TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd ED - Przygodda, J. T1 - Erweiterung der empirischen Modellierung der Lachenverdunstung für geringe Windgeschwindigkeiten und hohe Dampfdrücke N2 - Bei der Freisetzung von brennbaren und/oder toxischen Stoffen mit einem Siedepunkt nahe der Umgebungstemperatur (z.B. Fluorwasserstoff) oder von erhitzten Flüssigkeiten, findet die Verdunstung bei höheren Dampfdrücken statt. In diesem Bereich ist der Massenstrom beim Stoffübergang von der flüssigen in die gasförmige Phase mit herkömmlichen Modellen nur noch schwer zu beschreiben. Während der Annäherung an den Siedepunkt findet ein gleitender Übergang von der konzentrationsgradient-dominierten Verdunstung in die wärmestrom-dominierte Verdampfung statt. Die meisten Verdunstungsmodelle wurden entwickelt, um den Stoffübergang bei geringen Dampfdrücken zu beschreiben. Der Verdunstungsmassenstrom berechnet sich aus dem Stoffübergangskoeffizienten, der anhand der Grenzschichtparameter, wie die charakteristische Länge, Windgeschwindigkeit und die Stoffeigenschaften bestimmt wird, und einem Druckterm, der je nach Modell in linearer oder logarithmischer Formulierung vorliegt. Während letztere am Siedepunkt zu einem unendlichen Massenstrom führt, liefert der lineare Ansatz (unterschiedliche) finite Werte. Obwohl unbestritten sein dürfte, dass die Annahme eines unendlichen Massenstromes nicht plausibel ist, stellt sich die Frage welcher Ansatz die Realität in der Nähe der Siedetemperatur am besten wiedergibt. Da für den hier diskutierten Dampfdruckbereich keine veröffentlichten Daten zu finden waren, wurden in der BAM neue Messreihen durchgeführt. In einer beheizbaren Wanne mit 90 cm Durchmesser wurde in Freilandversuchen der Massenstrom für verschiedene Substanzen bei unterschiedlichsten Temperaturen und somit Dampfdrücken bestimmt. Zusammen mit den Ergebnissen früherer Experimente in der BAM zur Verdunstung unter Freilandbedingungen liegt jetzt eine ausreichende Datenbasis für die Bewertung der Modelle und insbesondere der Ansätze für den Druckterm vor. T2 - 12. Fachtagung Anlagen-, Arbeits-und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 05.11.2015 KW - Lachenverdunstung KW - Dampfdruck KW - Modell PY - 2015 SN - 978-3-86011-091-1 VL - 2015 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-37189 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd ED - de Rademaeker, E. ED - Schmelzer, P. T1 - Pool evaporation at higher vapour pressures N2 - Hazardous substances with a boiling point close to ambient temperatures will evaporate at higher vapour pressures, so that the evaporation takes places in the smooth transition between the evaporation at boiling point and below boiling point, representing the transition between two different physical phenomena. Whilst the evaporation at boiling point is driven by the available heat flux, the evaporation below boiling point is driven by the concentration gradient between the pool surface and the ambient air. Available evaporation models usually focused on the correct description of the mass transfer coefficient for temperatures below boiling point. A formulation of the correct equation for the mass flow is rarely documented. Whilst the mass transfer coefficient formulation is more or less equivalent in most models, the main difference occurs in the formulation of the mass flow equation. In Fact two types of models can be identified: the models with a linear pressure term and the models with a logarithmic pressure term. Whilst the logarithmic formulations result in an infinite mass flow near boiling point, which is not plausible, the linear formulations reach (different) finite values. Due to a lack of published experimental data it was not possible to determine whether the linear approach is conservative, under predicting or more or less accurate close to the boiling point. To evaluate the accuracy of each type of formulation, test series on liquid pools have been carried out at BAM for substances like Water, Ethanol, Cyclohexane, and Acetone. The tests were done under ambient conditions with a heatable, 90 cm diameter pool, so that the vapour pressures investigated ranged from 0 to close to 1 bar. The experimental data showed that neither of the linear nor the logarithmic formulation of the evaporation models is able to predict correctly the mass flow close to the boiling point. The logarithmic approach heavily over predicts the mass flow, while the linear approach is not conservative anymore when the vapour pressure exceeds 0.7 bar. T2 - 15th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - pool evaporation KW - vapour pressure KW - modelling PY - 2016 SN - 978-88-95608-39-6 DO - https://doi.org/10.3303/CET1648017 SN - 2283-9216 VL - 2016 IS - 48 SP - 97 EP - 102 PB - AIDIC CY - Italy AN - OPUS4-37183 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Krebber, Katerina T1 - Distributed acoustic fibre-optic sensors for condition monitoring of pipelines N2 - Industrial piping systems are particularly relevant to public safety and the continuous availability of infrastructure. However, condition monitoring systems based on many discrete sensors are generally not well-suited for widespread piping systems due to considerable installation effort, while use of distributed fibre-optic sensors would reduce this effort to a minimum. Specifically distributed acoustic sensing (DAS) is employed for detection of third-party threats and leaks in oil and gas pipelines in recent years and can in principle also be applied to industrial plants. Further possible detection routes amenable by DAS that could identify damage prior to emission of medium are subject of a current project at BAM, which aims at qualifying distributed fibre optic methods such as DAS as a means for spatially continuous monitoring of industrial piping systems. Here, first tests on a short pipe are presented, where optical fibres were applied directly to the surface. An artificial signal was used to define suitable parameters of the measurement system and compare different ways of applying the sensor. T2 - Sixth European Workshop on Optical Fibre Sensors CY - Limerick, Ireland DA - 31.05.2016 KW - fibre-optic condition monitoring KW - distributed acoustic sensing (DAS) KW - pipeline monitoring KW - sensor application PY - 2016 SN - 978-1-5106-0219-9 DO - https://doi.org/10.1117/12.2236809 SN - 0277-786X VL - Vol. 9916 SP - Article Number: 99162Y PB - SPIE CY - Bellingham, Washington USA AN - OPUS4-37234 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Pool Evaporation at Higher Vapour Pressures N2 - Hazardous substances with a boiling point close to ambient temperatures will evaporate at higher vapour pressures, so that the evaporation takes places in the smooth transition between the evaporation at boiling point and below boiling point, representing the transition between two different physical phenomena. Whilst the evaporation at boiling point is driven by the available heat flux, the evaporation below boiling point is driven by the concentration gradient between the pool surface and the ambient air. Available evaporation models usually focused on the correct description of the mass transfer coefficient for temperatures below boiling point. A formulation of the correct equation for the mass flow is rarely documented. Whilst the mass transfer coefficient formulation is more or less equivalent in most models, the main difference occurs in the formulation of the mass flow equation. In Fact two types of models can be identified: the models with a linear pressure term and the models with a logarithmic pressure term. Whilst the logarithmic formulations result in an infinite mass flow near boiling point, which is not plausible, the linear formulations reach (different) finite values. Due to a lack of published experimental data it was not possible to determine whether the linear approach is conservative, under predicting or more or less accurate close to the boiling point. To evaluate the accuracy of each type of formulation, test series on liquid pools have been carried out at BAM for substances like Water, Ethanol, Cyclohexane, and Acetone. The tests were done under ambient conditions with a heatable, 90 cm diameter pool, so that the vapour pressures investigated ranged from 0 to close to 1 bar. The experimental data showed that neither of the linear nor the logarithmic formulation of the evaporation models is able to predict correctly the mass flow close to the boiling point. The logarithmic approach heavily over predicts the mass flow, while the linear approach is not conservative anymore when the vapour pressure exceeds 0.7 bar. T2 - 15th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - pool evaporation KW - high KW - vapour pressure PY - 2016 AN - OPUS4-37179 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Analysis of consequence modelling approaches and experimental campaigns N2 - Presentation of the objectives and achieved results of the Work packages 1 and 4 of the SAPHEDRA Project. T2 - 15th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Freiburg, Germany DA - 05.06.2016 KW - Consequence modelling KW - Experimental campaigns KW - SAPHEDRA PY - 2016 AN - OPUS4-37180 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Erweiterung der empirischen Modellierung der Lachenverdunstung für geringe Windgeschwindigkeiten und hohe Dampfdrücke T2 - 12. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Deutschland DA - 2015-11-05 PY - 2015 AN - OPUS4-34783 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Comparing Different Methods for Calculating the Gas Dispersion T2 - 14th International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Florence, Italy DA - 2013-05-12 PY - 2013 AN - OPUS4-28459 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Experimentelle Untersuchungen und Simulationen zur Ausbreitung schwerer Gase. T2 - DECHEMA - AA Auswirkungen von Stoff- und Energiefreisetzungen CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 2013-05-29 PY - 2013 AN - OPUS4-28648 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lohrer, Christian A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Assessment of pyrotechnic smoke emissions with CFD tools N2 - Pyrotechnics are increasingly used in stage and theatre productions to realize visual and aural effects such as explosions, fires, and smoke emissions. Preceding the use on stage, a hazard or risk assessment has to be conducted by the operators and assessed by the respective enforcement bodies. A significant hazard aligned with pyrotechnics at indoor venues is the formation of smoke, may it be deliberately generated to visualize a respective effect or unintentionally liberated as a by-product of other effects. An estimation of the impact of smoke on the audience is quite challenging, as it strongly depends amongst others on the venue geometry, Ventilation conditions and the specific type of articles being used. Computational fluid dynamics (CFD) offers the possibility to receive relevant time dependent information, such as smoke concentration, temperature, velocity etc. for every desired location within the 3D fluid domain and may therefore be used to estimate the smoke dispersion in a specific venue. The entire approval process for the use of specific pyrotechnics prior to the events could be supported by this approach. This paper shows the advantages and weak-points of the application of CFD for a study case. Within this case, the dispersion of smoke due to the burn-off of pyrotechnics inside a chamber with defined boundary conditions was modeled and compared with respective aerosol measurements. T2 - 14th International symposium on fireworks CY - Changsha, China DA - 14.10.2013 KW - Altitude measurement techniques KW - Measurement uncertainties KW - Standardisation PY - 2013 SN - 978-0-9867279-4-8 SN - 978-0-9867279-6-2 SP - 138 EP - 150 AN - OPUS4-29384 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd A1 - Schmidt, Dirk T1 - Simulation und experimentelle Untersuchungen der Schwergasausbreitung N2 - Aufgrund gestiegener Rechnerleistung finden heutzutage numerische Strömungssimulationen aus dem Bereich der CFD (Computational Fluid Dynamics) immer mehr Eingang in die Sicherheitstechnik. Bisherige Berechnungsverfahren zur Schwergasausbreitung basieren zum Teil auf empirischen Annahmen und sind in ihrem Anwendungsbereich eingeschränkt. Die zugrunde liegenden Formeln und Theorien erlauben außerdem meist nur eindimensionale Aussagen bezüglich der Konzentrationsverteilung in der Umgebung. Anhand von Literaturdaten und eigenen Freifeldversuchen zur Schwergasausbreitung soll die Leistungsfähigkeit von CFD-Berechnungen hinsichtlich ihres Kosten/Nutzen-Verhältnisses sowie im Vergleich zu herkömmlichen Modellen bewertet werden. Während die eigenen Freifeldversuche hauptsächlich zur Validierung der numerischen Simulationen dienen, können anhand der in der Literatur veröffentlichten Daten Vergleiche mit z. B. der VDI-Richtlinie 3783, Blatt 2 durchgeführt werden. KW - Schwergas KW - Ausbreitung KW - Simulation PY - 2013 SN - 0030-834X VL - 123 IS - 3 SP - 14 EP - 18 PB - Wirtschaftsverl. NW CY - Bremerhaven AN - OPUS4-29585 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd T1 - Numerische Simulation der Gasausbreitung N2 - Die VDI Richtlinie 3783, Blatt 2 zeigt im Vergleich mit den experimentellen Daten aus den eigene Versuchsreihen zur Schwergasausbreitung eine gute konservative Abschätzung der Konzentrationsverteilung. Die Berechnungen für die Ausbreitung dichteneutraler Gase mit Blatt 1 der Richtlinie lieferten jedoch zu niedrige Konzentrationswerte. Allgemein ist festzuhalten, dass die Anforderungen an die Datenlage zu den Randbedingungen sehr niedrig sind ebenso wie der Rechenaufwand. AUSTAL2000 hat eine wesentlich bessere Übereinstimmung mit dem Messwerten für die Ausbreitung dichteneutraler Gase gezeigt. Diese Feststellung sollte jedoch noch durch den Vergleich mit weiteren Messreihen verifiziert werden. AUSTAL2000 hat in Zusammenhang mit dem diagnostischen Windfeldmodell im Vergleich zu Blatt 1 der VDI Richtlinie 3783 den Vorteil, dass Gebäude explizit berücksichtigt werden können. Als Partikelmodell ist es außerdem in der Lage den Nahbereich der Quelle berechnen zu können. Der Rechenaufwand hierbei ist jedoch deutlich höher als bei der VDI Richtlinie 3783, während die Anforderungen an die Randbedingungen ähnlich niedrig sind. CFX hat sich als flexibles Berechnungswerkzeug erwiesen. In allen betrachteten Fällen konnte für die instationäre Berechnung eine gute Übereinstimmung mit den Messwerten nachgewiesen werden. Hierbei ist es jedoch erforderlich, eine sehr detaillierte Kenntnis über die zeitabhängige Entwicklung der Randbedingungen zu haben. Der Vorteil von CFD-Modellen liegt in der universellen Einsetzbarkeit verglichen mit den spezialisierten Modellen die auf einen sehr engen Anwendungsbereich beschränkt sind. Weiterhin liefern CFD-Modelle detaillierte Informationen über die räumlichen Phänomene. Spätestens bei der Untersuchung der Auswirkungen spezifischer Hindernisse z.B. eines neuen Gebäudes in einer Industrieanlage auf die Gasausbreitung ist CFD sicherlich die Methode der Wahl. Der Einsatz von CFD Methoden ist jedoch sehr Zeit- und Rechenaufwändig. T2 - 11. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2013 KW - Gasausbreitung KW - Simulation PY - 2013 SN - 978-3-86011-058-4 IS - O-03 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-29547 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd A1 - Schmidt, Dirk ED - Beyer, M. ED - Stolz, T. T1 - Simulation und experimentelle Untersuchungen der Schwergasausbreitung T2 - 13. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Braunschweig, Germany DA - 2013-06-18 KW - Schwergas KW - Ausbreitung KW - Simulation PY - 2013 SN - 978-3-95606-062-5 SN - 1868-5838 SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-29584 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Numerische Simulation der Gasausbreitung T2 - 11. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 2013-11-07 PY - 2013 AN - OPUS4-29487 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Bonow, G. A1 - Kroll, A. A1 - Hegenberg, J. A1 - Schmidt, L. A1 - Barz, T. A1 - Schulz, D. T1 - Forschungsprojekt RoboGasInspector: Gaslecksuche mit autonomen mobilen Robotern N2 - Im Rahmen des Förderprogramms AUTONOMIK des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie wurde in einem Konsortium aus neun Projektpartnern der Prototyp eines autonomen mobilen Roboters zur Gaslecksuche in ausgedehnten Industrieanlagen entwickelt. Anhand verschiedenartiger Sensorik zur Selbstlokalisation und Navigation wurde die autonome Beweglichkeit des Systems für beliebige Anlagen realisiert, mit der Option anhand von Teleoperation manuell in den Prozess einzugreifen. Ausgestattet mit Video- und Gasfernmesstechnik ist der Roboter imstande, Inspektionsaufgaben in Industrieanlagen durchzuführen, ohne in mögliche Gefahrenbereiche direkt einfahren zu müssen und ohne, dass ein Mensch vor Ort anwesend ist. Der Roboter kann zur routinemäßigen Inspektion von Anlagen oder zur gezielten Untersuchung spezifischer Anlagenteile eingesetzt werden. Dank der verwendeten Fernmesstechnik können auch Anlagenteile inspiziert werden, die aufgrund ihrer beschränkten Zugänglichkeit mittels herkömmlicher Messtechnik nur schwer zu inspizieren sind. KW - Lecksuche KW - Roboter KW - Gasausbreitung KW - Simulation PY - 2013 SN - 2191-0073 VL - 3 IS - 5 SP - 10 EP - 15 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-29586 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd A1 - Schmidt, Dirk ED - Pierucci, S. ED - Klemes, J.J. ED - De Rademaeker, E. ED - Fabiano, B. ED - Buratti, S.S. T1 - Comparing different methods for calculating the gas dispersion N2 - When handling flammable and/or toxic liquids or gases, the gas dispersion following a release of substance is a scenario to be considered in the risk assessment to determine the lower flammability distance (LFD) and toxicity thresholds. In this work a comparison of different gas dispersion tools of varying complexity ranging from a simple Gaussian model over a boundary layer model (BLM) and a Lagrangian model to CFD (in this case ANSYS CFX v14) is presented. The BLM covers the special case of liquid releases with formation of a pool. It does not only solve the gas dispersion but also calculates the evaporating mass flow out of the pool. The simulation values are compared to each other and to experimental data resulting mainly from our own open air experiments covering the near field and carried out on the Test Site Technical Safety of BAM (BAM-TTS) for different release types (pool evaporation, gas release) and topologies. Other validation data were taken from literature and cover large scale experiments in the range of several 100 m. T2 - 14th International symposium on loss prevention and safety promotion in the process industries CY - Florence, Italy DA - 12.05.2013 KW - Gas dispersion KW - Simulation PY - 2013 SN - 978-88-95608-22-8 SN - 1974-9791 N1 - Serientitel: Chemical engineering transactions – Series title: Chemical engineering transactions IS - 31 SP - 1 EP - 6 PB - AIDIC, Associazione Italiana di Ingegneria Chimica CY - Milano AN - OPUS4-29587 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Simulation und experimentelle Untersuchungen der Schwergasausbreitung T2 - 13. BAM/PTB-Kolloquium CY - Braunschweig, Germany DA - 2013-06-18 PY - 2013 AN - OPUS4-29773 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - VDI-Richtlinie 3783 Blatt 2, Ausbreitung von schweren Gasen T2 - LUP-Inhouse-Seminar 2014 im Regierungspräsidium Darmstadt CY - Wiesbaden, Germany DA - 2014-03-27 PY - 2014 AN - OPUS4-30467 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Lachenverdampfung - Lachenverdunstung T2 - LUP-Inhouse-Seminar 2014 im Regierungspräsidium Darmstadt CY - Wiesbaden, Germany DA - 2014-03-27 PY - 2014 AN - OPUS4-30466 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Bestimmung des Massenstroms T2 - LUP-Inhouse-Seminar 2014 im Regierungspräsidium Darmstadt CY - Wiesbaden, Germany DA - 2014-03-27 PY - 2014 AN - OPUS4-30465 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd A1 - Schmidt, Dirk T1 - Comparing tools of varying complexity for calculating the gas dispersion N2 - When handling flammable and/or toxic liquids or gases, the gas dispersion following a release of substance is a scenario to be considered in the risk assessment to determine the lower flammability distance (LFD) and toxicity thresholds. In this work a comparison of different gas dispersion tools of varying complexity ranging from a simple Gaussian model over a boundary layer model (BLM) and a Lagrangian model to CFD (in this case ANSYS CFX v14) is presented. The BLM covers the special case of liquid releases with formation of a pool. It does not only solve the gas dispersion but also calculates the evaporating mass flow out of the pool. The simulation values are compared to each other and to experimental data resulting mainly from our own open air experiments covering the near field and carried out on the Test Site Technical Safety of BAM (BAM-TTS) for different release types (pool evaporation, gas release) and topologies. Other validation data were taken from literature and cover large scale experiments in the range of several 100 m. KW - Gas dispersion KW - Modeling KW - CFD KW - Hazard assessment KW - Gauss KW - Lagrange PY - 2014 DO - https://doi.org/10.1016/j.psep.2014.02.014 SN - 0957-5820 SN - 1744-3598 SP - 1 EP - 6(?) PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-30529 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Beurteilung verschiedener Ansätze zur Modellierung einer Lachenverdunstung im Rahmen von Störfallauswirkungsbetrachtungen T2 - DECHEMA Arbeitskreis "Auswirkung von Stoff- und Energiefreisetzungen" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 2010-10-01 PY - 2010 AN - OPUS4-22111 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd T1 - Erforderliche Komplexität bei der Modellierung einer Lachenverdunstung im Rahmen von Störfallauswirkungsbetrachtungen T2 - 10. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Deutschland DA - 2010-11-04 KW - Verdunstung KW - Empirische Modelle KW - Experimentelle Daten KW - Anlagensicherheit KW - Umweltschutz KW - Sicherheitstechnik KW - Explosionsschutz PY - 2010 SN - 978-3-89746-119-2 IS - M-01 / Paper 8338 SP - 1 EP - 21 CY - Frankfurt/M. AN - OPUS4-22349 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Erforderliche Komplexität bei der Modellierung einer Lachenverdunstung im Rahmen von Störfallauswirkungsbetrachtungen T2 - 10. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltschutz CY - Köthen, Germany DA - 2010-11-04 PY - 2010 AN - OPUS4-22321 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Calculation of the gas dispersion out of an evaporating pool T2 - 8th European congress of chemical engineering CY - Berlin, Germany DA - 2011-09-25 PY - 2011 AN - OPUS4-24427 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Gasausbreitung bei Stofffreisetzung aus einer Lache T2 - ProcessNet Jahrestagung 2007 CY - Aachen, Germany DA - 2007-10-16 PY - 2007 AN - OPUS4-16045 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schalau, Bernd A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Praktische Beispiele und Erfahrungen zu Störfallauswirkungsbetrachtungen T2 - 17. Fachgespräch Anlagensicherheit 2008 CY - Bad Dürkheim, Germany DA - 2008-05-06 PY - 2008 AN - OPUS4-17403 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Instationäre Berechnung der Lachenverdunstung und -verdampfung mittels eines Grenzschichtverfahrens T2 - 9. Fachtagung "Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit" CY - Köthen, Germany DA - 2008-11-06 PY - 2008 AN - OPUS4-18224 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd A1 - Acikalin, Hatice Aydan A1 - Steinbach, J. T1 - Instationäre Berechnung der Lachenverdunstung mittels eines Grenzschichtverfahrens T2 - ProcessNet Arbeitsauschuss "Sicherheitsgerechtes Auslegen von Chemieanlagen" und "Auswirkungen von Stoff- und Energiefreisetzungen" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 2008-11-19 PY - 2008 AN - OPUS4-18354 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schmidt, Dirk A1 - Schalau, Bernd A1 - Acikalin, Hatice Aydan A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Vergleich von Methoden zur Quantifizierung von Risiken verfahrenstechnischer Anlagen T2 - 8. Fachtagung "Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit" CY - Köthen, Deutschland DA - 2006-11-09 KW - Risiko KW - QRA KW - Purple Book KW - ARAMIS KW - LOPA KW - Fehlerbaum KW - Gefährdungsermittlung KW - Auswirkungsbetrachtungen KW - Häufigkeiten KW - Datenbank PY - 2006 SN - 3-936415-48-X SP - 1 EP - 14(?) PB - VDI, Hallescher Bezirksverein CY - Halle AN - OPUS4-12745 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Berechnung der Lachenverdunstung mit einem Grenzschichtverfahren T2 - ProcessNet-Arbeitsausschuss "Auswirkungen von Stoff- und Energiefreisetzungen" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 2007-03-15 PY - 2007 AN - OPUS4-14601 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin A1 - Habib, Abdel Karim A1 - van Wingerden, Kees ED - Beyer, Michael ED - Lucassen, Arnas T1 - Large-scale tests to investigate the consequences of exposing cryogenic storage vessels containing liquid hydrogen to a fire load N2 - Large Scale Experiments have been performed to determine whether a storage vessel containing liquid hydrogen (LH2) and caught in a fire engulfing the vessel can result in a BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) and if so its consequences. The tests were performed at the Test Site Technical Safety of the Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) in Germany at the Hydrogen Test Area (H2TA) within a research cooperation between BAM and Gexcon as part of the SH2IFT program. Three tests were performed using double-walled vacuum insulated vessels of 1 m3 volume. The cylindrical Vessels differed in orientation (horizontal or vertical) and the insulation material used (perlite or multi-layer insulation (MLI)). The degree of filling of the vessels was approximately 35-40 % in each of the tests performed. The fire load was provided by a propane fed burner-system positioned under the storage vessel and designed to give a homogeneous fire load. The conditions in the vessel (temperatures and pressure) as well as external effects (heat radiation, blast waves, flame ball development and fragmentation) were measured. All vessels were equipped with K-type thermocouples at several locations at the inner and outer vessel shell. The pressure inside the inner vessel and in the space between the inner and outer vessels (vacuum pressure) was measured. Bolometers were used to measure the heat radiation generated by both the propane fire and that generated by a possible fireball/BLEVE. To measure blast generated by the vessel burst/BLEVEs blast pencils were positioned at up to three locations. Further several cameras were used to monitor the events: normal cameras, infrared (IR)-cameras, high-speed cameras also on board of an UAV. Two of these vessels, a horizontal and a vertical vessel both insulated with perlite withstood the fire loading for 1 hour 20 minutes and 4 hours respectively without catastrophic failure. A horizontal vessel insulated with MLI failed by bursting after 1 hour and 6 minutes resulting in a fireball, fragments, and blast wave. T2 - 14th International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions CY - Braunschweig, Germany DA - 11.07.2022 KW - Prevention KW - Industrial explosions KW - BLEVE KW - LH2 KW - Fire ball KW - Fragments PY - 2022 DO - https://doi.org/10.7795/810.20221124 SP - 168 EP - 181 AN - OPUS4-59440 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd A1 - Acikalin, Hatice Aydan A1 - Steinbach, J. T1 - Instationäre Berechnung der Lachenverdunstung und -verdampfung mittels eines Grenzschichtverfahrens T2 - 9. Fachtagung "Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit" CY - Köthen, Deutschland DA - 2008-11-06 KW - Quantitative Risikoanalyse KW - Störfall-Verordnung PY - 2008 SN - 978-3-89746-099-7 IS - I 02 SP - 1 EP - 13 PB - VDI, Hallescher Bezirksverein CY - Halle AN - OPUS4-18411 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd A1 - Acikalin, Hatice Aydan A1 - Steinbach, J. T1 - Transient calculation of the boundary layer flow over spills N2 - In this work, results of numerical simulations and experimental investigations of the mass flow from evaporating liquid pools are presented. Numerical simulations are based on the boundary layer equations combined with an algebraic turbulence model. The experiments were carried out on open air test sites within flat and very rough topographies, at different temperatures with ethanol and cyclohexane as the evaporating liquids. An experimental investigation of the influence of the topography on the evaporation of a liquid pool is conducted. The results of the simulation are validated against experimental data from the open air experiments. Furthermore, a comparison of the simulation results with empirical prediction models has been made. KW - Evaporation KW - Mass transfer KW - Modeling KW - Simulation PY - 2009 DO - https://doi.org/10.1002/ceat.200800527 SN - 0930-7516 SN - 1521-4125 VL - 32 IS - 2 SP - 306 EP - 311 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-18747 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd A1 - Zeps, Robert A1 - Frank, S. T1 - Vergleich von Modellen zur Simulation einer Lachenverdunstung N2 - Betreiber, deren Betriebsbereiche den erweiterten Pflichten der Störfall-Verordnung unterliegen, müssen einen Sicherheitsbericht anfertigen, in dem Szenarien möglicher Störfälle beschrieben sind. Im Rahmen dieser Störfallauswirkungsbetrachtungen sind auch oftmals Szenarien zu untersuchen, bei denen Flüssigkeiten freigesetzt werden. Der Verdunstungsmassenstrom aus der Flüssigkeitslache ist der maßgebliche Eingangsparameter für die Gasausbreitungsberechnung mit der die Gefährdungsradien ermittelt werden. Für die Berechnung des Verdunstungsmassenstroms werden meist empirische Modelle eingesetzt. Anhand von experimentellen Daten aus eigenen Freilandversuchen werden die Leistungsfähigkeit sowie die Grenzen des Anwendungsbereichs diverser bekannter Modelle untersucht. KW - Verdunstung KW - Empirische Modelle KW - Experimentelle Daten PY - 2010 SN - 1434-9728 SN - 1436-4948 SN - 0372-2457 SN - 0376-1185 VL - 51 IS - 1/2 SP - 22 EP - 27 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-20873 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Lachenverdampfung - Lachenverdunstung T2 - LUP-Inhouse-Seminar 2014 im Regierungspräsidium Darmstadt CY - Frankfurt/Main DA - 2014-12-16 PY - 2014 AN - OPUS4-32761 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Ermittlung von Massenströmen T2 - LUP-Inhouse-Seminar 2014 im Regierungspräsidium Darmstadt CY - Frankfurt/Main DA - 2014-12-16 PY - 2014 AN - OPUS4-32760 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Schwergasausbreitung T2 - LUP-Inhouse-Seminar 2014 im Regierungspräsidium Darmstadt CY - Frankfurt/Main DA - 2014-12-16 PY - 2014 AN - OPUS4-32759 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin A1 - Habib, Abdel Karim A1 - van Wingerden, Kees T1 - Unterfeuerung von Flüssigwassersttofftanks - Topologie eines kritischen Behälterversagens N2 - In einer Versuchsreihe im Realmaßstab wurden drei Flüssigwasserstofftanks (LH2) unterfeuert. Hierbei sollte unter anderem geklärt werden, ob es, analog zu druckverflüssigten Gasen, zu einem BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Cloud Explosion) kommen kann. Die Experimente wurden auf dem Testareal Wasserstoffsicherheit des Testgeländes Technische Sicherheit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM-TTS) im Rahmen einer Forschungskooperation zwischen der BAM und Gexcon, als Teil des SH2IFT-Programms durchgeführt. Es handelte sich um doppelwandige, vakuumisolierte Tanks von 1 m³ Volumen. Die zylindrischen Tanks unterschieden sich durch ihre Ausrichtung (horizontal oder vertikal) und das verwendete Isoliermaterial (Perlit oder Mehrschichtisolierung (MLI). Der Füllgrad der Tanks betrug bei jedem der durchgeführten Tests etwa 35-40 %. Die Brandlast wurde homogen durch ein propangasbetriebenes Brennersystem erzeugt. Gemessen wurden die Bedingungen im Behälter (Temperaturen und Druck) sowie äußere Randbedingungen und Auswirkungen beim Versagen (Wärmestrahlung, Druckwellen, Flammenballentwicklung und Fragmentierung). Mit Bolometern wurde die Wärmestrahlung gemessen, die sowohl durch das Propanfeuer als auch durch einen möglichen Feuerball/BLEVE erzeugt wurde. Zur Messung der durch das Bersten von Behältern/BLEVEs erzeugten Druckwellen wurden sog. Pencil-Probes verwendet. Des Weiteren wurden mehrere Kameras zur Überwachung der Experimente eingesetzt: Normalbildkameras, Infrarot (IR)-Kameras und Hochgeschwindigkeitskameras, sowohl bodengestützt als auch mittels einer Drohne. Zwei der untersuchten Tanks, ein horizontaler und der vertikale, die beide mit Perlit isoliert waren, hielten der Brandbelastung stand, ohne dass es zu einem Behälterversagen kam. Der mit MLI isolierte horizontale Behälter barst nach 1 Stunde und 6 Minuten und erzeugte dabei einen Feuerball, Trümmerflug und eine Druckwelle. Neben der Beschreibung der Auswirkungen eines kritischen Versagens eines LH2-Tanks sind weitere Ziele der Arbeit die Identifizierung kritischer Behälterzustände sowie die Erstellung eines umfassendes Datensatzes der Trümmer des geborstenen Tanks. Die größten Abstände für kritische Abstände ergaben sich durch Fragmentwurf. Hier sollen 3D-Scans für die Verwendung in CAD und FEM Anwendungen bereitgestellt werden. Umfassende Daten zu den Fragmentwurfweiten, -massen und -positionen wurden bereits publiziert. Damit soll die Voraussetzung geschaffen werden, um vorhandene Wurfweitenmodelle, die bisher nur für einschalige Behälter konzipiert wurden auf ihre Eignung für mehrschalige Behälter zu überprüfen oder mögliche Anpassungen anhand der realen Daten vornehmen zu können. Zudem wurde damit begonnen die nicht geborstenen Tanks zu vermessen und zu zerlegen, um u.a. die Perlit-Schüttung auf Beeinträchtigungen durch den Transport und die Unterfeuerung zu untersuchen. T2 - Magdeburg-Köthener Brandschutz- und Sicherheitstagung 2024 CY - Magdeburg, Germany DA - 14.03.2024 KW - LH2 KW - Flüssigwasserstoff KW - Bleve KW - Tank KW - Bersten KW - Unterfeuerung PY - 2024 SN - 978-3-948749-42-2 SP - 117 EP - 126 CY - Magdeburg AN - OPUS4-59711 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Hazard Assessment and reality – or - The difference between theory and practice is greater in practice than in theory. N2 - For hazard Assessment purposes we need models to predict what would happen in case of an accident. The challenge in hazard assessment consists not only in choosing the right model, but beforehand to define the correct scenario .If models can be found for the physical effect to be simulated, the validation of these models is the next challenge. Even if experimental data can be found it should always be checked, if these data are correct, even if in general experimental data are considered as “failsafe” or “the absolute truth”. T2 - EPSC Webinar CY - Online Meeting DA - 27.11.2020 KW - Hasard assessment KW - Gas dispersion KW - Modeling KW - Release PY - 2020 AN - OPUS4-52676 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Experimental investigation of the consequences of release of liquified hydrogen onto and under water N2 - Large-scale experiments have been performed to investigate the possible consequences of realistic amounts of liquified hydrogen (LH2) encountering water. The tests were performed at the Test Site Technical Safety of the Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) in Horstwalde, Germany. The experiments aimed at investigating that upon contact with water, the evaporation rate of LH2 can be that high that physical explosions or even rapid phase transitions (RPTs), could occur. RPTs can generate air and underwater blast pressures which could damage adjacent plant or structures (which has been demonstrated when releasing LNG). The tests were performed in a 10 m x 10 x 1.5 m basin filled with water. LH2 releases with mass flows ranging from approximately 0.25 kg/s to approximately 0.8 kg/s were established releasing directly from a trailer carrying LH2. The LH2 was released through a 46 m long flexible double vacuum insulated transfer line (inner diameter 39 mm). The releases occurred from a height of 50 cm above the water surface pointing downwards, 30 cm under the water surface pointing downwards and 30 cm under the water surface pointing along the water surface. The release system allowed for an initial phase to release flashed LH2 into the air before redirecting the flow towards the water surface for liquid release. A thermocouple inserted near the nozzle is used to indicate the presence of LH2 at the nozzle. The nozzle could be moved up and downwards relative to the water surface and also moved into the water. The release system was purged with helium before starting a release. A mouthpiece at the end of the release line as well as a manually operated valve at the trailer were used to vary the release rate. The temperature of the water and the air was measured at multiple locations. The temperature of the air was also measured at H2 concentration probe locations. In addition, the temperature in the filling line was measured (1 at the outlet and 1 further down into the filling line). The pressure in the filling line was also measured at 3 locations, one located directly at the outlet. The release rate was determined based on the weight loss rate of the road tanker. To this end the trailer was placed onto load cells. Special blast pressure sensors were used to measure the shock waves generated by the rapid evaporation or other phenomena both in the water and in the air. At several locations the gas concentration development in time was measured. Heat radiation was measured at 3 distances from the point of release. High speed, Infra-Red (IR) cameras and normal cameras were used to record events and to follow the gas cloud behaviour in time. This includes cameras mounted on a drone and an underwater camera. Two weather stations were used to measure wind speed, wind direction, temperature and humidity during all tests performed. All investigated release configurations resulted in a very chaotic LH2-water mixing zone, causing considerable evaporation and resulting in minor over pressures. The main phenomenon observed was an ignition of the released gas cloud, resulting in significant blast wave overpressures and heat radiation to the surroundings. The ignition occurred in all under-water releases and in about 90 % of the releases above the water surface. The location of the ignition occurred in free air at some distance from the instrumentation and release location. T2 - 14th International Symposium on Hazards, Prevention, and Mitigation of Industrial Explosions (ISHPMIE) CY - Braunschweig, Germany DA - 11.07.2022 KW - Liquid Hydrogen KW - LH2 KW - RPT KW - Rapid Phase Transition KW - Release PY - 2022 AN - OPUS4-55356 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mazzola, T. A1 - Hanna, S. A1 - Chang, J. A1 - Bradley, S. A1 - Meris, R. A1 - Simpson, S. A1 - Miner, S. A1 - Gant, S. A1 - Weil, J. A1 - Harper, M. A1 - Nikmo, J. A1 - Kukkonen, J. A1 - Lacome, J.-M. A1 - Nibart, M. A1 - Björnham, O. A1 - Khajehnajafi, S. A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Armand, P. A1 - Bauer, T. A1 - Fabbri, L. A1 - Spicer, T. A1 - Ek, N. T1 - Results of comparisons of the predictions of 17 dense gas dispersion models with observations from the Jack Rabbit II chlorine field experiment N2 - The Jack Rabbit II (JR II) chlorine field trials in 2015 and 2016 involved nine 5–20 ton releases of pressurized liquefied chlorine from a tank mounted 1 m above a broad flat desert sand surface. A model comparison study was initiated, where 17 widely-used dense-gas dispersion models were run by scientists in seven countries. Predictions were submitted following specified formats, using specified emissions and meteorology inputs. To compare with the model predictions, sets of observations were defined for the arc-maximum 1–3 s averaged concentrations (arc max C) and for cloud widths and heights (to 20 ppm and 200 ppm contours) at distances from 0.2 to 11.0 km from the release. The initial focus is on the three field trials (1, 6, and 7) that have the highest observed concentrations and that have detailed emissions information. It is found that these models are able to satisfactorily simulate (generally within a factor of two) the observed arc max C's and their variation with downwind distance at this flat desert site. At each downwind distance, the scatter in the arc max C predictions covers about 1 ½ orders of magnitude, but the observed arc max C is within the range of the predictions. The median of the cloud width predictions is about 50% larger than the observed value for the three trials. The median of the cloud height predictions is within about 10% of the observed value. For both cloud width and/or height, there are a few models with large (factor of 3 or higher) overpredictions. Of the 17 models, when compared to observations, there is a core group of 5 or 6 with consistently (across all three trials and all distances) less mean error and scatter in their predictions of arc max C and cloud width and height. However, as a group, the 17 models are performing adequately (using the “factor of two” rule of thumb). An important caveat is that, at the JR II desert site, chlorine deposition is minimal. At a site with vegetation and/or organic-rich soil, the effects of removal of chlorine by deposition are expected to be significant. KW - Jack rabbit II KW - Chlorine KW - Field experiment KW - Dense gas dispersion KW - Model evaluation PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2020.117887 VL - 244 SP - 1 EP - 14 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-60740 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bernardy, Christopher A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kluge, Martin A1 - Schalau, Bernd A1 - Kant, Hanjo A1 - Schulze, Marcel A1 - Orchini, Alessandro T1 - Sicherheitstechnische Untersuchungen von Wasserstoff Freistrahlflammen bei Hochdruck im Realmaßstab N2 - Wasserstoff als Energieträger gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die Untersuchung von Störfallauswirkungen mit Wasserstoff rückt somit stärker in den Fokus. Da Wasserstoff meist unter Druck gelagert und transportiert wird, ist ein zu betrachtendes Szenario die Freisetzung aus einer Leckage mit anschließender Zündung. Die daraus resultierende Freistrahlflamme (Jet Flame) muss hinsichtlich der in die Umgebung emittierten Wärmestrahlung charakterisiert werden. In der Literatur existieren bereits verschiedene Modelle, welche jedoch vermehrt auf Daten aus Kohlenwasserstoffflammen mit geringem Impuls basieren. Zur Überprüfung dieser Modelle wird im Zuge des BAM internen H2 Jet Flame Projektes die sicherheitstechnische Untersuchung von impulsbehafteten Wasserstoff Freistrahlflammen vorgenommen. Hierfür finden Versuche im Realmaßstab auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM (BAM-TTS) statt. Gegenstand der Untersuchungen ist die Beurteilung der Auswirkungen von realistischen Freisetzungsszenarien hinsichtlich der Flammengeometrie und der freigesetzten Wärmestrahlung. Dabei werden Parameter wie Freisetzungswinkel, Leckagedurchmesser (z.Zt. 1 mm bis 10 mm), Druck (z.Zt. bis max. 250 bar) und Massenstrom (bis max. 0,5 kg/s) variiert. Zusätzlich können auch Einflüsse wie Art der Zündung, Zündort sowie Zündung mit zeitlichem Verzug untersucht werden. Gewonnene Erkenntnisse werden mit den Ergebnissen bereits vorhandener Modelle verglichen und diese im Bedarfsfall weiterentwickelt. Insbesondere wird der Fokus auf die Modellierung der freigesetzten Wärmestrahlung von Wasserstoffflammen gelegt. Herausforderung dabei stellt die IR-Vermessung und Modellierung von Sichtmodellen der Flammen dar. Die Visualisierung der Flammengeometrie wird mit Hilfe mehrerer Infrarot Kamerasystemen (aus mindestens zwei Blickwinkeln) vorgenommen. Bisherige Messungen, die in der Literatur zu finden sind, basieren meist auf instationären Auströmbedingungen. Der hier verwendete Versuchsaufbau ermöglicht ein stationäres Ausströmen für mehrere Minuten und somit eine direkte Vergleichbarkeit mit den existierenden (stationären) Modellen. Weiterhin ist der Versuchsstand umrüstbar für Vergleichsmessungen mit Kohlenwasserstoffen (Methan etc.) sowie Mischungen aus Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen. T2 - Magdeburg-Köthener Brandschutz- und Sicherheitstagung 2024 CY - Magdeburg, Germany DA - 14.03.2024 KW - Wärmestrahlung KW - Wassersoff KW - Freistrahlflamme PY - 2024 SN - 978-3-948749-42-2 SP - 137 EP - 146 CY - Magdeburg AN - OPUS4-59912 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schalau, Bernd A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Lachenverdunstung bei höheren Dampfdrücken N2 - Bei vielen Störfallauswirkungsbetrachtungen, insbesondere im Rahmen des Leitfadens KAS-18, ist die Betrachtung einer Lachenverdunstung bzw. –verdampfung erforderlich. Für die Berechnung des Verdunstungsmassenstroms werden üblicherweise empirische Modelle eingesetzt. Ein grundsätzlicher Unterschiedzwischen den Modellen ist die Berücksichtigung des Dampfdrucks der freigesetzten Flüssigkeit. In einigenModellen wird eine lineare, in anderen eine logarithmische Abhängigkeit angenommen. Dies führt bei Stoffen mit einer Siedetemperatur, die nur geringfügig über der Umgebungstemperatur liegt, oder bei der Freisetzung von heißen Flüssigkeiten zu gravierenden Unterschieden in den berechneten Massenströmen. Ein weiteres Problem ergibt sich bei der Betrachtung einer Lachenverdunstung in einem Lager. Da der mit den empirischen Modellen berechnete Verdunstungsmassenstrom proportional zur Strömungsgeschwindigkeit ist, und in einem Lager diese als gering angenommen werden kann, stellt sich die Frage, ob die Modelle für dieses Szenario anwendbar sind. Durch eigene experimentelle Untersuchungen im Freifeld, in einem Lagerraum und in einer Lagerhalle wurde eine Grundlage für die Beantwortung dieser Fragen geschaffen. PY - 2015 SN - 2191-0073 VL - 5 IS - 9 SP - 22 EP - 27 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-34312 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Untersuchung der Freistzung von Flüssigwasserstoff auf und unter Wasser N2 - In einer Reihe von Experimenten wurden die möglichen Folgen der Freisetzung von verflüssigtem Wasserstoff (LH2) auf, bzw. unter Wasser untersucht. Die Experimente zielten darauf ab, eine unbeabsichtigte Freisetzung von LH2 (z.B. durch Schlauchabriss) insbesondere bei der Betankung eines Schiffes zu simulieren. Für verflüssigtes Erdgas (LNG) wurden dabei sog. RPT’s (rapid phase transition) nachgewiesen, bei denen die spontane Verdampfung relevante Druckwellen erzeugt. Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass RPTs auch im Falle von LH2 möglich sind. Die Versuche wurden auf dem Testareal Wasserstoffsicherheit auf dem Testgelände Technische Sicherheit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM-TTS) in Horstwalde, im Rahmen einer Forschungskooperation zwischen der BAM und Gexcon im Rahmen des SH2IFT-Programms durchgeführt. Die LH2-Freisetzungen erfolgten direkt aus einem LH2-Tanklastwagen über eine lange, flexible, vakuumisolierte Transferleitung. Während die Freisetzung oberhalb und unterhalb der Wasseroberfläche jeweils vertikal orientiert war, wurde bei der Unterwasserfreisetzung zusätzlich eine horizontale Ausströmung, parallel zur Wasseroberfläche realisiert. Zur Bestimmung des Massenstromes, wurde ein Wägesystem unter dem Tankwagen eingesetzt. Spezielle Drucksensoren wurden verwendet, um die durch die Freisetzungsvorgänge erzeugten Stoßwellen sowohl im Wasser als auch in der Luft zu messen. Die Gaskonzentrationen über dem Wasserbecken wurden an verschiedenen Positionen gemessen. Hochgeschwindigkeits-, Infrarot- (IR) und normale Kameras wurden eingesetzt, um die Phänomenologie der Freisetzung aufzuzeichnen und das Verhalten der Gaswolke im Zeitverlauf zu verfolgen. Neben den fest installierten Systemen an Land, kamen auch Unterwasserkameras sowie eine Drohne mit Normal- und IR-Kameras zum Einsatz. Zwei Wetterstationen wurden zur Messung von Windgeschwindigkeit, Windrichtung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit während aller durchgeführten Tests eingesetzt. Des Weiteren kamen Bolometer zur Wärmestrahlungsmessung zum Einsatz. Zwar führten die Freisetzung zu einer hochturbulenten LH2/Wasser Mischzone, jedoch zu keinen nennenswerten Überdrücken durch RPT. Im Gegensatz dazu wurde unerwartet, aber reproduzierbar, eine Zündung der Gaswolke in freier Luft in einiger Entfernung von den Instrumenten und dem Ort der Freisetzung beobachtet. Die daraus resultierenden Gaswolkenexplosionen führten zu relevanten Überdrücken und zur Wärmeabstrahlung in die Umgebung. T2 - Magdeburg-Köthener Brandschutz- und Sicherheitstagung 2024 CY - Magdeburg, Germany DA - 14.03.2024 KW - LH2 KW - Flüssigwasserstoff KW - Gaswolkenexplosion KW - Freisetzung KW - RPT PY - 2024 AN - OPUS4-59716 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Tamburini, Federica A1 - Kluge, Martin A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Ustolin, Federico A1 - Cozzani, Valerio A1 - Paltrinieri, Nicola T1 - Exploring experimental tests concerning liquid hydrogen releases N2 - In recent years, the adoption of liquid hydrogen (LH2) has increased significantly in industrial and transport applications, driven by its low carbon footprint, thereby aiding the fight against global warming. Additionally, its high volumetric energy density, compared to gaseous or compressed hydrogen, enhances hydrogen storage capabilities. However, safety remains a major concern due to its physical-chemical properties and inherent hazardous characteristics, especially in the event of spillage scenarios. Therefore, to better understand the consequences of LH2 releases onto or into water, large-scale experimental tests were conducted by Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) within the Safe Hydrogen Fuel Handling and Use for Efficient Implementation (SH2IFT) project at the Test Site Technical Safety of BAM, comprising 75 single spill events at varied release rates and orientations. While the rapid phase transition (RPT) phenomenon was not observed, selfignition of the hydrogen-air cloud occurred, accompanied by blast wave overpressure and heat radiation, without a discernible ignition source. These findings emphasize the need for further investigation into LH2 safety. Leveraging experimental data for real-world applications provides insights into safe LH2 infrastructure implementation, laying foundational knowledge for addressing safety challenges and advancing LH2 technology. KW - Liquid Hydrogen KW - Rapid phase transition KW - Ignition KW - Safety PY - 2024 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-618644 DO - https://doi.org/10.1016/j.psep.2024.11.014 SN - 0957-5820 VL - 192 SP - 1330 EP - 1343 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-61864 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mazzola, T. A1 - Hanna, S. A1 - Chang, J. A1 - Bradley, S. A1 - Meris, R. A1 - Simpson, S. A1 - Miner, S. A1 - Gant, S. A1 - Weil, J. A1 - Harper, M. A1 - Nikmo, J. A1 - Kukkonen, J. A1 - Lacome, J.-M. A1 - Nibart, M. A1 - Björnham, O. A1 - Khajehnajafi, S. A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Armand, P. A1 - Bauer, T. A1 - Fabbri, L. A1 - Spicer, T. A1 - Ek, N. T1 - Results of comparisons of the predictions of 17 dense gas dispersion models with observations from the Jack Rabbit II chlorine field experiment N2 - The Jack Rabbit II (JR II) chlorine field trials in 2015 and 2016 involved nine 5–20 ton releases of pressurized liquefied chlorine from a tank mounted 1 m above a broad flat desert sand surface. A model comparison study was initiated, where 17 widely-used dense-gas dispersion models were run by scientists in seven countries. Predictions were submitted following specified formats, using specified emissions and meteorology inputs. To compare with the model predictions, sets of observations were defined for the arc-maximum 1–3 s averaged concentrations (arc max C) and for cloud widths and heights (to 20 ppm and 200 ppm contours) at distances from 0.2 to 11.0 km from the release. The initial focus is on the three field trials (1, 6, and 7) that have the highest observed concentrations and that have detailed emissions information. It is found that these models are able to satisfactorily simulate (generally within a factor of two) the observed arc max C’s and their variation with downwind distance at this flat desert site. At each downwind distance, the scatter in the arc max C predictions covers about 1 ½ orders of magnitude, but the observed arc max C is within the range of the predictions. The median of the cloud width predictions is about 50% larger than the observed value for the three trials. The median of the cloud height predictions is within about 10% of the observed value. For both cloud width and/or height, there are a few models with large (factor of 3 or higher) overpredictions. Of the 17 models, when compared to observations, there is a core group of 5 or 6 with consistently (across all three trials and all distances) less mean error and scatter in their predictions of arc max C and cloud width and height. However, as a group, the 17 models are performing adequately (using the “factor of two” rule of thumb). An important caveat is that, at the JR II desert site, chlorine deposition is minimal. At a site with vegetation and/or organic-rich soil, the effects of removal of chlorine by deposition are expected to be significant. KW - Jack rabbit II chlorine field experiment KW - Dense gas dispersion KW - Model evaluation PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2020.117887 VL - 244 SP - 117887 PB - Elsevier Ltd. CY - Amsterdam AN - OPUS4-51845 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Consequences of exposing cryogenic storage vessels containing liquid hydrogen to a fire load N2 - Within a research cooperation between BAM and Gexcon as part of the SH2IFT program, large scale experiments have been performed at the Test Site Technical Safety of the Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) to determine the hazards emerging from a vacuum insulated cryogenic storage vessel containing liquified hydrogen (LH2) is caught in a fire engulfing it. T2 - ELVHYS, 2nd Safety Workshop CY - Online meeting DA - 29.11.2023 KW - BLEVE KW - Cryoegenic storage vessel KW - Liquified hydrogen PY - 2023 AN - OPUS4-59021 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kluge, Martin A1 - van Wingerden, Kees ED - Beyer, Michael ED - Lucassen, Arnas T1 - Experimental investigation into the consequences of release of liquified hydrogen onto and under water N2 - Large-scale experiments have been performed to investigate the possible consequences of realistic amounts of liquified hydrogen (LH2) encountering water. The experiments aimed at simulating an accidental release of LH2 during especially the fuelling of a ship. For liquified natural gas (LNG) it has been demonstrated that when spilled onto water the evaporation rate can be that high that physical explosions occur which are referred as rapid phase transitions (RPTs). It cannot be excluded that RPTs are also possible in the case of LH2. The tests were performed in a 10 m x 10 m x 1.5 m basin filled with water, at the Test Site Technical Safety of the Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) in Horstwalde, Germany within a research cooperation between BAM and Gexcon as part of the SH2IFT program. LH2 releases were established releasing directly from a trailer carrying LH2 through a long flexible double vacuum insulated transfer line. The releases occurred from a height of 50 cm above and 30 cm under the water surface both pointing downwards and 30 cm under the water surface pointing along the water surface too. The release rate was determined based on the weight loss rate of the road tanker which was placed onto load cells. Special blast pressure sensors were used to measure the shock waves generated by the release processes both in the water and in the air. At several locations the gas concentration was measured. Heat radiation was measured at 3 distances from the point of release. High speed, Infrared (IR) and normal cameras were used to record events and to follow the gas cloud behaviour in time. This includes cameras mounted on a UAV and underwater cameras. Two weather stations were used to measure wind speed, wind direction, temperature and humidity during all tests performed. All investigated release configurations resulted in a very chaotic LH2-water mixing zone, causing considerable evaporation but only minor over pressures. The main phenomenon observed was an ignition of the released gas cloud, resulting in significant blast wave overpressures and heat radiation to the surroundings. The location of the ignition occurred in free air at some distance from the instrumentation and release location. T2 - 14th International Symposium on Hazards, Prevention and Mitigation of Industrial Explosions (ISHPMIE 2022) CY - Braunschweig, Germany DA - 11.07.2022 KW - LH2 KW - RPT KW - Release KW - Gas cloud explosion KW - Heat radiation PY - 2022 SP - 182 EP - 196 AN - OPUS4-59441 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schalau, Bernd A1 - Bernardy, Christopher A1 - Habib, Abdel Karim T1 - Modellierung von Wasserstoff - Freistrahlflammen N2 - Bei der Freisetzung von Wasserstoff aus Ausbläsern kann nicht ausgeschlossen werden, dass es zu einer Selbstentzündung und der Bildung einer Freistrahlflamme kommt. Als Auswirkungen für die Umgebung sind der Explosionsüberdruck bei der Zündung und die Wärmestrahlung im Rahmen einer Gefährdungsbeurteilung zu betrachten. In der Literatur sind verschiedene Ansätze für die Modellierung einer Wasserstoff-Freistrahlflamme zu finden, wobei viele sich mit der Berechnung der Flammenlänge befassen. Experimentelle Freifeld-Untersuchungen unter Windeinfluss und entsprechende Modellierungen der Wärmestrahlung in der Umgebung einer Wasserstoff-Freistrahlflamme liegen nur wenig vor. In der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung BAM sind solche Experimente durchgeführt worden und die daraus abgeleitete Modellierung wird im Folgenden vorgestellt. KW - Freistrahlflamme KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2025 SN - 2191-007 VL - 15 IS - 05-06 SP - 16 EP - 24 CY - Düsseldorf AN - OPUS4-63709 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bernardy, Christopher A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kluge, Martin A1 - Orchini, A. ED - Fabiano, Bruno ED - Cozzani, Valerio T1 - Heat Radiation Emanating from Hydrogen and Methane Jet Fires N2 - Modelling the heat radiation emanating from jet flames for initial hazard assessment purposes is generally done using simple, steady-state, approaches that give a quick estimation useful for impact analysis. Although nowadays CFD can be used to simulate this phenomenon in detail, it is still very demanding in computational power and time, and generally not all required boundary conditions to achieve a reliable result are known. Therefore, even today simpler empirical approaches are still widely used for consequence analysis. Hydrogen is becoming increasingly important as renewable energy carrier resulting in an increasing demand of “hydrogen-approved” models. Since the aforenamed models were mainly developed based on data from hydrocarbon jet flame experiments, it has to be verified if they also apply to hydrogen jet flames. To this purpose, real-scale tests are carried out at the BAM Test Site Technical Safety (BAM-TTS) with the aim to assess the flame geometry and the emitted thermal radiation of hydrogen and methane jet flames. In particular, the focus is laid on the measurement and modelling of the thermal radiation. Existing heat radiation data from the literature are mostly based on unsteady outflow conditions. The experimental setup used here allows for the generation of a steady-state outflow and thus a direct comparability with existing (steady-state) models. From these data, an assessment of the applicability of jet flame models to hydrogen jet flames is carried out accounting for their accuracy in predicting heat radiation and possible needs of further development. T2 - 18th EFCE International Symposium on Loss Prevention and Safety Promotion in the Process Industries CY - Bologna, Italy DA - 08.06.2025 KW - Jet Fire KW - Hydrogen KW - Methane KW - Heat radiation PY - 2025 DO - https://doi.org/10.3303/CET25116065 SN - 2283-9216 VL - 116 SP - 385 EP - 390 PB - AIDIC Servizi S.r.l. CY - Italy AN - OPUS4-63698 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -