decke sind kugelförmig eingetiefte Böden. Durch die Decke geht ein Rohr in das Gefäß, durch welches man Wasser, Lauge oder Dampf |85| hineinläßt und auf dem unteren Boden liegt ein nach oben gekrümmter, durchlöcherter Boden, durch welchen die Lauge abläuft und durch ein am Boden angebrachtes Rohr wieder abgeführt wird.

Dieses Rohr steigt und geht in den Deckel des zweiten Gefäßes. Wenn das erste Gefäß mit Flüssigkeit gefüllt ist, drückt man diese mittelst Dampf von 4 Atmosphären Spannung durch die Waare hindurch in das zweite Gefäß, und ist dieses voll, so drückt man sie ebenso zurück in das erste Gefäß und so fort bis der Proceß beendigt ist.

Zur Zeit der Explosion war das erste Gefäß mit der kochenden Flüssigkeit gefüllt worden und ein Arbeiter hatte eben den Dampf angestellt um die Flüssigkeit wieder in das zweite Gefäß zu liefern, resp. zu treiben, wie der Bleichermeister erzählte, der in einiger Entfernung von dem Gefäße in der Bleiche stand, als dieser ein mächtiges Rauschen eines ausströmenden Dampfstrahles und nach so kurzer Zeit, in welcher man etwa bis 10 zählen kann, einen furchtbaren Knall hörte. Man fand hierauf das erste Gefäß in den verschiedenen Längennähten aufgerissen, beide Böden abgerissen und Alles weggeschleudert.

Die im Gefäß befindliche Waare war überall hin auseinander geworfen und in Fetzen zerrissen worden.

Von dem zwei Stock hohen Hause war das Dach auf eine Länge von etwa 40 Fuß herunter geworfen, starke Balken zerbrochen und zersplittert, alle Thüren und Fenster herausgeworfen und in der Nähe befindliche hölzerne Bottiche und Behältnisse zertrümmert worden.

Jener Arbeiter, welcher auf einer um beide Gefäße herumlaufenden Gallerte stand, die so hoch war, daß man bequem zu den auf dem oberen Deckel befindlichen Absperrungen gelangen konnte, war durch das Dach hinausgeworfen und etwa 50 Schritt vom Hause entfernt gefunden worden; derselbe muß gewiß an 100' hoch gegangen seyn, da die Gefäße ziemlich nahe an der Wand standen, daher er beinahe geradauf fliegen mußte, um über die Mauer zu kommen. Er war natürlich todt und noch drei andere Arbeiter verwundet, wovon noch einer später gestorben ist.

Noch ist zu bemerken, daß in dem Deckel des Gefäßes ein gewöhnliches Mannloch angebracht war, durch welches die Waaren hinein- und herausgebracht wurden; dieses war mittelst eines innen anliegenden, eisernen Deckels geschlossen und die Fuge durch einen etwa 3/4 Zoll dicken und 2 1/2 Zoll breiten, besonders geflochtenen Hanfzopf gedichtet worden. In dem Deckel waren wie gewöhnlich zwei Schrauben, die durch zwei außen übergelegte Bügel gingen und die man mittelst der zwei Muttern anzog und so den Hanfzopf fest andrückte daß er dicht schließen mußte.

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An Ort und Stelle angekommen, kam es mir zuerst darauf an, die Ursache des Unglücks zu ermitteln. Ich fand das Eisen zwar nicht von bester Qualität, sondern nur ordinaires englisches Blech, was aber den Druck von 4 Atmosphären doch immer hätte tragen müssen. Zuletzt fand ich den Mannlochdeckel und dieser machte mir die Ursache klar.

Es war nämlich die eine Schraube mit der Mutter abgebrochen und der Hanfzopf an dieser Seite vollständig weggewaschen; an der inneren Fläche waren so wie von einer Ausströmung herrührende Strahlen zu sehen.

Wahrscheinlich hat nun der Hanfzopf nicht ganz dicht geschlossen und der Arbeiter hat die Schraube fest angezogen, um den Deckel dicht anzuziehen und dabei die Schraube abgebrochen, oder die Schraube ist von selbst abgesprungen, was bei der Qualität des Eisens auch möglich ist; dadurch ist die eine Seite des Mannlochdeckels lose geworden und der Dampf hat den losgewordenen Hanfzopf hinausgeworfen und ist durch die entstandene Oeffnung massenweise ausgeströmt; durch diese Ausströmung ist in dem Wasser bei der intensiven Dampfentwickelung der wie ein elektrischer Stoß wirkende Zustand entstanden, dem kein Gefäß zu widerstehen vermag. Läßt man Dampf in kaltes Wasser einströmen, so entstehen in dem Wasser harte Stöße, welche eiserne Röhren zerschlagen und ebenso entstehen im Wasser bei plötzlicher Dampfbildung die viel härteren Stöße, welche eine Explosion bewirken.

Wäre das Gefäß von der Spannung des Dampfes zerrissen, so muhte der entstandene Riß nur weiter werden und das Blech konnte höchstens bis zur geraden Linie auseinander gebogen werden; so aber sind auch die anderen Nähte ebenso aufgerissen, ja selbst in das ganze Blech hinein sind Risse entstanden und die einzelnen Stücke haben nichts mehr von der ursprünglichen Form, sondern sind hin- und hergebogen und verdreht.

Wenn die Spannung des Dampfes die verschiedenen Nähte zu derselben Zeit hätte aufreißen sollen, so hätten sie von absolut gleicher Festigkeit seyn müssen, so daß sie genau bei ein und derselben Spannung zerrissen wären; das ist aber undenkbar; nur ein momentaner Stoß des Wassers konnte das Geschehene bewirken.

Ein Beweis dafür, daß alle die Theile plötzlich fortgeschleudert sind, ist der innere durchlöcherte Boden, welcher lose auf dem unteren Boden lag, die concaven Seiten aufeinander. Dieser innere Boden ist an seiner Stelle liegen geblieben und der Boden des Gefäßes darunter hinweg geflogen; mithin muß das so plötzlich und schnell geschehen seyn, |87| daß der lose liegende Boden von der entstandenen Reibung gar nicht erst in Bewegung gesetzt werden konnte: gerade wie wenn man ein Geldstück auf einen Streifen Papier legt und letzteren schnell darunter hervorzieht; je schneller man zieht, desto weniger wird das Geldstück von seiner Stelle gerückt.

Alles dieß sind Momente, welche beweisen, daß die Explosion nicht durch den Druck und die Spannung des Dampfes, sondern durch einen momentanen Stoß des Wassers verursacht wurde.

Durch diese Explosion ist die Meinung derjenigen vollkommen widerlegt, welche sagen, daß die Dampfkessel-Explosionen vom Glühendwerden des Kessels und der dadurch hervorgebrachten Zersetzung des Wassers in Knallgas und dessen Entzündung am glühenden Eisen, oder von der Berührung glühender Kesselwandung mit kaltem Wasser herrühren; denn hier war der Kessel mit keinem Feuer in Berührung, sondern er erhielt seinen Dampf und seine Wärme aus dem Dampfkesselhaus, das weit davon liegt.

Schon seit 25 Jahren habe ich beobachtet und behauptet, daß die Dampfkessel meistens explodirten, wenn man schnell viel Dampf abließ, nämlich beim Angehen der Maschinen, besonders beim Ausblasen des Condensators, beim Oeffnen der Sicherheitsventile etc.

Im Auftrage des Ingenieurvereins haben wir vor einiger Zeit mit einem kleinen, gläsernen Dampfkessel experimentirt8) und gefunden, daß wenn man den Dampf allmählich abläßt und die Abflußöffnung nur nach und nach aufmacht, die Dampfbildung ganz regelmäßig vor sich geht und das Wasser ziemlich ruhig liegen bleibt. Wenn man aber das Ventil schnell öffnet, so entstehen in der ganzen Wassermasse mit einem Male Dampfblasen, welche dann aufsteigen und das Wasser in stürmische Bewegung setzen.

Bei einem der letzten Versuche wurde Jemand bestimmt, das Ventil zu heben, daß der Dampf entweichen konnte und ich hatte die Aufgabe, den Monometer zu beobachten. Sowie das Ventil geöffnet wurde, fiel die Spannung um etwa 3 Pfund, fieng aber gleich wieder an zu steigen und gleich darauf zersprang der Kessel und er wurde, soweit er mit dem Wasser in Berührung war, in Staub zertrümmert, der wie feiner Sand auf meinen Kleidern lag. Vom ganzen Kessel waren nur einige kleine Stücke, in Thalergröße etwa, geblieben. Später haben wir ein gleiches gläsernes Gefäß gemacht, einen Cylinder von etwa 7'' Durchmesser, |88| 9'' Länge, an den Enden mit metallenen Böden mittelst Kautschukdichtung geschlossen, an welchen Böden die Oeffnungen zur Hineinleitung des Dampfes und die Dampfröhren angebracht waren. Dieses Gefäß wurde mittelst einer Druckpumpe mit kochend heißem Wasser gefüllt und das Sicherheitsventil so lange geöffnet gehalten, bis der Kessel voll Wasser war, um das Glas gleich zu erwärmen, dann wurde die Hälfte Wasser abgelassen und Luft hinein und nun wieder Wasser hinein gepumpt, wodurch die Luft comprimirt wurde, bis das Gefäß bei etwa 15 Atmosphären zersprang.

Der Knall war lange nicht so heftig, als bei jener Explosion, welche bei etwa 3 Atmosphären stattfand und das Glas war nur in größere und kleinere Stücke zerbrochen. Hierdurch ist klar bewiesen, daß die Wirkung des Wassers auf den Kessel bei einer Explosion einer Wirkung gleich ist, als wenn man eine Ladung Sprengöl in dem Wasser explodiren läßt.

Die Wirkung ist wie ein elektrischer Schlag und ich bin der Meinung, daß das Freiwerden von Elektricität, welches doch bei der Dampfabströmung stattfindet, dabei im Spiele ist.

B. Vorschläge zur Verhinderung solcher Fälle.

1) Man wende bei keinem Mannlochdeckel, der im Dampfraum liegt, zur Dichtung einen solchen Hanfzopf an, und will man es doch, so mache man außen auf dem Deckel einen in das Mannloch passenden hohen Rand, so daß der Dampf den Hanfzopf nicht herauswerfen kann, wenn der Deckel auch lose wird; besser aber ist es, Bleidichtung zu nehmen, welche dadurch gebildet wird, daß man in dem Mannlochdeckel eine Nuth von etwa 1/2 bis 5/8 Zoll Breite und Tiefe anbringt, dieselbe voll Blei gießt, das Blei gut zusammen hämmert und diese Fläche nun an den Kranz des Mannloches andrückt, der aber nur eine Fläche von einer Linie Breite haben darf, oder auch ziemlich spitzig seyn kann. Von da fallen die Flächen in einem Winkel von 45 Graden ab, so daß sie eine stumpfe Schneide bilden, die in das Blei einschneidet. Diese Dichtung ist sehr leicht zu machen und hält immer dicht, wenn man den Deckel wieder so auflegt wie er gelegen hat, und sollte er ja nicht ganz dicht seyn, so zieht man nur die Schrauben etwas nach.

Diese Deckel braucht man nicht so fest anzuziehen wie die mit Hanfzopf, um sie dicht zu machen; ja der Dampf drückt den Deckel schon von selbst zu.

2) Vor jeder Oeffnung, durch welche man schnell eine größere Dampfabführung bewirken kann, lege man in kleiner Entfernung eine gute |89| schmiedeeiserne Scheibe ganz lose vor die Oeffnung und so nahe, daß sie bei gewöhnlichem Dampfverbrauche liegen bleibt, bei größerem aber gehoben wird und die Ausflußöffnung verengt, damit nicht so viel Dampf heraus kann.

Die Platte kann kurze Füße haben, oder man kann an der inneren Seite des Kessels kleine Erhöhungen anbringen, an welche sich die Platte anlegt, damit sie die Oeffnung nicht ganz schließt, sondern nur verengt, so daß nur so viel Dampf heraus kann, als der Kessel erzeugt, oder für den Gang der Maschine nothwendig ist.

Die Platte muß so nahe als möglich gestellt werden, nur daß sie den Abgang nicht hindert und unten liegen bleibt, wenn kein außergewöhnlicher Dampfverbrauch da ist. Ist durch irgend einen Umstand einmal mehr Dampf verbraucht und die Klappe vor die Oeffnung geworfen worden, so kann man sie sofort wieder entfernen, wenn man den Dampf einen Moment absperrt, so daß die Spannung im Ableitungsrohre abnimmt; die Maschine wird dadurch nicht einmal sehr in ihrem Gange gestört.

In der Zeitschrift Engineering, März 1867, S. 253 hat der Ingenieur der Midland Dampfkesselassociation, E. B. Marten, einen Bericht über die in seinem Bezirk im Jahre 1866 vorgekommenen Explosionen abgestattet.9)

Sehr viele von den angeführten Fällen sind aber keine eigentlichen Explosionen, sondern nur Zerreißungen, die von übermäßigem Druck oder schlechter Beschaffenheit des Kessels herrühren; gegen diese helfen nur genaue Beobachtung der Spannung, gute Sicherheitsventile und genaue Untersuchung des Kessels beim Reinigen. Besonders verursachen die Cornwallkessel die meisten Gefahren, indem das Feuerrohr oben das stärkste Feuer erhält und am leichtesten vom Wasser entblößt wird, deßhalb, wenn es glühend ist, weich und vom Dampf eingedrückt wird, zerreißt und zwar oft mit Explosion, oft auch ohne eine solche; doch ist die Dampfmasse auch im letzten Falle meist groß genug, um viel Unheil anzurichten, daher man diese Construction ganz verlassen sollte.

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Man sehe über diese Versuche die Mittheilung im polytechn. Journal Bd. CLXXXIV S. 74.

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Mitgetheilt im polytechn. Centralblatt, 1867 S. 545.

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