Quelle Bild-Zeitung v. 31.7.01


Quelle: Berliner Zeitung v. 29.7.01

Diese Nachricht war entsetzlich und unglaublich. Wie kann denn so etwas heute noch passieren?
Da die Zeitungsnachrichten äußerst unzureichend waren, musste man sich etwas gedulden bis die amtlichen Untersuchungsergebnisse endlich vorlagen; darin liest sich der Zustand und die Wartung des Kessels sowie die amtlichen Vorschriften wie ein Alptraum.

 

Obige Bilder zeigen den Typ der Unglückslokomobile, eine amerikanische Case 110.
Die Unglücksmaschine wurde als Modell 32 mit verlängertem Kessel 1908 gebaut und später der Modellreihe 110 zugeordnet.
Quelle der Bilder: Stephen A. Douglass, Oberlin, Ohio

 

Der Kesselzerknall

Am 29. Juli 2001 fuhr Cliff K. seine Maschine über Beton- und Asphaltstraßen ca. 1,2 Meilen weit zu einem Veranstaltungsgelände in Medina-Ohio, dort angekommen zerknallte der Kessel wenig später.
Zum Zerknall führte der Abriß der Feuerbüchsendecke von den Stehbolzen, sie wurde nach unten in den Feuerraum gedrückt. Bei dieser Deformation wurde die Feuerbüchsenwand an den Rauchrohren sowie die seitlichen Wände bis ca. 2/3 Höhe mit nach innen verformt, bis die Decke von den Wänden riß. Die Zerknallenergie war jetzt hauptsächlich nach unten gerichtet. Die abgerissenen Decke durchschlug die Roste, zertrümmerte sie und den darunter liegenden Aschkasten, dann hob die Dampfenergie den ca. 18,2t schweren Traktor 3-3,5m in die Luft.
Ein Teil der Energie ging durch die Rauchrohre nach vorn, riß die Rauchkammertür aus ihren Scharnieren und schleuderte sie bis zu 15m weit. Ebenso wurde die Feuertür und Aschfalltür aus den Scharnieren gerissen und durch die Luft geschleudert. Dabei wurden etliche Personen zum Teil schwer verletzt und Fahrzeuge beschädigt.
Der Traktor fiel anschließend auf die rechte Seite zu Boden, durch den Aufprall brach die vordere und hintere Achse.

Der Zerknall tötete auf der Stelle den Besitzer der Lokomobile Cliff K. (48), seinen Sohn William K. (26) und den Freund der Familie, Allan K. (46). Dennis J. (58), ein weiterer Freund der ebenfalls auf der Lokomobile war starb wenige Stunden später und Bryan H. (26) erlag seinen Verletzungen nach 7 Tagen.
Neben den 5 Toten erlitten über 49 weitere Personen zum Teil schwere Verletzungen durch umher fliegende Metallteile und Verbrennungen durch die Nachverdampfung des Kesselwassers.
 

Der Untersuchungsbericht

Nach dem Unglück wurde eine sofortige Untersuchung durch den Medina County Sheriff N.F. Hassinger und Lt. J. Detchon eingeleitet und ebenfalls eine Untersuchung vom Department of Labor & Industry, Minnesota angefordert. Diese Untersuchung leitete John D. Payton, Director of Boiler Section. Aus seinem „Examination Report“ nachfolgend die wichtigsten Auszüge, die Angaben in Klammern sind Anmerkungen des Berichterstatters.

1. Sicherheitsventil
Das Sicherheitsventil wurde dem „National Board for Inspection and Testing“ zugesandt. Die Untersuchung des Sicherheitsventiles ergab, das es nicht bei dem vorgeschriebenen Druck von 125psi ( 8,78kp/cm²) anhob, sondern erst bei einem Druck von 200psi. (14,06kp/cm², das entspricht +60% Abweichung!!).
Weitere Nachforschungen ergaben, dass das 14 Jahre alte Sicherheitsventil keine Reparaturen oder sonstigen Service erhalten hat. Ferner wurde festgestellt, daß auch bei vorherigen Veranstaltungen das Sicherheitsventil nicht durch Abblasen getestet wurde.

2. Manometer
Die Untersuchung des Kesselmanometers ergab eine Abweichung von –25psi (-1,76kp/cm², das entspricht einer 20%igen Abweichung, d.h. der tatsächliche Kesseldruck war um 25psi höher). Diese Abweichung war dem Betreiber bekannt.

3. Schmelzpropfen
Der Schmelzpropfen an der Feuerbüchse war nicht geschmolzen, die visuelle Untersuchung  zeigte aber leichte Anzeichen von Überhitzung.
Weitere Nachforschungen ergaben, dass der Eigner von Undichtigkeiten der Feuerbüchse gewusst haben muß, da Zusätze zur Kesselabdichtung dem Speisewasser zugegeben wurden.
(Diese Undichtigkeit könnten aber auch undichte Stehbolzenverbindungen gewesen sein. Grundsätzlich ist es ein krimineller Akt Dichtungszusätze, wie man sie für Autokühler kennt, in Dampfkesselanlagen einzusetzen).

4. Feuerbüchsendecke
Die ursprünglich 0,375 inches (9,53 mm) starke Feuerbüchsendecke zeigte im gesamten Bereich übermäßige Korrosion. Die gemessenen Wandstärken lagen bei 0,210 inches (5,334 mm), 0,170 inches (4,318 mm), 0,125 inches (3,175 mm), 0,105 inches (2,667 mm) und 0,085 inches (2,159 mm, d.h. nur 22,6% der Sollwandstärke!).

Nachrechnungen gemäß der amerikanischen Druckbehälterverordnung ASME 1924 und ASME 1998 nach dem maximalen Druck einer Wandstärke von 0,085 inches ergaben einen Wert zwischen 40 – 47 psi ( der max. Kesseldruck betrug 125 psi).

5. Stehbolzen

Die Stehbolzen zur Verbindung der Feuerbüchsendecke mit der Kesselwandung hatten einen ursprünglichen Durchmesser von 1 inch (25,4mm). Nachmessungen ergaben einen Durchmesser zwischen 0,600 und 0,700 inches, d.h. eine Reduzierung der Bolzenfläche um 64%.
Die Stehbolzen waren in der Feuerbüchsendecke verschraubt und das Ende in der Feuerbüchse vernietet, das Gewinde hatte 11 Gang/Zoll, d.h., dass der Bolzen mit 4,5 Gängen in der 3/8“ ( 9,53 mm) starken Feuerbüchsendecke saß.
Nachmessungen ergaben, dass die meisten Stehbolzen nur noch mit 2,5 Gewindegängen, einige davon sogar nur noch mit 1,5 Gängen in der Feuerbüchsendecke verschraubt waren.
5 Stehbolzen waren auf Grund der abgezehrten Wandstärke mit der Feuerbüchsendecke verschweißt.

Abstandsuntersuchungen der Stehbolzen zeigten, dass bei dem Abriß der Feuerraumdecke die Stehbolzen in ihrer Lage, mit Ausnahme der besagten 5 Stehbolzen, nicht verändert wurden. Dies lässt darauf schließen, dass es geringer Kraft bedurfte, die Feuerraumdecke von den Stehbolzen herunter zu drücken.

 
Untersuchungsergebnisse zur Ursache des Zerknalls
 

Es wurde an der Feuerbüchsendecke im Bereich um die Stehbolzenbefestigung herum Überhitzung des Bleches festgestellt, dies besonders an der Stelle mit der geringsten Wandstärke von 0,087 inches (2,21mm). Die Ursache für die Überhitzung war Kesselsteinablagerung im Bereich der Stehbolzenbefestigung, die isolierend zwischen Feuerraumwärme und Kesselwasser wirkt. Man geht davon aus, dass durch die geringe Wandstärke das Blech zu warm wurde und sich durch den Kesseldruck so verformt hat, dass es vom Stehbolzen heruntergedrückt wurde. Der Abriß von den anderen Stehbolzen sah so aus, als ob eine Tapete von der Wand abgezogen wurde.

Ferner:
Die errechnete Kraft bei einem vermutlichen Kesseldruck von 90 lbs. war während des Zerknalls 28.000.000 lbs  ( 12.700.800 kp), während ca. 1.280.000 lbs (580.600 kp) davon ausreichten, um die Maschine in die Höhe zu schleudern. Die restliche Energie wurde in die Umgebung abgeführt. 

Zum Schluß seines Untersuchungsberichtes stellt John D. Payton fest, dass der Kessel einer Inspektion im US-Staat Pennsylvania nicht stand gehalten hätte, er wäre in dem Zustand außer Dienst gestellt worden. 

Anmerkung des Berichterstatters hierzu:
Im US-Staat Ohio waren bis zum Unglück privat oder museal betriebene Lokomobile nicht inspektionspflichtig, da der Dampfkessel der Maschine zugeordnet wurde und Dampfmaschinen nicht der Inspektion unterlagen.
Diese Zuordnung war ein verhängnisvoller Fehler des Gesetzgebers!
Jetzt nach dem Unglück soll dieses Gesetz geändert werden.

Umrechnungseinheiten:   1psi = 0,0703 kp/cm²  --   1” = 1 inch = 25,4 mm  --   1lbs =  0,4536 kg


Skizzen zum Zerknallablauf


Skizze der abgezehrten Stehbolzen und der Feuerraumdecke

Skizze des Zerknalls Nr.1


Skizze des Zerknalls Nr.2


Schadensbilder


Die Maschine nach dem Kesselzerknall.


Das Handloch oberhalb der Feuerbüchse. Am Gewinderost erkennt man, daß dieses Handloch über Jahre nicht geöffnet wurde.
 

Stehbolzen der Feuerraumdecke. Bolzendurchmesser von 1" auf 0.700" und 0.600" abgerostet.


Stehbolzen der Decke mit nur 2 und weniger Gewindegängen.
Man beachte den Kesselstein.
 

Abgerostete Stehbolzen mit 1-2 Gewindegängen.

Stehbolzen der Feuerbüchsenwand mit 3 Gewindegängen.


Feuerraumdecke mit 0.173" Stärke oberhalb des angeschweißten Stehbolzens


Feuerraumdecke mit 2 angeschweißten Stehbolzen auf Grund der abgezehrten Wandstärke.


Feuerraumdecke mit angeschweißten Stehbolzen, der weniger als einen Gewindegang hatte.

Quellen:
- Untersuchungsbericht und Fotos, John D. Payton:  www.doli.state.mn.us/boilerohio.html
- Skizzen und weitere Informationen: Zeitschrift "Iron Men Album" - U.S.A., Nov./ Dez. 2001 und Jan./ Febr. 2002, mein Dank geht an Herrn W. Schlager, Bellingham-U.S.A. für die Zusendung dieser Berichte.
- Zeitschrift: " Journal Dampf Heißluft", 2/2001

Jürgen Wiese, Hamburg

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