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deutscher Ingenieure.
Ferner führen zu gleichem Zweck, an der Kesselstirnwand, im Heizraum freiliegend, von dem Oberkessel nach dem Mittel- und den beiden Seitenkesseln weite Fallrohre. Verbindungsrohre nach den Unterkesseln sind nicht vorhanden. Sämtliche Innenwandungen der Ober- und Unterkessel sind ausgedreht, wobei die harte Walznarbe entfernt wurde.
Das Speisewasserdruckrohr ragt nur etwa 20 cm in den Oberkessel hinein, schneidet demnach kurz hinter der Stirnwand und oberhalb der Mündung des mittleren, weiten Fallrohres ab. Es begünstigt dadurch den Eintritt des Speisewassers in dieses Rohr nach dem mittleren Unterkessel.
Zum Speisen der Kessel findet neben dem Kondensat fast ausschließlich destilliertes Wasser als Zusatz Verwendung, das mit besonderen Verdampfern aus Seewasser hergestellt wird. Der Salzgehalt beträgt bis zu 3 Teileń auf 100000 Teile Wasser. Für den Betrieb vorzubereitende Kessel werden ebenfalls mit diesem so hergestellten Wasser aufgefüllt. Nicht in Betrieb befindliche Kessel werden je nach den obwaltenden Umständen luftfrei bei normalem Wasserstande oder auch naß gehalten; bei längerer Dauer werden die Kessel nachgefüllt. Leitungswasser wird nur ausnahmsweise und dann in ganz geringen Mengen verwendet.
Auf ein gutes Arbeiten der Zinkschutzplatten wurde durch häufiges Entfernen der Oxydschicht und Herstellung neuer Kontaktflächen ganz besonderer Wert gelegt. Erwähnt mag hier werden, daß einige Zinkschutzkästen deutlich einen Kupferbelag zeigen, der wohl dem Turbinenschaufelmaterial entstammt.
Das in den Haupt- und Hilfskondensatoren gewonnene Kondensat wird von den Luftpumpen in offene Warmwasserbehälter gedrückt, die untereinander in Verbindung stehen und geeignete Vorrichtungen zum Anwärmen des Kondensats haben; die beiden Hilfswarmwasserbehälter haben zur Reinigung des Speisewassers von Oel Filtereinlagen aus Koks und Schwämmen, die aber im Laufe der Beobachtungen ganz entfernt wurden.
Diesen Warmwasserbehältern entnehmen die Speisepumpen das für den Kesselbetrieb notwendige Speisewasser.
Teilen wir der Uebersichtlichkeit halber die Kessel in drei Gruppen, so entnehmen die erste und die zweite Gruppe ihr Speisewasser hauptsächlich denjenigen Warmwasserbehältern, die das ölärmste Wasser führen, während die dritte Kesselgruppe mit ölreicherem aus dem nahe gelegenen Hilfswarmwasserkasten gespeist wird. Dieser Unterschied in der Speisung macht sich daher auch in den Kesseln deutlich bemerkbar, worauf später zurückgekommen wird.
Entwicklung der Zerstörungen.
a) Beobachtungen an den Kesseln der ersten und zweiten Gruppe.
Das Kesselinnere überzog sich schon bald nach der Inbetriebnahme der Anlage mit einem Rosthauch, der sich nach mehreren Monaten hart und rauh anfühlte; er konnte mit Stahlbürsten entfernt werden.
Im Oberkessel zeigten sich in der Höhe des normalen Wasserstandes blasenartige Erhöhungen, die bei Druck eine rotbraune Flüssigkeit aus einer feinen Oeffnung austreten ließen. Nach Entfernen dieser Erhöhungen mit einem scharfen Werkzeug kamen mehr oder weniger tiefe Anfressungen zum Vorschein.
Die gleichen Erscheinungen traten im Laufe des Betriebes auch in mehreren Unterkesseln an den Stellen auf, die der Feuerung zugekehrt sind. Aber auch pockennarbige Anfressungen in Ober- und Unterkesseln, Abb. 2, tropfenartige Rostgebilde an den Nietköpfen der außen liegenden, weiten Fallrohre und der Ausblaseventile, sowie an den unteren Bördelungen der nach der Stirnwand zu liegenden Wasserrohre bildeten sich. Merkwürdig an diesen Rostgebilden war, daß darunter vornehmlich an den Nietköpfen eine oft 2 bis 5 mm tiefe, spitz zulaufende Einfressung vorhanden war, Abb. 3. Die Analyse der tropf- und schwammartigen rötlichen Gebilde in lufttrocknem Zustande ergab:
Ascherückstand des in Salz- und Salpetersäure Unlöslichen
Eisenoxyd
Kupferoxyd
Zinkoxyd
und unter Luftleere in den Kondensatoren still lagen. Im Gegensatz zu ersterem benenne ich diese Betriebsart Teilbetrieb.
Es war unzweifelhaft zu erkennen, daß alle Zerstörungserscheinungen mit dieser Aenderung des Betriebes, mit dem Uebergang vom Vollbetrieb zum Teilbetrieb, in Zusammenhang standen; sie nahmen von diesem Zeitpunkt ab erheblich zu. Mit der vermehrten Blasenbildung in den Oberkesseln häufte sich auch die Zahl und Ausdehnung der pockennarbigen Anfressungen. An einigen Unterkesseln der beiden ersten Kesselgruppen bildeten sich an den der Feuerung zugekehrten Wandungen, die von Feuersteinen nicht bedeckt sind, starke
1,15 vH
Das Innere der Wasserrohre begann sich im Laufe des Betriebes allmählich mit Rost zu überziehen; durchgezogene Rohrbürsten förderten manchmal kleine Roststücke zutage
Abb. 4 bis 6.
Schwammartige Anfressungen im mittleren Unterkessel
24. Mai 1919.
pilz- oder schwammartig aussehende Anrostungen, die bei der Berührung oft zerfielen, Abb. 4 bis 6. Nach gründlichem Abbürsten mit Stahlbürsten wurden bereits Anfressungen bis zu 2 mm Tiefe in erheblicher Ausdehnung sichtbar. Viele Stellen machten den Eindruck wurmstichigen Holzes. Man kann sagen, daß der Urheber der Zerstörungen wie ein Bohrwurm in das Material eingedrungen war. Reinigte man eine solche wurmstichige Stelle gründlich und betrachtete sie mit der Lupe, so entdeckte man, daß die Oberfläche mit ganz feinen Löchern geradezu übersät war. Wurde sie erwärmt oder gehämmert, so quoll deutlich eine ölige, rotbraune Flüssigkeit aus den zahllosen Poren hervor. Bei stärkerem Klopfen sprangen Narbenstücke von mehreren Quadratmillimetern ab und ließen mehr oder minder tiefe Anfressungen sichtbar werden.
Eigentümlich war ferner das Verhalten der Bördelungen der in den mittleren Unterkessel hineinragenden Rohrenden. Das Gefüge war blätterig und derart bröckelig, daß man Teile der Bördelung oft mühelos mit der Hand abbrechen konnte; die Bruchstelle hatte ein schwarzes ungesundes Aussehen. Offenbar fand hier also eine Zersetzung des Materials statt. Es konnte ferner festgestellt werden, daß die der Kesselstirnwand zugekehrte Bördelungshälfte stärker angegriffen war. Alle diese Zerstörungserscheinungen an den Bördelungen traten in verstärktem Maße in der Nähe des weiten Fallrohres, also nach der Kesselstirnwand zu, auf und nahmen nach der Rückwand zu allmählich ab. Die Anfressungen der Wasserrohre waren nach zweijährigem Betriebe der Anlage bereits soweit vorgeschritten, daß Rohre in größerer Zahl besonders aus dem mittleren vorderen Rohrbündel und aus den die Feuerung einschließenden Rohrreihen zur Untersuchung herausgenommen werden mußten.
Erfreulich war das Bild der aufgeschnittenen Rohre keineswegs. Tiefe Anfressungen der inneren Rohrwand, die bei einigen Rohren fast die ganze Länge bedeckten, ließen darauf schließen, daß in absehbarer Zeit mit einer Teilberohrung mehrerer Kessel gerechnet werden mußte. Ganz besonders waren die nach der Kesselstirnwand zu gelegenen Rohre des mittleren Rohrbündels von den Zerstörungen betroffen worden; diese nahmen also ebenso wie die der Rohrbördelungen gegen die Rückwand hin ab. Aber auch die die Feuerung bildenden Rohre der Seitenschenkel hatten sichtlich mehr unter Anfressungen zu leiden als die übrigen Rohrreihen derselben Schenkel.
An einem Kessel der zweiten Gruppe, der aus besonderen Gründen im ersten Jahre sehr wenig in Betrieb genommen worden war und später, als die Turbinen unter Luftleere vorgewärmt lagen, besonders häufig herangezogen werden mußte, traten beim Teilbetrieb plötzlich auffallend starke Anfressungen auf, vor allem an den mittleren Unterkesseln sowie im vorderen Teil des mittleren Rohrbündels.
b) Beobachtungen an den Kesseln der dritten Gruppe.
Wie schon im ersten Abschnitt erwähnt, war die Speisung dieser Kesselgruppe von der der beiden andern verschieden; das Speisewasser war leicht ölig. Die Kessel neigten dabei in keiner Weise zum Verrosten; Wandungen und Rohre nebst Bördelungen hatten ein durchaus gutes, schwarzes Aussehen und waren stets mit einem Fetthauch versehen.
Diese Tatsache fand auch an andern Anlagen gleicher Bauart ihre Bestätigung, insbesondere aber an solchen, die mit Kolbenmaschinen ausgerüstet sind. Es steht auch fest, daß bei derartig gespeisten Kesseln die Zerstörungserscheinungen erheblich später auftreten. Daher darf wohl die Annahme berechtigt erscheinen, daß das Oel ein Schutzmittel gegen den Urheber der Zerstörungen gewesen ist.
Mutmaßliche Ursachen, die sich auf die
Häufig unternommene innere Untersuchungen zweifellos erkennen, daß
Nach mehrfachen Besichtigungen konnte aus der Form der sich fest absetzenden Ablagerungen der Wasserumlauf wenigstens in der Nähe der Stirnwand bestimmt werden, Abb. 7 und 8. Das durch die Speisepumpe in den Kessel gelangende Wasser strömt infolge der Anordnung des kurzen Austrittstutzens in der Hauptsache durch das mittlere, weite Fallrohr sowie durch die vorderen ersten Rohre der Fallrohrreihen in den mittleren Unterkessel wie es ja auch die Bauart der Kessel bedingt. Das Speisewasser mußte daher nicht nur die Wandungen des Unterkessels, sondern auf seinem aufsteigenden Wege durch die Rohre das mittlere Rohrbündel zunächst beeinflussen, und zwar in erster Linie die nach der Stirnwand zu gelegenen Rohrreihen, wie dies die ersten Rohrdurchschläge bewiesen.
Angesichts dieser Art der Speisung und des Wasserumlaufs konnten daher die seitlichen Rohrbündel erst in zweiter Linie dem Urheber der Zerstörungen zum Opfer fallen. Dies wurde durch die später auftretenden Rohrdurchschläge bestätigt.
Ehe auf die Versuche eingegangen wird, soll zunächst eine Zusammenstellung über die bisherige Betriebsart der drei Kesselgruppen folgen, wobei unterschieden ist zwischen: a) Vollbetrieb, d. h. die Kessel werden voll ausgenutzt, entsprechend der geforderten Maschinenleistung, und haben guten Wasserumlauf;
b) Teilbetrieb mit angewärmten Turbinen unter Luftleere, d. h. die Kessel sind nur wenig beansprucht und haben demnach ungenügenden Wasserumlauf.
ließen
den
1) den Kesseln der ersten und zweiten Gruppe (im Gegensatz zum Kolbenmaschinenbetrieb) im allgemeinen nicht genügend Oel zugeführt wurde. Sodann deutete aber auch die Lage der an vorerwähnten Nieten und Bördelungen sich ansetzenden tropfartigen Rostgebilde sowie der brüchige Zustand der vorderen unteren Bördelungen im Unterkessel darauf hin, daß
2) das Speisewasser tätigen Anteil an den Zerstörungen haben mußte.
Hierfür sprach auch noch der Umstand, daß die ersten durchgerosteten Rohre im vorderen mittleren Rohrbündel, also in der Nähe des Speisewassereintritts lagen.
3
4
5
zum Vollbetrieb herangezogen worden. Ein ganz anderes Verhältnis besteht zwischen Spalte 4 und 5. Bei der zweiten Kesselgruppe überwiegen sogar die Betriebstunden unter b die des Vollbetriebes.
Bestand unter Spalte 2 und 3 in den ersten 15 Betriebsmonaten im Mittel ein Verhältnis vom Voll- zum Teilbetrieb etwa wie 12:1, so war das Verhältnis in den nachfolgenden 12 Monaten (Spalte 4 und 5) etwa wie 1:1. Da, wie eingangs bereits erwähnt, alle drei Kesselgruppen sich nach Ablauf der ersten 15 Monate allgemein in gutem Zustande befanden, so berechtigt diese Tatsache zu dem Schluß, daß die Kessel unter dem Vollbetrieb nur wenig leiden und daß demnach der Teilbetrieb den Kesseln schädlich ist.
Vielleicht ist aber dem noch hinzuzufügen, daß die geringe Dampfentnahme und die Wasserbewegung beim Teilbetrieb mitschuldig an der Zerstörung sind; aber diesem steht stets gegenüber, daß die Kessel von Kolbenmaschinenanlagen, die unter denselben Verhältnissen und Bedingungen im Betrieb gewesen sind, solchen umfangreichen Zerstörungen bisher nicht ausgesetzt waren; ja, es ist sogar zu betonen, daß an einer größeren Zahl dieser Kolbenmaschinenanlagen keinerlei irgendwie auffällige Zersetzungen, auch nicht an Rohren, vorgekommen sind.
Zur Klärung der Frage erscheint es ferner notwendig, die Unterschiede zwischen Kolbenmaschinen und Turbinenanlagen mit gleicher Kesselbauart gegenüber zu stellen.
deutscher Ingenieure.
Gegensatz zu den Turbinenanlagen. Bei letzteren sind nur die kleinen Hilfswarmwasserbehälter mit Filtern ausgerüstet. Aus dem Zustand des Kesselinnern geht hervor, daß es zweckmäßig sein wird, den Turbinen auf irgend eine Weise Mineralöl zuzuführen.
c) Die Maschine.
Während beim Betriebe einer Kolbendampfmaschine nur die Niederdruckstopfbüchsen unter besonderen Umständen, z. B. sehr loser Packung, Luft einlassen können, und zwar wegen ihres geringen Umfanges nur in unbedeutender Menge, kann Luft auch beim Turbinenbetrieb bei nicht genügend angestelltem Stopfbüchsendampf leicht einströmen. Außerdem können die Flansche der Abdampfbögen infolge ihrer Größe eine Quelle von Undichtigkeiten sein, ohne daß sich dies an der Luftpumpe oder an der Luftleere besonders bemerkbar macht. Die hierbei eingesaugte Luftmenge wird aber immerhin verhältnismäßig gering sein.
Anders gestalten sich aber die Verhältnisse, wenn die Turbinen in angewärmtem Zustande unter Luftleere liegen. Und dies war nach einem 15monatigen Betriebe durchweg der Fall. Der Stopfbüchsendampf an den Labyrinthdichtungen wurde meistens nur wenig angestellt. Infolgedessen konnte auch die Luft fast ungehindert durch die umfangreichen Labyrinthdichtungen eindringen. Und da der im Kondensator sich niederschlagende Dampf die günstigsten Bedingungen für die Aufnahme der Luft bietet und das Kondensat ferner auf seinem weiteren Wege durch die offenen Warmwasserbehälter und sonstigen Undichtigkeiten der Luftund Speisepumpen (Stopfbüchsen, Schnüffelventile) ausreichend Gelegenheit zum Anreichern mit Luft vorfindet, so gelangt er in mehr oder weniger lufthaltigem Zustand in die Kessel.
d) Allgemeiner Zustand der Kessel. Ueberblickt man die an den Kesseln aufgetretenen Veränderungen, so kommt man zu dem Ergebnis, daß die Art des Betriebes von wesentlichem Einfluß auf die Kessel gewesen ist. Gleichzeitig drängt sich aber auch der Gedanke auf, daß die dem Speisewasser beigemengte Luft einen erheblichen Anteil an den Kesselzerstörungen gehabt haben muß.
Infolge Fehlens des Fetthauches in den Kesseln der ersten und zweiten Gruppe findet die Luft den Boden für die Zerstörung vorzüglich vorbereitet. Und da wiederum die Luft an den heißesten Kesselteilen am besten ausgeschieden wird, so mußten auch die Zerstörungen naturgemäß an diesen Kesseln in folgender Reihenfolge auftreten:
1) an den Wasserrohren des mittleren Rohrbündels und an den die Feuerung bildenden Rohren;
2) an den Oberkesseln in der Höhe des normalen Wasserstandes, weil in dieser Gegend sich die ganze in den Rohren aufsteigende Luft sammelt;
3) an den der Feuerung zugekehrten Wandungen der Unterkessel.
In dieser Reihenfolge sind denn auch die Zerstörungen an den beiden ersten Kesselgruppen allgemein aufgetreten; an den Unterkesseln zuletzt, weil diese nachträglich ganz mit Schamottesteinen abgedeckt wurden und demnach das Abscheiden der Luft erschwerten. Die dem Feuer abgekehrten, nach außen liegenden Wandungen der Seitenkessel zeigten niemals Anfressungen. An diesen kälteren Stellen bildete sich stets ein ganz leichter Oelhauch, der den Angriffen des Urhebers genügend Widerstand entgegensetzte.
Ob noch eine Zersetzung des Wassers in H und O wenigstens an den heißesten Stellen stattfindet und somit die Zerstörungen vermehren hilft, lasse ich zunächst dahingestellt; es ist aber wegen der verhältnismäßig niedrigen Temperatur nicht anzunehmen. An der Hand der Zusammenstellung über die Betriebsart der Kesselgruppen möchte ich weiterhin an der dritten Kesselgruppe erläutern, welchen Einfluß die beiden Betriebsarten a und b ausgeübt haben.
Zunächst sei bemerkt, daß die dritte Kesselgruppe nach Spalte 2a in der ersten Betriebsart verhältnismäßig viel Vollbetrieb aufzuweisen hat, im Gegensatz zu ihrem Teilbetrieb in Spalte 3b. Ein ähnliches Verhältnis finden wir auch in Spalte 4 und 5; eine hohe Stundenzahl unter a, eine kleine unter b. Der Vollbetrieb überragt also bei weitem den Teilbetrieb, und zwar beträgt er etwa das Dreifache davon, an den beiden ersten Gruppen nur das Doppelte.
Der Befund an dieser dritten Kesselgruppe war unter Berücksichtigung des Umstandes, daß sie, wie erwähnt, zumeist fetthaltiges Speisewasser aus dem nahe gelegenen Hilfswarmwasserbehälter beziehen konnte, stets günstig: die feuerberührten Flächen stellenweise rot, keine tropf- und schwamm
63. Nr.
1919
artigen Rostbildungen, keine Rohrdurchschläge, geringer Fetthauch an allen Teilen. Letzterer hatte offenbar die Anfressungen verhindert, zum mindesten verzögert. Luft konnte beim Vollbetrieb jedenfalls nur in ganz geringen Mengen durch die vom Dampf abgedichteten Labyrinthstopfbüchsen eindringen. Gegen die Angrifflust des Urhebers genügte demnach der Oelschutz.
Einen weiteren Anhalt für die Richtigkeit des Vorstehenden liefert die zweite Kesselgruppe. Aus Spalte 4 und 5 geht hervor, daß diese Gruppe eine verhältnismäßig hohe Stundenzahl im Teilbetrieb erreicht hat.
Von dem Zeitpunkt an, von welchem ab die zweite Gruppe für den Teilbetrieb in verstärktem Maße herangezogen wurde, begannen die Anrostungen und Anfressungen namentlich im mittleren Unterkessel, und sie nahmen derart schnell zu, daß man zuerst ratlos und ohne Erklärung dieser Zerstörung gegenüber stand. Ein Oelschutz war nicht vorhanden. Diese Tatsachen scheinen dann auch die Annahme zu bestätigen, daß die im Speisewasser enthaltene Luft die Hauptschuld trifft und daß dieser Luft bei der geringen Verfettung der ersten und zweiten Kesselgruppe eine günstige Gelegenheit zum Zerstören des Eisens geboten wird. Vielleicht begünstigt auch noch der geringe Wasserumlauf beim Teilbetrieb die Zerstörungen.
Folgender Vorgang an einer Wasserrohrkesselanlage mit Kolbenmaschinenbetrieb mag als weiterer Beweis für die Richtigkeit der Ansicht gelten, daß eine geringe Oelschicht auf den Kesselwandungen wesentlich zu ihrer Erhaltung beiträgt: Das Innere einiger Kessel war Jahre hindurch mit einem geringen fettigen Ueberzug versehen und frei von Anfressungen geblieben. Da dem Leiter der Anlage die bisher verbrauchte Oelmenge zu hoch erschien, wurde sie mit allen Mitteln herabgedrückt. Die Warmwasserbehälter wurden häufig gereinigt, die Filtertüchter in den Speisewasserreinigern oft gewaschen und erneuert, und durch Anbringen von Schwämmen und Drahtgazen in den Warmwasserkästen suchte man etwaige Oelteilchen dem Kessel fernzuhalten.
Diese Maßnahmen zeitigten schließlich den Erfolg, daß das Kesselinnere sich mit einem feinen erdigen Niederschlag bedeckte, jedoch ziemlich frei von Fettablagerungen war. Gleichzeitig wurden aber in der Höhe des normalen Wasserstandes pockenartige Anfressungen festgestellt, ein Zeichen dafür, daß die Kessel zu wenig Oel erhalten hatten und daß dadurch erst dem Urheber die passende Gelegenheit zum Angriff geboten wurde.
Es ergibt sich daher aus dem Gesagten die unbedingte Notwendigkeit, sofern nicht andre Mittel zur Verhütung der Anfressungen gefunden werden:
1) in den Kesseln einen feinen Oelniederschlag zu erzeugen, 2) die Luft den Kesseln durch Entlüften des Speisewassers fernzuhalten.
Um aber auch über die inneren Temperaturverhältnisse Aufschluß zu gewinnen, wurden Schmelzringe aus verschiedenen leichtflüssigen Metallen in die unteren, der Flamme besonders ausgesetzten Bördelungen eingesetzt. Das Ergebnis war, daß nur einige schmolzen. Damit konnte die vereinzelt auftauchende Ansicht, daß vielleicht eine Zersetzung das Wassers stattfinden könne, die durch die Bildung von Sauerstoff die Zerstörungen vermehren hilft, widerlegt werden, wenn auch zugegeben werden mag, daß dieses Verfahren als nicht ganz zuverlässig hingestellt werden muß.
Abwehrversuche und ihr weiterer planmäßiger Ausbau.
Als für die Ursachen der Zerstörungserscheinungen noch keinerlei Anhaltpunkte vorhanden waren, ist wiederholt versucht worden, die aufgetretenen Anfressungen an den Unterkesseln mit Kitt auszuschmieren. Der Erfolg war jedoch nur vorübergehend. Die Masse bröckelte schon nach kurzer Zeit heraus; sie wurde schließlich nicht mehr erneuert, da das Ausschmieren wohl den örtlichen Schaden behob, aber nicht den Urheber der Zerstörungen beseitigte; durch solche Maßnahmen wird er lediglich gezwungen, sich an andern Stellen festzusetzen.
Mit der späteren Erkenntnis der mutmaßlichen Ursachen wurde nun versucht, das Ansetzen des Rostes durch erhöhte Zufuhr von Mineralöl von den Turbinen aus zu beseitigen. Aber auch dieses Abwehrmittel begegnete Bedenken, da man das Verfetten der Oberflächenkondensatoren möglichst verhindern mußte. Es lag deshalb der Gedanke nahe, die Anfressungen unmittelbar mit Oel einzureiben, ein Verfahren, das im Kesselbetrieb allgemein die schärfste Verurteilung findet. Infolge der vorherrschenden Ansicht, daß diese Art
der Kesselbehandlung eher schädlich als nützlich sei, wurde in einem Oberkessel zunächst ein kleiner Teil der Anfressungen gründlich mit Stahlbürsten gereinigt und hernach vorsichtig mit warmem Mineralöl bestrichen. Da nach mehrtägigem Betrieb eine Veränderung der so behandelten Fläche nicht festgestellt werden konnte, wurde diese Maßnahme unter weiterer Ausdehnung der Fläche mehrfach wiederholt. Das Ergebnis war befriedigend. Hierdurch ermutigt, unterwarf man nunmehr größere angefressene Stellen nach vorheriger gründlicher Reinigung der gleichen Behandlung. Nach je etwa 150 Betriebstunden wurden die betreffenden Kessel zur Untersuchung geöffnet, ausgebürstet, wieder eingeölt und in Betrieb genommen.
Nach dieser etwa zwei Monate lang durchgeführten Behandlung kamen nicht nur die Anfressungen der Kesselwandungen zum Stillstand, sondern auch ihr Aussehen änderte sich zusehends. Auf den früher roten und trockenen Wandungen bildete sich allmählich eine leichte Oelschicht, die mit einem losen Rosthauch bedeckt war. Offenbar löste das eingeführte Mineralöl den Rost, was sich an den Rohrmündungen durch verschiedene Färbung, schwarz und rot, zu erkennen gab. Auch innen fühlten sich die Rohre ölig an; sie waren bei der ersten und zweiten Gruppe aber bereits soweit angefressen, daß nach dem Auftreten einiger Rohrdurchschläge bald mit der Teilberohrung mehrerer Kessel der Anfang gemacht werden mußte. Die darauf erfolgte Untersuchung der herausgenommenen und aufgeschnittenen Rohre zeigte die üblichen Anfressungen: tiefe, fast über die ganze Rohrlänge sich hinziehende Narben bedeckten in erheblichem Umfange die Wandungen. An vielen Rohren konnte man die Wirkung des eingeführten Oeles erkennen. Der Rost, sonst hart, rauh und trocken, fühlte sich sammetartig an, ein Zeichen seiner Auflösung. Die größten Anfressungen wiesen diejenigen Rohre auf, die in der Nähe des Speisewassereintritts, also nach der Stirnwand zu lagen. Aus diesem Grunde wurden auch nur vordere Rohrreihen des mittleren Rohrbündels mehrerer Kessel erneuert.
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Sollte nunmehr die neue Behandlungsweise zu einem besseren Erfolge führen und die Rohre ebenfalls der Zerstörung des Urhebers entzogen werden, so mußte die Art des Einölens planmäßig ausgebaut werden. Das Verfahren wurde zunächst dahin verbessert, daß auch die Rohre mit öligen Lappen ausgewischt wurden. Aber auch dies führte nicht zum Ziele, da sich herausstellte, daß das Oel an vielen Stellen infolge der Wirkung der Stichflammen verbrannte. Man konnte annehmen, daß dies ganz besonders in den Wasserrohren der Fall sein mußte. Der Zersetzungsvorgang der Rohre konnte allein durch das einmalige Einölen daher nicht aufgehalten werden. Es blieb also nur übrig, den Kesseln dauernd Oel in geringeren Mengen während des Betriebes zuzuführen, und dafür gab es drei Wege:
1) entweder den Turbinen Oel durch eine Oeldruckpumpe zuzuführen, womit allerdings der Nachteil verbunden war, die Kondensatoren zu verfetten und so ihre Leistung herabzusetzen,
2) dem Speisewasser tropfenweise Oel zuzugeben, oder auch 3) in jeden Kessel mit einer Oeldruckpumpe, die sehr leicht an dem Unterkessel angeschraubt werden konnte, das Oel tropfenweise hineinzudrücken. Besonders durch dieses letzte Verfahren hatte man es in der Hand, jeden Kessel je nach Bedarf und je nach der Betriebsdauer mit Oel zu versehen. Trotz der damit verbundenen Vorteile wurden diese Versuche zum Teil auch wegen ihrer Umständlichkeit, da nur eine Oeldruckpumpe zur Verfügung stand, bald aufgegeben und dazu übergegangen, dem Speisewasser selbst das Oel tropfenweise zuzuführen. Dieser Weg war um so bequemer, als die Anlage einige Behälter enthielt, die den Zweck hatten, den Kesseln zur Neutralisierung von Fettsäuren Soda zuzusetzen.
Schädlich konnte dieses Verfahren, den trocknen Kesseln nunmehr dauernd Oel zuzuführen, unmöglich sein, da die nähere Ueberlegung zeigte, daß hierdurch ja derselbe Zustand geschaffen wurde, der sich bei Kolbenmaschinenanlagen nach einer gewissen Anzahl von Betriebstunden stets in den Kesseln einstellt und hier als etwas Unvermeidliches hingenommen wird.
Es ist fraglos, daß mit dem Einölen der Kessel- und Rohrwandungen der Wärmedurchgang erschwert und damit der Nutzeffekt des Kessels verringert wird. Aber diese Verringerung wird nicht bedeutsam genug sein, als daß sie nicht durch die Vorteile, welche die zur Beseitigung der Anrostungen getroffenen Maßnahmen hervorrufen, mehrfach aufgewogen würde. Es könnte gewiß nicht schwer sein, nach kurzer Žeit zu festen Erfahrungswerten für diejenigen Oelmengen zu gelangen, mit denen ein Oelhauch von genügender, unschäd
licher Stärke an den Kesselwandungen zu erzeugen ist. Es war natürlich das Gegebene, das Oel unmittelbar dort einzuführen, wo seine Anwesenheit notwendig ist, und nicht erst auf dem Umwege über Turbine und Kondensator, der nur eine übermäßige Verölung der Anlage und nutzlose Verschwendung von Betriebsmitteln im Gefolge hat.
Wie stark die Oelschicht nach Einführen von 1 kg Mineralöl ist, wofür in erster Linie die ganze wasserberührte Fläche in Frage kommt, läßt sich leicht errechnen. Die Oelschicht hat z. B. bei einem Kessel mit 446 qm wasserberührter Fläche nur 0,0022 mm Dicke unter der Annahme, daß sich das Oel gleichmäßig verteilt hat. Aber selbst wenn dies nicht der Fall wäre und die Oelschicht stellenweise das Mehrfache der errechneten Dicke erreichte, so dürften die hierdurch verursachten Nachteile im Kesselbetrieb immer noch nicht das zulässige Maß überschreiten. Entspricht doch nach Versuchen, welche in dieser Zeitschrift 1) und in dem Protokoll der 38. Jahresversammlung des Internationalen Verbandes der Dampfkessel-Ueberwachungsvereine behandelt sind, eine Teerschicht von 0,2 mm in ihrer nachteiligen isolierenden Wirkung einer Kesselsteinschicht von etwa 6 mm, die ihrerseits noch keinen nennenswerten Einfluß auf den Wärmedurchgang ausüben soll.
Bei Verwendung von destilliertem Wasser hat sich in allen erwähnten Anlagen überhaupt kein Kesselstein gebildet. Etwaige Ablagerungen bestehen meist aus einem erdigen, losen, wasser- und wärmedurchlässigen Niederschlag, der durch Abwischen entfernt werden kann.
Durch diese
Um die Wirkung des dem Speisewasser zugesetzten Oeles zu erhöhen und den Kesseln die beabsichtigte. Oelmenge möglichst restlos zukommen zu lassen, wurden die in den Hilfswarmwasserbehältern noch vorhandenen Filtermassen, bestehend aus Koks und Schwämmen, entfernt. Maßnahme, ferner durch Einölen aller Kesselwandungen, wozu bei besonders trocknen Kesseln 3 kg Oel verwendet wurden, sowie durch Zuführung von Oel in Tropfenform durch die Zusatzbehälter zu den Kesseln während des Betriebes war ein weiterer sichtlicher Erfolg zu verzeichnen. Alle Kesselteile nahmen im Gegensatz zu früher ein mehr schwarzglänzendes Aussehen an und waren nur teilweise mit einem feinen, leicht abwischbaren braunen Roststaub belegt, unter dem ein Oelhauch lagerte. Schwammartige Rostbildungen sind niemals wieder aufgetreten. Auch die Zunahme der Zerstörungen an den feuerberührten Wandungen der Unterkessel, an den Oberkesseln in Höhe des normalen Wasserstandes, sowie an den Rohrbördelungen sind durch dieses Verfahren, das bereits über ein Jahr angewendet wurde, fast ganz verhindert worden.
den heißesten Stellen schon nach kurzer Betriebzeit wieder verschwand. Dies äußerte sich einerseits darin, daß die im vorderen Teil des mittleren Rohrbündels erneuerten Rohre schon wieder Anfressungen zeigten, anderseits nahmen aber auch die Rohrdurchschläge in den bisher nicht erneuerten Rohrreihen ihren Fortgang.
Es war daher notwendig, die Oeleinführung weiter zu verbessern, und dies geschah durch die Verwendung von Heißdampföl, dessen Entflammungspunkt etwa 315o im Gegensatz zu etwa 215° beim gewöhnlichen Mineralöl beträgt. Dieses Oel wurde nunmehr dem Speisewasser in Form einer folgendermaßen hergestellten Heißdampfmischung zugesetzt:
Ein Eisengefäß wurde zu etwa drei Vierteln mit Wasser gefüllt, dann das Oel hinzugefügt und das Gemenge mit Dampf gekocht. Es bildete sich nach Verlauf von ungefähr einer Stunde ein Oelwassergemisch von trüber schmutzigweißer bis hellgelber Färbung. Im allgemeinen kamen auf 0,25 kg Heißdampföl 30 ltr Wasser. Das etwa nicht verkochte Oel blieb auf der Oberfläche schwimmen. Die am Boden des Gefäßes sich ansammelnde Oelmischung wurde durch einen Hahn abgelassen, wiederum Frischwasser zugesetzt und abermals gekocht. Die auf diese Weise erhaltene Mischung wurde nun durch die Sodazusatzbehälter dem Speisewasser schnell tropfendweise zugeführt, und zwar in derartigen Mengen, daß ein Kessel in 120st (oder 5 Kessel in 24 st) etwa 120 ltr Mischung, entsprechend 1 kg Heißdampfäl, erhielt.
Sollte aus irgend welchen Gründen einem bestimmten Kessel mehr Oel zugeführt werden, so geschah dies mittels eines am Saugwindkessel der Speisepumpe befindlichen Hahnes. Dieses Verfahren bot den Vorzug, daß das Oel'in sehr fein verteiltem, Zustande zusammen mit dem immer noch lufthaltigen Speisewasser in die Kessel gelangte, gleichzeitig und fortlaufend die gefährdeten Kesselteile mit einem Oelhauch bedeckte und dadurch die zerstörende Wirkung des Urhebers schwächte:
Hand in Hand mit dem planmäßigen Ausbau der Oelzuführung ging auch das Streben, allen Quellen nachzuspüren, die irgend Luft einlassen konnten, um sie in geeigneter Weise unschädlich zu machen. Hierzu gehört außer der Erhöhung der Speisewassertemperatur in den Warmwasserbehältern, die immer nur als Notbehelf angesehen werden mußte, und in den vor den Kesselgruppen liegenden Vorwärmern die gute Ueberwachung der abgestellten Kessel auf Luftleere, das sachgemäße Abstellen aller nicht in Betrieb befindlichen Hilfsmaschinen und nicht zuletzt die gründliche Unterweisung der Bedienungsmannschaft.
B 15. VIC.15. G 24VIII.15.
604 Betriebsstunden 171
Oel zugeführt. Speisewasser D 13. IX.15. 243 entlüftet.
5X15 unverändert 104
Abb. 9 und 10.
Zunahme der Anfressungen, an einem mittleren Unterkessel.
Abb. 9 und 10 veranschaulichen den Fortschritt und allmählichen Stillstand der Anfressungen an den Wandungen eines Unterkessels.
In den Wasserrohren selbst ist dieses gute Ergebnis allerdings nicht ganz erreicht worden, weil es auf den bisher eingeschlagenen Wegen immer noch nicht gelungen war, eine ausreichende Oelschicht auf den Rohrwandungen überall dauernd zu erhalten. Es kann angenommen werden, daß das mit dem Speisewasser zugeführte Ŏel infolge Verbrennung an
1) Z. 1910 S. 322/3.
Zu den Quellen, die bei der Turbine Luft eindringen lassen können, gehören in erster Linie die Labyrinthstopfbüchsen der Laufradwelle, weil sich hier bei stillliegender Turbine kein undurchdringlicher Dampfschleier bildet. Daher war es von Wert, festzustellen, in welchem Maße diese Abdichtungen geeignet sind, die Luftansammlung in den Kesseln zu begünstigen. Zur Untersuchung des Einflusses dieser Stopfbüchsen auf Luftleere bei abgestelltem Stopfbüchsendampf wurde folgendermaßen verfahren:
Bei der nicht in Gang befindlichen vorgewärmten Turbine wurde an allen Labyrinthstopfbüchsen reichlich Dampf angestellt und der Kondensator unter 0,97 kg/qcm Luftleere gehalten. Nunmehr wurde der Dampf für die Stopfbüchse I der Turbine, s. Abb. 1, die dem Dampfeintritt zunächst lag, abgestellt und das Fallen der Luftleere beobachtet. Nachdem der niedrigste Stand erreicht war, wurde der Stopfbüchsendampf wieder angestellt. Die übrigen Labyrinthdichtungen erhielten während des Versuches stets ausreichend Dampf, um sie nach außen hin möglichst vollkommen abzusperren. In gleicher Weise wurde mit diesen Stopfbüchsen verfahren. Das Ergebnis ist in der Zahlentafel auf S. 479 zusammengestellt.
Aus diesen Versuchen geht, wie zu erwarten war, hervor, daß die dem Kondensator zunächst liegenden Stopfbüchsen am meisten Luft eintreten lassen, und zwar besonders die Stopfbüchse IV. Es würde infolgedessen dieser in erster Linie Aufmerksamkeit zuzuwenden sein.
Die Wiederholung des Versuchs von Zeit zu Zeit ermöglicht ein Urteil über den jeweiligen Zustand der Stopfbüchsen. Nutzbringend würde dies Urteil werden, wenn derartige Versuche schon auf dem Prüfstand vorgenommen würden. Ungeeignet befundene Stopfbüchsen könnten noch vor Ablieferung der Turbinen rechtzeitig ersetzt werden.
Es ist angeregt worden, den Labyrinthdichtungen zur besseren Abdichtung geeignete Stopfbüchsen mit Packungen gegen einen Ueberdruck von etwa 1,5 kg vorzulegen.
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