TY - CONF A1 - Kusche, Christian A1 - Knaust, Christian A1 - Krause, U. T1 - Ermittlung von Verbrennungseffizienzen für Feststoffe N2 - Brandlasten stellen eine Gefahr für den Menschen sowie für das industrielle Gebäude dar, in dem sie gelagert sind. Das Brandverhalten der Brandlasten bestimmt dabei maßgeblich die Schwere der Gefahr. Brandschutzmaßnahmen dienen dazu, im Brandfall das Schadensausmaß zu minimieren. Um geeignete Brandschutzmaßnahmen ableiten zu können, ist es erforderlich, das Brandverhalten der Materialien zu bewerten. Eine international angewandte Möglichkeit zur Bewertung des Brandverhaltens von Feststoffen und Flüssigkeiten ist die Verbrennungseffizienz χ. Sie ist das Verhältnis der während einer Verbrennung effektiv freigesetzten Wärme (effektive Verbrennungswärme) zu der maximal möglichen Wärmemenge (Heizwert). Die Grundlage zur Bestimmung von Verbrennungseffizienzen stellen die Wärmefreisetzungsrate (HRR) und die Massenverlustrate (MLR) dar. Ein standardisiertes Bestimmungsverfahren existiert nicht. So liegt es in dem Ermessen des Anwenders, in welcher Prüfapparatur die Experimente durchgeführt werden und welcher Zeitbereich der HRR und der MLR zur Berechnung der Verbrennungseffizienz verwendet wird. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Versuche im Cone Calorimeter und im Single Burning Item test anhand von hölzernen Materialien durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen auf, dass sich in Abhängigkeit von der verwendeten Prüfapparatur und in Abhängigkeit des für die Berechnung betrachten Versuchszeitraumes verschiedene Werte der Verbrennungseffizienz ergeben. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wurde eine Methode entwickelt, mit der reproduzierbare Werte berechnet werden können. Dabei erfolgt die Berechnung lediglich für die Vollbrandphase. Diese Brandphase stellt die Hauptbrandphase dar und ist durch eine gleichmäßige Verbrennung mit wenigen Änderungen in der Branddynamik gekennzeichnet. T2 - 5. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Verbrennungseffizienzen KW - Rechenmodelle KW - Cone Calorimeter KW - Single Burning Item test KW - Brandverhalten KW - Modellierung von Bränden KW - Rauchausbreitung KW - Validierung KW - Brandlastberechnung PY - 2017 SN - 978-3-00-056201-3 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 SP - 1 EP - 13 PB - Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg CY - Magdeburg AN - OPUS4-40047 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hahn, S.-K. A1 - Rost, M. A1 - Kusche, Christian A1 - Knaust, Christian A1 - Krause, U. T1 - Dokumentation der Entwicklung des m-Faktors und neuer Aspekt der Verbrennungseffizienz T1 - Structural fire protection in industrial buildings - development of the m-factor and new aspect of the combustion efficiency N2 - Vor dem Hintergrund der Zurückziehung der DIN 18230 Teil 2 zur Bestimmung des m-Faktors von Materialien für die Brandlastbewertung im Industriebau müssen neue Wege gefunden werden, wie das Abbrandverhalten alternativ quantifiziert werden kann. Der Beitrag fasst die Entstehung und die Entwicklung der Bestimmungsweise von Abbrandfaktoren zusammen und gibt Ausblick auf eine neue Möglichkeit zur Bewertung von Brandlasten, die Verbrennungseffizienz. KW - Abbrandfaktor KW - DIN 18230 KW - Indrustriebau KW - Brandschutz im Brandlast KW - Verbrennungseffizienz PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1002/bate.201700020 SN - 0932-8351 SN - 1437-0999 VL - 94 IS - 6 SP - 337 EP - 343 PB - Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG CY - Berlin AN - OPUS4-40962 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hensel, Willi A1 - Krause, Ulrich A1 - Löffler, U. ED - Hattwig, M. T1 - Self-ignition of solid materials (including dusts) PY - 2004 SN - 3-527-30718-4 SP - 227 EP - 255 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-6895 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Moritz, W. A1 - Krause, S. A1 - Roth, U. A1 - Klimm, D. A1 - Lippitz, Andreas T1 - Re-activation of an all solid state oxygen sensor N2 - The silicon based semiconductor structure Si/SiO2/Si3N4/LaF3/Pt can be used as a potentiometric oxygen sensor working at room temperature. A thermal re-activation can be applied to overcome the earlier disadvantage of an increase in response time with continuous use. Using the Pt gate electrode as a resistive heater, very short electrical high-power pulses can be applied. A heating time as short as 300 ns was sufficient for the re-activation of the sensor. This way, only the sensitive thin layer system LaF3/Pt was heated, and the whole sensor was at room temperature immediately after heating. Impedance spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and quadruple mass spectrometric (QMS)–thermogravimetry (TG) were used to investigate the mechanism of deterioration in dynamic sensor behaviour and re-activation. The formation of hydrated carbonate and the desorption of CO2 and H2O have been shown to be the causes. KW - Chemical sensor KW - Thermal treatment KW - Activation KW - LaF3 KW - Pt PY - 2001 DO - https://doi.org/10.1016/S0003-2670(01)00993-X SN - 0003-2670 SN - 1873-4324 SN - 0378-4304 VL - 437 SP - 183 EP - 190 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-6836 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Hensel, Willi A1 - Krause, Ulrich A1 - Löffler, U. ED - Steen, H. T1 - Selbstentzündung fester Stoffe (einschließlich Stäube) PY - 2000 SN - 3-527-29848-7 SP - 257 EP - 289 PB - Wiley-VCH CY - Weinheim AN - OPUS4-6892 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Schoßig, Jörg A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, U. T1 - Validierung von formalkinetischen Größen aus der adiabatischen Warmlagerung KW - Selbstentzündung KW - Adiabate Warmlagerung KW - Reaktionskinetik PY - 2011 SP - 1 EP - 57 ET - Abschlussbericht Forschungsvorhaben AN - OPUS4-25012 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krause, U. T1 - Determination of measurement uncertainties in adiabatic hot storage experiments for flammable dusts T2 - 9th International Seminar on Hazars, Pevention and Mitigation of Industrial CY - Kraków, Poland DA - 2012-07-22 PY - 2012 AN - OPUS4-26367 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne A1 - Scheid, Marc A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, U. T1 - Untersuchung des Explosionsverhaltens von Nano-Stäuben N2 - Dieser Beitrag beschreibt einen modifizierten Versuchsaufbau für die Prüfapparatur 20-L Kugel, der es ermöglicht, die zu untersuchenden Staubproben bis kurz vor deren Entzünden unter Ausschluss von Sauerstoff zu handhaben. Dieser modifizierte Aufbau wurde entwickelt, um die Bestimmung Sicherheitstechnischer Kenngrößen von möglichst unpassivierten Nanostäuben zu gewährleisten. Das Ziel dieser Modifikationen ist es, festzustellen, ob es bei der Standardapparatur und -prüfverfahren zu einer Unterschätzung der Explosionsheftigkeit und Zündempfindlichkeit durch Passivierung von Nanonstäuben vor der eigentlichen Untersuchung kommen könnte. Zu diesem Zweck wurden zwei verschiedene Methoden (das sogenannte Inertisierungsverfahren und das modifizierte Verfahren mit Verteilerschale) verwendet. Beide Methoden sind in diesem Artikel beschrieben. Er umfasst experimentelle Ergebnisse von Mikrostäuben, welche zur Validierung verwendet worden und darüber hinaus erste Ergebnisse mit Eisen und Aluminium Nanostäuben, die bis kurz vor dem Entzünden unter inerten Bedingungen gehandhabt worden. Das getestete Nano Eisen reagiert pyrophor, sobald es mit Luft in Kontakt kam, während bei dem untersuchten Nano Aluminium solches Verhalten nicht generell beobachtet werden konnte. Die Versuche mit Nano Aluminium und dem Inertisierungsverfahren zeigten einen höheren Druckanstieg im Vergleich zum Standard-Prüfverfahren. Dies könnte auf einen unterschiedlichen Grad der Passivierung hindeuten. Um diese Beobachtung näher zu untersuchen, sind weitere Versuche mit einer größeren Anzahl an Stäuben notwendig. T2 - 3. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztag / vfdb-Workshop CY - Magdeburg, Germany DA - 21.03.2013 KW - Explosion KW - Brennbare Stäube KW - Nanostäube PY - 2013 SN - 978-3-00-041601-9 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-28849 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Martin A1 - Wanke, C. A1 - Krause, U. T1 - Determination of measurement uncertainties in adiabatic hot-storage experiments for reactive dusts N2 - The formal kinetics of self-ignition of solid bulk materials theoretically can be derived from just one single adiabatic hot-storage test. The question arises how uncertainties in the measurements can be quantified and how these uncertainties affect the results of the subsequent predictions. Adiabatic and isoperibolic hot-storage basket tests were performed for samples of lignite coal, black coal, cork dust, a polymer dust, and wax-coated silicid acid. In the adiabatic experiments, the starting temperature and the temperature control of the oven were varied systematically to study the uncertainty margin of adiabatic tests. The apparent activation energy and the pre-exponential factor of the lumped reaction were derived from the adiabatic tests including average values and standard deviations and compared to isoperibolic experiments performed according to the European standard EN 15188. It could be shown that with a precise temperature control of the adiabatic oven combined with an automated computation of the maximum rate of temperature rise the uncertainty of the apparent activation energy can be limited to less than 10%. KW - Adiabatic test KW - Bulk materials KW - Hot-storage test KW - Reactive dust KW - Self-ignition PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1002/ceat.201300068 SN - 0930-7516 SN - 1521-4125 VL - 36 IS - 10 SP - 1 EP - 10 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-29036 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Klippel, Alexander A1 - Scheid, Marc A1 - Krause, U. T1 - Investigations into the influence of dustiness on dust explosions N2 - A new safety characteristic the 'dustiness' according to VDI 2263 – part 9 (Verein Deutscher Ingenieure, 2008) is investigated. Dustiness means the tendency of a dust to form clouds. The paper deals with the influence of the dustiness on vented dust explosions. In order to look into the effects of the dustiness on dust cloud formation and explosion properties experiments and simulations in a vertical dust dispersion glass tube apparatus were carried out. Preliminary explosion experiments showed that the dustiness has an influence on the reduced explosion pressure in a vented 75 L test apparatus. Dusts with comparable pmax and KSt values and different dustiness were tested. Dusts with higher dustiness produced higher overpressures, despite comparable safety characteristics. In order to verify the results for applications in the process industries further tests with different settings are planned as well as industrial scale experiments. Characteristics of the dust such as particle size, density, specific surface area and particle shape, which influence the dispersibility, have been determined experimentally. The Euler/Lagrange and the Euler/Euler approaches are compared for simulating an exemplary dust/air mixture. Especially sedimentation and the ability of the approaches to simulate the tendency of dust to stay airborne were investigated. The Euler/Lagrange approach is better suited for simulating local dust concentrations, particle size distributions and particle forces. It could be used to point out regions of high dust concentrations in a vessel. With the Euler/Euler method it is possible to achieve fast solutions for one specified diameter, but the simulated dust/air mixtures are always more homogenous than in reality. ANSYS CFX version 13 was used in all simulations. KW - Dust explosion KW - Dustiness KW - Dispersion KW - Venting KW - Computational fluid dynamiics (cfd) KW - Two-phase flow PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2013.07.016 SN - 0950-4230 SN - 1873-3352 VL - 26 SP - 1616 EP - 1626 PB - Elsevier Ltd. CY - Guildford, Surrey AN - OPUS4-29000 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Deubel, Jan A1 - Werrel, Martin A1 - Krüger, Simone A1 - Krause, U. T1 - Experimentelle Untersuchungen zum Einfluss von Brandbeschleuniger auf den Verlauf von Raumbränden N2 - Zur Untersuchung des Einflusses von Brandbeschleuniger auf den Verlauf von Raumbränden wurden fünf Raumbrände im Originalmaßstab durchgeführt. Die Geometrie und Ausstattung des Brandraums entsprach einem Wohnzimmer. Ein Versuch wurde mit einem Feuerzeug ohne Brandbeschleuniger gezündet. Bei den restlichen Versuchen wurde ein Benzin-Diesel-Gemisch als Brandbeschleuniger an zwei verschiedenen Orten ausgebracht und mit einer Fernzündeinrichtung gezündet. Über die Messung von Temperaturen, Strömungsgeschwindigkeiten und Gasspezieskonzentrationen wurden einfallende Strahlungswärmestromdichten, die Wärmefreisetzungsrate und die Temperaturverteilung im Brandraum bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Verwendung des Brandbeschleunigers zur Zündung des Brandes die Brandentwicklung beschleunigt wurde. Die Maxima der betrachteten brandtechnologischen Größen wurden nicht beeinflusst. Der Einfluss der Brandbeschleuniger wurde aber in dem Zeitpunkt, zu dem diese Maxima auftreten, deutlich. T2 - 3. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztag / vfdb-Workshop CY - Magdeburg, Germany DA - 21.03.2013 KW - Brandbeschleuniger KW - Raumbrand PY - 2013 SN - 978-3-00-041601-9 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-27989 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klippel, Alexander A1 - Scheid, Marc A1 - Krause, U. ED - Makhviladze, G. ED - Molkov, V. ED - Bradley, D. ED - Sunderland, P. ED - Tamanini, F. T1 - Progress on the research into the influence of dustiness on dust explosions N2 - In practice, occurring explosive dust/air mixtures are usually not homogeneous and in many cases do not spread over the whole enclosure. For the safety measure explosion venting, a smaller venting area might be sufficient as calculated according to venting standards (EN 14491 'Dust Explosion Venting Protective Systems'). The tendency of bulk materials to form dust clouds is not taken into account so far. To optimize the design of explosion protection measures, a new safety characteristic the so-called 'dustiness' (see VDI 2263 part 9 'Determination of Dustiness of Bulk Materials'.) could be useful. Dustiness means the tendency of dust to form dust clouds. There are six dustiness groups (DG) from one to six (one means little tendency to stay airborne, six the opposite). The paper describes first results on the reasons for different dustiness and on dust explosion venting for several dusts of different dustiness. A 75 L vertical tube apparatus for vented dust explosion experiments was created. Pressure, pressure rises and flame speeds were measured to evaluate the course of the dust explosions. In addition the paper includes CFD simulations (ANSYS CFX) about the possibilities to model the dust/air mixtures with the Euler/Lagrange approach. In order to simulate the settling of dust clouds more realistic the particle surface area was adjusted and the particle size distribution was taken into account. Results were compared to experimentally determined terminal velocities. T2 - ISFEH7 - 7th International seminar on fire & explosion hazards CY - Providence, RI, USA DA - 05.05.2013 KW - CFD KW - Dust explosions KW - Dustiness KW - Venting PY - 2013 SN - 978-981-07-5936-0 SN - 978-981-07-5940-7 DO - https://doi.org/10.3850/978-981-07-5936-0_13-01 SP - 781 EP - 790 PB - Research Publishing AN - OPUS4-28502 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne A1 - Gothe, C. A1 - Scheid, Marc A1 - Krause, U. ED - Makhviladze, G. ED - Molkov, V. ED - Bradley, D. ED - Sunderland, P. ED - Tamanini, F. T1 - Determination of explosion behaviour of nano powders with modified 20-L-sphere test N2 - This paper describes a modified experimental setup for the test apparatus 20-L-Sphere (also known as 20-L Siwek Chamber), that enables the test samples to be kept under inert atmospheric conditions nearly until ignition. This setup was designed to allow the determination of safety characteristics of nano powders under most critical circumstances (e.g. minimisation of the influence of oxidation before the test itself). The aim of this modification was to determine, whether or not the current setup and procedures underestimate the explosion violence and ignitability of nano powders. For this purpose, two different methods, the so called inerting method and the modified method (using a special nozzle called mushroom nozzle) are used. Both methods are described in the paper. The work includes experimental results of micrometer dusts to validate the modified method. Moreover first results of nanometer iron and aluminium dusts are presented, which were kept at inert conditions until shortly before the ignition. The tested nano iron was found to react pyrophoric, as soon as it gets in contact with air, while the tested nano aluminium did not generally show such behaviour. Tests with nano aluminium using the inerting method revealed a higher pressure rise in comparison to the standard test procedure. This could suggest a different extent of passivation. To investigate this effect more closely, further testes with more nano powders are required. T2 - ISFEH7 - 7th International seminar on fire & explosion hazards CY - Providence, RI, USA DA - 05.05.2013 KW - Nano material KW - Dust explosion KW - Safety characteristics KW - Nanopowder PY - 2013 SN - 978-981-07-5936-0 SN - 978-981-07-5940-7 DO - https://doi.org/10.3850/978-981-07-5936-0_13-03 SP - 801 EP - 809 PB - Research publishing AN - OPUS4-28560 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne A1 - Romahn, T.-M. A1 - Scheid, Marc A1 - Krause, U. ED - Pierucci, S. ED - Klemes, J.J. ED - De Rademaeker, E. ED - Fabiano, B. ED - Buratti, S.S. T1 - Modified setup of 20-L-sphere for the determination of safety characteristics of nano powders N2 - This paper describes a modified experimental setup for the test apparatus 20-L-Sphere (also known as 20-L Siwek Chamber), that enables the test samples to be kept under inert atmospheric conditions nearly until ignition. This setup was designed to allow the determination of safety characteristics of nanopowders under most critical circumstances (e.g. minimisation of the influence of oxidation before the test itself). The aim of this modification was to determine, whether or not the current setup and procedures underestimate the explosion violence and ignitability of nanopowders. The work includes experimental results of micrometer dusts to validate the modified setup. Moreover first results of nanometer iron and Aluminium dusts are presented, which were kept at inert conditions until shortly before the ignition. The tested nano iron was found to react pyrophoric, as soon as it gets in contact with air, while the tested nano Aluminium did not generally show such behaviour. T2 - 14th International symposium on loss prevention and safety promotion in the process industries CY - Florence, Italy DA - 12.05.2013 KW - Dust explosion KW - Nanopowder PY - 2013 SN - 978-88-95608-22-8 DO - https://doi.org/10.3303/CET1331135 SN - 1974-9791 N1 - Serientitel: Chemical engineering transactions – Series title: Chemical engineering transactions IS - 31 SP - 805 EP - 810 PB - AIDIC, Associazione Italiana di Ingegneria Chimica CY - Milano AN - OPUS4-28561 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sipilä, J. A1 - Auerkari, Pertti A1 - Malmén, Y. A1 - Heikkilä, A.-M. A1 - Vela-Wallenschus, Iris A1 - Krause, U. T1 - Experience and the unexpected:risk and mitigation issues for operating underground storage silos for coal-fired power plant N2 - Observed autoignition events and extinguishing the resulting smouldering fires in an underground storage system of a coal-fired power plant have provided insight into the array of contributing variables, and some experience on quantifying the risk with alternative scenarios of event initiation, progress and potential mitigation. Although the first attempts to quantify the risk suggest high sensitivity to the sequence of action taken after fire alarm, and no similar storage sites really exist, some recommended preventive, corrective and other mitigating activities can be at least partly defined and improved by using the cumulative experience and parallel efforts in other closed or underground storage sites. However, there are also so-called black (or at least grey) swans: unexpected events for which the facility may be poorly prepared for. In the case of the underground storage silos, such an event was experienced when incoming cold coal during a harsh winter season froze the sewer system that normally protects the stored coal from seepage water. With blocked normal bypass, the seepage water found its way to the coal silos and created large clumps of icy coal that blocked the coal conveyors. Although freezing weather is not unusual at high-latitude power plants, the common methods to combat freezing of coal are mainly useful for open storage sites and above-ground transport. Options for mitigation are discussed, as well as the event chain leading to an event that had never previously occurred. The case is discussed from the point of view of options to prepare for rare or unforeseen events. KW - Coal KW - Underground storage KW - Fire KW - Freezing KW - Risk KW - Mitigation PY - 2013 DO - https://doi.org/10.1080/13669877.2012.729530 SN - 1366-9877 SN - 1466-4461 N1 - Geburtsname von Vela-Wallenschus, Iris: Vela, I. - Birth name of Vela-Wallenschus, Iris: Vela, I. SP - 1 EP - 14 PB - Taylor & Francis CY - London [u.a.] AN - OPUS4-28260 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Schröder, Volkmar A1 - Brandes, E. A1 - Krause, U. T1 - Bestimmungsverfahren sicherheitstechnischer Kenngrößen bei nichtatmosphärischen Bedingungen N2 - Es werden die Untersuchungsergebnisse für ein geeignetes Zündkriterium zur Bestimmung von Explosionsgrenzen bei nichtatmosphärischen Bedingungen vorgestellt. Dazu wurden für Anfangsdrücke bis 20 bar Zündversuche an den Explosionsgrenzen von CHL/Luft-, CaHg/Luft-, H2/Luft- und NHs/Luft-Gemischen in einem Autoklav mit Sichtscheibe durchgeführt. In der Auswertung wurden visuelle Zündkriterien und ein Druckschwellenkriterium miteinander verglichen. Weiterhin wurden Untersuchungen zum erforderlichen Mindesvolumen des Explosionsgefäßes in Abhängigkeit des Anfangsdrucks durchgeführt. Dazu wurden jeweils Zündversuche mit demselben Gemisch aus CH4 und Luft bei Anfangsdrücken bis 50 bar in Volumina zwischen 0,2 dm3 und 6,0 dm3 durchgeführt. T2 - 3. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztag / vfdb-Workshop CY - Magdeburg, Germany DA - 21.03.2013 KW - Kenngrößen KW - Nichtatmosphärische Bedingungen KW - Zündkriterium PY - 2013 SN - 978-3-00-041601-9 SP - 1 EP - 12 AN - OPUS4-28271 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Löhnert, Andrea A1 - Monreal, Nils A1 - Knaust, Christian A1 - Krause, U. ED - Zingoni, A. T1 - Numerical and experimental investigation of the toxicity and light extinction of fire smoke using experimental data from fire tests of polymers N2 - The Fractional Effective Dose model was used to predict the fire smoke toxicity numerically. In this context fire tests were carried out for three different building materials: polyurethane, flame retardant polyurethane and polyvinyl chloride. The fire tests were performed for flaming and smoldering combustion. The aim of the fire tests was to determine the light extinction, the smoke density and the combustion products at varying oxygen concentrations, different temperatures and different irradiance levels. The fire tests were performed in the German DIN-tube and also in the Cone Calorimeter. Stoichiometric coefficients at varying oxygen concentrations and temperatures were determined from measurements. With these stoichiometric coefficients reaction equations were defined and implemented in the Computational Fluid Dynamics (CFD) program, ANSYS CFX. The implemented reaction equations were used to account for different ventilation and temperature conditions in the simulation. The fire and smoke propagation was calculated numerically with CFD in the room corner test geometry. Equations to account for toxicity and light extinction were also implemented and were used to analyse the toxicity and the optical properties of fire smoke with CFD. T2 - Research and applications in structural engineering, mechanics and computation - 5th International conference on structural engineering, mechanics and computation CY - Cape Town, South Africa DA - 02.09.2013 PY - 2013 SN - 978-1-138-00061-2 SN - 978-1-315-85078-8 SP - 2003 EP - 2008 PB - CRC Press AN - OPUS4-29279 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Schröder, Volkmar A1 - Brandes, E. A1 - Krause, U. T1 - Zündkriterien für die Bestimmung von Explosionsgrenzen bei erhöhten Ausgangsdrücken N2 - Sicherheitstechnischen Kenngrößen stellen die Grundlage für die Bewertung von Explosionsrisiken in der chemischen Industrie dar, sowie für die Klassifizierung von gefährlichen Stoffen und Gütern. Sicherheitstechnische Kenngrößen sind, wie Stoff konstanten (z. B. Dichte, Siedepunkt) abhängig von Druck und Temperatur. Im Gegensatz zu Stoffkonstanten sind sicherheitstechnische Kenngrößen jedoch in unterschiedlichem Maße vom Bestimmungsverfahren abhängig. Einfluss können sowohl die Prüfapparatur (z. B. Zündgefäß, Zündquelle) als auch das Bestimmungsverfahren (vor allem das Kriterium) haben. Für die Anwendung im Explosionsschutz ist es erforderlich einheitliche und zuverlässige Werte für die Kenngrößen zu erhalten. Daher sind die Bestimmungsverfahren für Explosionskenngrößen in den meisten Fällen genormt. Sie sind in der Regel dem Geltungsbereich der europäischen Richtlinien 94/9/EG und 1999/92/EG zugeordnet. Wegen des Anwendungsbereiches der Richtlinien gelten bislang die meisten dieser genormten Bestimmungsverfahren (z. B. Explosionsgrenzen (EN 1839), Zündtemperatur (EN 14522)) nur für atmosphärische Bedingungen. Jedoch werden in der chemischen Industrie viele Prozesse mit anderen Oxidationsmitteln als Luft (z. B. reiner Sauerstoff, Distickstoffmonoxid) sowie bei höheren Drücken und Temperaturen durchgeführt. T2 - 11. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2013 KW - Kenngrößen KW - Nichtatmosphärische Bedingungen KW - Zündkriterium PY - 2013 SN - 978-3-86011-058-4 SP - 1 EP - 5 AN - OPUS4-29530 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne A1 - Scheid, Marc A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, U. T1 - Wie brand- und explosionsgefährlich sind Nanostäube? N2 - Die Nanotechnologie gilt als die Wachstumsbranche der nächsten Jahrzehnte. Nicht zuletzt ist diese Entwicklung der veränderten Eigenschaften der Materialien im Nanometerbereich zuzuschreiben. Das andersgeartete Verhalten solcher Stoffe und die daraus ableitbare Unkenntnis über die Interaktion dieser Materialien mit ihrer Umgebung erfordert eine intensive Auseinandersetzung mit der Thematik zur Risikoabschätzung. Deshalb wurden und werden z.B. die gesundheitlichen Wirkungen von nanoskaligen Materialien auf den menschlichen Organismus bereits in zahlreichen Studien und Forschungsvorhaben untersucht. Fundierte Erfahrungen und Erkenntnisse über Brand- und Explosionsgefahren bei der Herstellung und Handhabung von nanoskalig hergestellten brennbaren Materialien bzw. von Stoffen mit Partikelgrößen < µlpm liegen hingegen bisher kaum vor. Aufgrund von Erfahrungen mit Stäuben mit Partikelgrößen im Mikrometerbereich ist jedoch bekannt, dass Stoffe mit abnehmender Partikelgröße kritischer einzustufen sind, da beispielsweise ihre Explosionsheftigkeit und Zündempfmdlichkeit zunehmen. Die Explosionseigenschaften brennbarer Stäube werden durch sicherheitstechnische Kenngrößen beschrieben. Die Bestimmung sicherheitstechnischer Kenngrößen von Nanostäuben - welche die Grundlage für eine Gefährdungsbeurteilung und das Auslegen von Schutzmaßnahmen für Anlagen bilden - erfolgte bislang nur in geringem Umfang. Diese Untersuchungen wurden zudem großteils in Analogie zu den genormten Verfahren für Mikrostäube durchgeführt. Es wurde dabei jedoch nicht überprüft, ob die für Mikrostäube etablierten Prüfverfahren für eine sichere Bewertung des Brenn- und Explosionsverhaltens geeignet sind. Darüber hinaus kann es durch aus den Prüfapparaturen freigesetzten Staub zu einer Gesundheitsgefährdung der Mitarbeiter kommen. Da bisherige Untersuchungen zum Brand- und Explosionsverhalten von Nanostäuben den Oxidationsgrad der Proben nicht berücksichtigt haben, bestand die Vermutung, dass das Gefahrenpotential von Nanostäuben bislang unterschätzt werden könnte. Deshalb wurde ein modifizierter Prüfaufbau der Prüfapparatur 20-L Kugel entwickelt, um Nanostäube und deren Gefahrenpotential richtig einschätzen und der Kernfrage im Titel dieses Beitrages näher auf den Grund gehen zu können. Insbesondere metallische Nanostäube wurden bei den ersten Tests zur Bestimmung des Brand- und Explosionsverhaltens untersucht. Bei entsprechenden Stäuben ist zu erwarten, dass sich eine mögliche Oberflächenoxidation bzw. Passivierung besonders stark auf das Explosionsverhalten auswirken könnte. Darüber hinaus ist bekannt, dass metallische Stäube pyrophor reagieren oder sich aufgrund der hohen Scherkräfte bereites beim Eindüsen in die Versuchsapparatur entzünden können. Dies kommt gelegentlich bei Metallstäuben mit Medianwerten von wenigen Mikrometern vor. Da bei nanoskaligen Stäuben theoretisch wesentlich größere Oberflächen auftreten, ist davon auszugehen, dass sich dieses Verhalten bei solchen Stäuben verstärken könnte. Dies wurde von Wu et al. in für nanoskalige Eisen und Titanpartikel nachgewiesen. T2 - 11. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2013 PY - 2013 SN - 978-3-86011-058-4 IS - P-17 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-29533 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klippel, Alexander A1 - Schmidt, Martin A1 - Scheid, Marc A1 - Krause, U. T1 - Staubexplosionsschutz - Einfluss des Staubungsverhaltens auf druckentlastete Staubexplosionen T2 - 11. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 2013-11-07 PY - 2013 SN - 978-3-86011-058-4 IS - P-18 SP - 1 AN - OPUS4-29546 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beutel, R. A1 - Reinhardt, H.-W. A1 - Grosse, C. U. A1 - Glaubitt, A. A1 - Krause, Martin A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Algernon, Daniel A1 - Wiggenhauser, Herbert A1 - Schickert, M. T1 - Performance Demonstration of Non-Destructive Testing Methods T2 - 9th European Conference on NDT CY - Berlin, Germany DA - 2006-09-25 KW - NDT-CE KW - Concrete KW - Ultrasonic echo KW - Impact-echo KW - Radar KW - Concrete cover of tendon ducts KW - Thickness measurement KW - Concrete slabs PY - 2006 SN - 3-931381-86-2 SP - 1(?) EP - 9(?) PB - European Federation for Non-Destructive Testing CY - Berlin AN - OPUS4-14382 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -