Esistono numerosi dispositivi di sicurezza messi in atto per garantire la sicurezza delle macchine meccaniche. Una spina fusibile, nota anche come spina fusibile filettata, è uno di questi dispositivi comunemente utilizzato nei motori a vapore. Assicura che, qualora i livelli dell’acqua tornino a livelli pericolosi, gli operatori saranno avvisati da un forte flusso di vapore, che consente loro di agire.
Creati con ottone, bronzo o canna di fucile, i tappi fusibili sono formati con un foro affusolato. Questo foro si estende per tutta la lunghezza della spina. Viene quindi fissato con un sigillante metallico, come stagno o piombo. Quando viene utilizzato, una spina fusibile è fissata alla piastra superiore, o al foglio della corona, del focolare del motore a vapore.
Una volta in posizione, la spina fusibile si immerge di un pollice nello spazio dell’acqua sopra di essa. Funziona riscaldando quando la sua punta non è più immersa nell’acqua, indicando che i livelli sono troppo bassi. Mentre si surriscalda, il suo sigillante si scioglie, permettendogli di diventare un semplice fischio, molto simile a quello su una teiera. Questa è considerata l’ultima risorsa, poiché un livello dell’acqua così basso a questo punto si sarebbe già rivelato pericoloso.
Il pericolo sta nel calore del focolaio del motore a vapore, in particolare quello dei gas di combustione. Possono raggiungere i 550 ° C (1000 ° F), che è pericoloso sia per il motore che per l’uomo. Poiché molti focolari sono realizzati in rame, che può sciogliersi a questa temperatura, questo calore rende il focolare vulnerabile al collasso. In questo caso, l’intera macchina può esplodere di conseguenza.
Richard Trevithick ha inventato la spina fusibile filettata nel 1803. Dopo che una delle sue caldaie è esplosa durante una perdita d’acqua, era intenzionato a realizzare un dispositivo di rilevamento che potesse offrire un mezzo di prevenzione. È stato particolarmente investito nel progetto a causa della sua difesa dei motori a vapore ad alta pressione. Grazie alla sua invenzione, questa forma di motore a vapore è stata approvata ed è ancora in funzione oggi.
Sebbene utili, le spine fusibili filettate possono non funzionare. Se il sigillante dovesse ossidarsi o incrostarsi con l’invecchiamento, può danneggiare l’affidabilità della spina. Queste condizioni possono aumentare il punto di fusione del metallo, impedendo che reagisca quando viene riscaldato. Alcune spine fusibili non sono state attivate anche dopo essere state esposte a temperature superiori a 2000 ° F (1100 ° C).
A causa di questa minaccia, sono stati stabiliti standard per prevenire queste condizioni. In alcune aree, le spine fusibili devono essere sostituite dopo trenta o sessanta giorni di utilizzo. In altri, il limite è di 500 ore.