DE818493C

DE818493C - Verbindung von Feuerbuchswandteilen mit Stehbolzen oder Rohren, insbesondere fuer Lokomotiven

Info

Publication number: DE818493C
Application number: DEP47362A
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl-Ing Dr-Ing Kraemer; Arnold Dr-Ing Tross
Original assignee: Henschel and Sohn GmbH
Current assignee: Henschel and Sohn GmbH
Priority date: 1949-06-30
Filing date: 1949-06-30
Publication date: 1951-10-25

Description

Verbindung von Feuerbuchswandteilen mit Stehbolzen oder Rohren, insbesondere für Lokomotiven Die Erfindung bezieht sich auf die bei stählernen Feuerbuchsen, insbesondere von Lokomotiven, bekannte Erscheinung, daß an der wasserseitigen Oberfläche, z. B. der Feuerbuchsdecke oder der Feuerbuchsrohrwand, die Umgebung der Stehbolzen bzw, der Rohre starke Abzehrungen erleidet. Die Erscheinung tritt besonders bei schlechtem Speisewasser auf und erstreckt sich sowohl auf die Wandteile, wo sich zum Teil breite ringförmige Gräben oder Mulden um die Stehbolzen bzw. Rohre bilden, wie auch auf die Stehbolzen'bzw. Rohre selbst, die auf einer mehr oder weniger großen Länge eine höchst unerwünschte Schwächung ihres Querschnittes erfahren. Beide Arten der Abzehrung gefährden die Betriebssicherheit der Lokomotive und erfordern vorzeitigen Ersatz der geschwächten Teile, der mit einem längeren Ausfall der Lokomotive aus dem Betrieb und mit großen Kosten verbunden ist. Über die Ursache der Anstände herrschten bislang unklare oder unzutreffende Vorstellungen. Teils wurden rein elektrolytische Vorgänge, hervorgerufen durch Verwendung von Baustoffen verschiedenen Potentials, teils die Besonderheit des verwendeten Speisewassers dafür verantwortlich gemacht. Eine wirksameAbhilfe wurde bisher nicht gefunden.
Eine eingehende Beschäftigung mit dem Problem und die genaue Untersuchung aller in Frage kommenden Faktoren haben zu der Erkenntnis geführt, daß in dem Ringraum zwischen der wasserseitigen Wandoberfläche und dem Stehbolzen bzw. dem Rohr infolge des sich hier in starkem Maße ablagernden Kesselsteins die sog. kritische Temperatur überschritten wird, oberhalb deren tropfförmiges Wasser nicht mehr bestehen kann, und Dampf so stark überhitzt wird, daß bei Gegenwart von Eisen eine Zerlegung in Sauerstoff und Wasserstoff stattfindet. Dabei greift nun der Sauerstoff in statu nascendi die Oberflächen der Wand und der Stehbolzen bzw. Rohre begierig an, wobei ein Teil des Werkstoffs in die Oxyde des Eisens, vornehmlich Feg04, umgewandelt wird. Dieser Vorgang setzt sich infolge der nun einmal gegebenen Wasserverhältnisse und bei der Schwierigkeit einer ausreichenden Beseitigung des Kesselsteins und der gebildeten Oxyde allmählich ins Innere des gesunden Werkstoffs fort und kommt nicht zum Stillstand. So entsteht eine stetig zunehmende Abzehrung und damit Schwächung des tragenden Querschnitts der miteinander verbundenen Bauteile.
Eine sorgfältige laboratoriumsmäßige Untersuchung solcher fortschreitend abgezehrten Verbindungen und die genaue Verfolgung des Wachsens der sich bildenden Oxyde des Eisens haben den vorstehenden Sachverhalt eindeutig erwiesen.
Auf Grund der gewonnenen neuen Einsicht in die wahre Ursache der Erscheinungen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, in denjenigen Bereichen der Feuerbuchse, die eine besonders starke Kesselsteinablagerung erwarten lassen, vornehmlich also im Bereich der Feuerbuchsdecke und der Rohrwand, die Wand und gegebenenfalls das ihr zugeordnete Ende der Stehbolzen bzw. der Rohre gegen den Angriff des aktiven Sauerstoffs wirksam zu schützen. Dies kann grundsätzlich auf dreierlei Weise geschehen, indem man nämlich die zu schützenden Wandteile und gegebenenfalls die Stehbolzen-bzw. Rohrenden i. entweder aus einem Stahl fertigt, der wasserseitig mit einem die Abzehrung verhütenden Werkstoff plattiert oder ummantelt ist, wobei die Plattierung oder Ummantelung höchstens 1 bis 2 mm zu betragen braucht; 2. oder aus einem rostsicheren Stahl herstellt, sofern dies wirtschaftlich ist; 3. oder endlich mit einem durch Spritzen oder nach anderem Verfahren aufgebrachten Überzug, z. B. aus Nichteisenmetall, aus Chrom, Nickel oder rostsicherem Stahl, versieht.
Für die Plattierung bzw. Ummantelung gemäß Vorschlag i kommen in Frage sowohl Nichteisenmetalle, wie beispielsweise beim sogenannten Kupferpanzerstahl, als auch Chrom, Nickel oder rostsicherer Stahl, die gleichzeitig eine höhere Festigkeit der Randfasern ergeben. Bei Verwendung von plattiertem Stahl kann es zweckmäßig sein, die Plattierung in der Nähe der Verbindungsstellen mit den Teilen aus üblichem Baustoff fortzulassen bzw. zu entfernen, um eine einwandfreie Verbindung, z. B. durch Schweißung, zu gewährleisten. Ferner wird vorgeschlagen, bei Verwendung eines plattierten oder durch wasserseitigen Überzug geschützten Stahles für die Feuerbuchswand die Lochwandungen für den Einbau der Stehbolzen und gegebenenfalls der Rohre vor deren Einbringung zusätzlich mit einem die Abzehrung verhütenden Überzug zu versehen. Die gegen Abzehrung nach 1 bis 3 besonders geschü4zten Teile können mit den ungeschützten Teilen in bekannter Weise verschweißt werden.
Die erfindungsgemäße Regel kann außer für Decken und Rohrwände auch für Feuerbuchsseitenwände angewendet werden, bei denen gelegentlich ebenfalls die beschriebenen Erscheinungen, wenn auch meist nicht in so starkem Maße, beobachtet wurden. Ebenso können die gesamte Feuerbuchse und die Stehbolzen oder Rohre auf ganzer Länge in der beschriebenen Weise gegen Abzehrung geschützt werden. Endlich kann es geraten sein, z. B. die Wandteile durch Aufbringung eines Überzuges nach 3, die zugehörigen Stehbolzen dagegen oder die Rohre durch Plattierung oder Legierung gemäß 1 bzw. 2 gegen Abzehrung zu schützen oder umgekehrt. Schließlich kann es auch genügen, nur die Wandteile gegen Abzehrung zu schützen, da hier vielfach die Schwächung des Querschnitts rascher fortschreitet als bei den Stehbolzen oder Rohren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verbindung von Feuerbuchswandteilen mit Stehbolzen oder Rohren, insbesondere für Lokomotiven, dadurch gekennzeichnet, daß in den vom Kesselstein besonders betroffenen Bereichen die Wand und gegebenenfalls das ihr zugewandte Ende der Stehbolzen bzw. der Rohre aus einem durch Plattierung, Legierung oder sonstigen Metallüberzug gegen Abzehrung geschützten Stahl bestehen.
2. Verbindung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung von mit Nichteisenmetall oder mit Chrom, Nickel oder rostsicherem Stahl plattiertem bzw. ummanteltem Werkstoff für die gegen Abzehrung zu schützenden Teile.
3. Verbindung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung rostsicheren Stahles für die zu schützenden Teile.
4. Verbindung nach Anspruch i und folgende, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem der dort genannten Verfahren gegen Abzehrung geschützte Wandteile mit nach einem der anderen Verfahren geschützten Stehbolzen- oder Rohrenden verbunden sind.
5. Verbindung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung plattierten oder durch wasserseitigen Überzug geschützten Stahles für die Feuerbuchswand die Lochwandungen für den Einbau der Stehbolzen oder Rohre ebenfalls gegen Abzehrung geschützt sind.
6. Verbindung nach Anspruch i und folgende, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Feuerbuchse und gegebenenfalls die Stehbolzen und Rohre auf ihrer ganzen Länge gegen Abzehrung geschützt sind.