TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Krentel, Daniel A1 - Kluge, Martin A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Askar, Enis A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Versagen von Gasbehältern für alternative Treibstoffe N2 - Im Rahmen des Projekts „Complex Fires – Auswirkung von Behälterversagen“ (CoFi-ABV) sollen die Auswirkungen des Versagens von Gasbehältern für alternative Treibstoffe in Fahrzeugen unter Berücksichtigung komplexer Brand- und Explosionsszenarien untersucht werden. Es wird der aktuelle Hintergrund des Forschungsvorhabens erläutert sowie die geplanten Untersuchungen und beabsichtigten Ergebnisse vorgestellt. Hauptbestandteil des Projekts ist eine Vielzahl von zerstörenden Großversuchen. Im Vorfeld dieser Großversuche werden zur Weiterentwicklung und Adaptierung von Messtechnik Versuche im kleineren Maßstab durchgeführt. Im Folgenden werden Teile dieser Ver-suchsaufbauten im „mid-scale“ sowie die dabei verwendete Messtechnik dargestellt. Weiterhin werden erste Ergebnisse aus Wärmeeintragsversuchen zur Quantifizierung verschiedener Unterfeuerungsmethoden für die zerstörenden Großversuche vorgestellt. T2 - 14. Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik (BAM-PTB-Kolloquium) CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - Explosion KW - alternative Treibstoffe KW - Behälterversagen KW - Composite PY - 2016 SN - 978-3-9817853-5-7 SN - 0938-5533 SP - 1 EP - 143 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) AN - OPUS4-37172 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Hüllmann, Dino A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Krentel, Daniel A1 - Mair, Georg W. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Auswirkungen von Behälterversagen bei alternativen PKW-Antrieben - Teil 2: UAV-basierte Fernerkundung von Gaswolken N2 - Verkehrsunfälle unter Beteiligung von Fahrzeugen mit alternativen Kraftstoffen wie LPG („Autogas“, Liquefied Petroleum Gas), CNG (Compressed Natural Gas, komprimiertes Erdgas) oder CGH2 (Compressed Gas Hydrogen, komprimierter Wasserstoff), bergen neue, komplexe Risiken für Passagiere, Einsatzkräfte und deren Umfeld. Im Rahmen des Projektes „CoFi-ABV“ beschäftigt sich die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) unter Berücksichtigung komplexer Brand- und Explosionsszenarien mit einer ganzheitlichen Betrachtung der Auswirkungen des unfallbedingten Versagens von Gasbehältern für alternative Kraftstoffe. Ein wichtiger Teil des Forschungsvorhabens umfasst Entwicklung, Aufbau und Validierung einer unbemannten Flugplattform (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) zur Ferndetektion von Gaswolken. Für das sogenannte gassensitive Mini-UAV wird ein robuster Open-Path-Gasdetektor auf einer Sensorbewegungsplattform in Form eines modifizierten Kamera-Gimbals, integriert. Ziel ist es, ein leistungsfähiges und robustes Werkzeug zu entwickeln, welches Einsatzkräften im Falle eines Unfalls als Hilfe zur Abschätzung der Gefahr durch Gaswolken, ihrer Ausbreitung und der notwendigen Absperrbereiche zur Verfügung steht. Dieser Artikel ist der zweite der Reihe und legt, nach Projektvorstellung im ersten Teil, nun den Schwerpunkt auf das gassensitive Mini-UAV. KW - UAV KW - Fernerkundung KW - Open-Path-Gasdetektor KW - Alternative Antriebe/Kraftstoffe KW - Behälterversagen PY - 2016 SN - 2191-0073 VL - 6 IS - 11/12 SP - 23 EP - 28 PB - Springer-VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-38517 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Experimental investigation of failure of LPG gas tanks in passenger cars during full fire development N2 - In continuation of a preceding test series involving sole LPG vehicle tanks, three passenger cars equipped with identical toroidal steel LPG tanks were set on fire. The tanks were installed in the space normally reserved for the spare tyre, in the car boot. No safety device was installed on the tank, in order to force critical failure of the cylinder. Two of the cars were equipped with a tank filled with liquefied propane to a level of 20 % (5.3 kg), the third one was filled completely (25.5 kg). The partially filled tanks failed critically within a time period of more than 20 min after the initiation of the fire. The fully-filled tank did not rupture; the propane was released continuously through a small leak that appeared during the fire. Comprehensive equipment was used to procure measurement data, enabling an analysis of potential consequences and hazards to humans and infrastructure within the vehicle surroundings. The inner status of the tank (pressure, temperature of the liquid phase and the steel casing), the development of the fire (temperature inside and around the vehicle) and the pressure induced in the near-field in case of tank rupture were recorded. The results were analysed in detail and compared against the data gained in tests involving sole, but identical LPG tanks. T2 - FIVE 2018 CY - Boras, Sweden DA - 03.10.2018 KW - Behälterversagen KW - LPG KW - Alternative Antriebe KW - Fahrzeugbrand KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2018 SN - 978-91-88695-95-6 VL - 51 SP - 123 EP - 131 PB - RISE Safety CY - Boras AN - OPUS4-46310 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel A1 - Rudolph, Michael A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Schalau, Bernd A1 - Schoppa, André A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Mair, Georg W. T1 - Infrared radiation measurement at failure of mobile gas vessels N2 - 15 identical off-the-shelf propane cylinders (m = 11 kg liquid propane) were underfired. The infrared Radiation of the Explosion, that occurred in the aftermath of the vessel failure, was recorded using four bolometers. These measurements are compared with an estimation of the Maximum intensity gained by an Analysis of the Video data, an Extended Version of the Stefan-Boltzmann law and a BLEVE model. T2 - 26th International Colloquium on the Dynamics of Explosions and Reactive Systems CY - Boston, USA DA - 30.07.2017 KW - Failure of gas vessels KW - Propane cylinder KW - Gas explosion KW - Consequences KW - Infrared radiation PY - 2017 SP - 1 EP - 6 PB - FM Global CY - Seattle, USA AN - OPUS4-41993 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zeps, Robert A1 - Askar, Enis A1 - Ferrero, Fabio A1 - Kluge, Martin T1 - Zündtemperatur von Gasen/ Gasgemischen bei erhöhten Anfangsdrücken in Abhängigkeit vom Behältervolumen N2 - Zur Einschätzung der Wirksamkeit einer heißen Oberfläche als Zündquelle für ein Gas oder ein Gasgemisch werden in der Praxis Zündtemperaturen experimentell bestimmt. Die Zündtemperatur gemäß dem europäischen Standardverfahren EN 14522 wird bei Atmosphärendruck bestimmt und ist vor allem dazu geeignet die Wirksamkeit einer heißen Oberfläche als Zündquelle bei einem unerwünschten Stoffaustritt aus einer geschlossenen Anlage einzuschätzen. Eine Aussage bzgl. der der Zündfähigkeit an heißen Oberflächen innerhalb einer geschlossenen Anlage, z. B. in größeren Behältern bei bestimmten Gemischzusammensetzungen und höheren Anfangsdrücken, kann anhand der Zündtemperatur gemäß EN 14522 nicht getroffen werden. Die Bestimmung nach dem europäischen Standard erfolgt in einem offenen System, bei atmosphärischem Druck und in Luft als Oxidationsmittel. T2 - 11. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 07.11.2013 KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen KW - Chemisch instabile Gase KW - Zerfallsfähige Gase KW - Explosion KW - Ethylenoxid KW - Tetrafluorethylen KW - Acetylen PY - 2013 SN - 978-3-86011-058-4 IS - F-02 SP - 1 EP - 14 AN - OPUS4-29534 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ferrero, Fabio A1 - Kluge, Martin A1 - Hensel, Christina A1 - Kreißig, Michael A1 - Schmidtchen, Ulrich A1 - Holtappels, Kai T1 - Unterfeuerung von Acetylendruckgasbehältern T2 - 10. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Deutschland DA - 2010-11-04 KW - Sicherheit KW - Acetylen KW - Feuer KW - Wasserkühlung KW - Wärmeübertragung PY - 2010 SN - 978-3-89746-119-2 N1 - Geburtsname von Kluge, Martin: Beckmann-Kluge, M. - Birth name of Kluge, Martin: Beckmann-Kluge, M. IS - Paper N-02 SP - 1 EP - 20 CY - Frankfurt/M. AN - OPUS4-22351 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ferrero, Fabio A1 - Kluge, Martin A1 - Schmidtchen, Ulrich A1 - Holtappels, Kai T1 - Modeling the heat transfer in acetylene cylinders during and after the exposure to fire N2 - In this paper two different approaches for predicting the heating-up of an acetylene cylinder involved in a fire and the afterward cooling with water are presented. In the simulations polynomial functions were used to describe the temperature dependency of the thermal properties of the cylinder interior, which is a complex system composed by a solid porous material, a solvent (typically acetone) and acetylene dissolved in it. Model equations covered heat conduction in the cylinder interior and at its walls. In the first approach the cylinder surroundings were simulated as a further domain constituted by CO2, during the fire exposure, and for water, during the cooling. In this domain the coupled heat transfer (convection and conduction) and the momentum equation (Navier-Stokes) were solved. In the second approach no further domain was considered but boundary conditions were set directly on the cylinder walls. Results of the calculations performed with both approaches are presented. This work could prove helpful in predicting to which extent the interior of an acetylene cylinder exposed to fire reaches temperatures capable of initiating the decomposition of acetylene and to determine how long a water cooling should be applied, so that the system is brought again under non-critical conditions. KW - Safety KW - Acetylene KW - Heat transfer KW - Fire KW - Water cooling PY - 2010 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2010.06.012 SN - 0950-4230 SN - 1873-3352 N1 - Geburtsname von Kluge, Martin: Beckmann-Kluge, M. - Birth name of Kluge, Martin: Beckmann-Kluge, M. VL - 23 SP - 654 EP - 661 PB - Butterworth CY - Guildford, Surrey AN - OPUS4-21808 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Zeps, Robert A1 - Rosenow, B. A1 - Kluge, Martin A1 - Blanchard, R. A1 - Holtappels, Kai T1 - Druckentlastungsvorgänge in großvolumigen Behältern N2 - Es wurden Druckentlastungsvorgänge in einem 5 m³ Autoklav mit einem L/D-Verhältnis von 1,14 nach der Zündung von Methan-Luft-Gemischen untersucht. Schwerpunkt der Arbeit war die Bestimmung der Explosionsdrücke, der zeitlichen Druckanstiege bzw. der KG-Werte und der reduzierten Explosionsdrücke in Abhängigkeit der Methankonzentration. Im geschlossenen Behälter wurden die Explosionsdrücke und zeitlichen Druckanstiege für Methan-Luft-Gemische mit Methankonzentrationen von 5,9 Vol-% bis 13,5 Vol-% ermittelt. Die Ergebnisse zeigen gute Übereinstimmung mit den Literaturwerten. Weiter wurden Druckentlastungsversuche mit einer kreisrunden Entlastungsfläche von 0,011 m² und einer Druckentlastungsfolie mit einem statischen Ansprechdruck von 1,94 bar durchgeführt. Hierbei wurden Gemische mit Methankonzentrationen von 5,9 Vol-% bis 14,3 Vol-% untersucht. Dabei zeigte sich, dass die vergleichsweise kleine Entlastungsfläche nur dann zu reduzierten Explosionsdrücken gleich dem statischen Ansprechdruck der Berstfolie führte, wenn die Methankonzentration ≤ 5,9 Vol-% oder ≥ 14,0 Vol-% betrug. Bei allen anderen untersuchten Methankonzentrationen führten die durch die Druckentlastung induzierten Turbulenzen zu einer Beschleunigung der Verbrennungsreaktion und zu Explosionsdrücken vergleichbar denen im geschlossenen Behälter. T2 - 14. Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik (BAM-PTB-Kolloquium) CY - Berlin, Germany DA - 14.06.2016 KW - Druckentlastung KW - Up-Scale KW - Deflagration KW - Sicherheitstechnik PY - 2016 SN - 978-3-9817853-5-7 SN - 0938-5533 VL - 2016 SP - 21 EP - 28 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-37176 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Ferrero, Fabio A1 - Kluge, Martin A1 - Kreißig, Michael A1 - Hensel, Christina A1 - Schmidtchen, Ulrich A1 - Holtappels, Kai T1 - Preventing the explosion of acetylene cylinders involved in fire with help of numerical modeling N2 - The current paper describes a mathematical model, which was developed to simulate the heat transfer in acetylene cylinders during exposure to a fire. The cases of a direct engulfment of the cylinder in the flames and of exposure to a distant fire were considered. Furthermore, the model was also applied to the prediction of the heat transfer during the cooling with water of heated acetylene cylinders, in order to assess the effectiveness of this procedure as a measure to prevent the burst of the cylinder. To provide data for the definition and validation of the model a total of 13 bonfire tests with 8.9-, 10- and 50-dm³-cylinders were performed, where pressure and temperature measurements in the samples were performed. During 5 experiments the fire was extinguished before the expected cylinder burst and a cooling with water was applied. In the paper a short description of the experimental set-up and of the test results is given. Finally, a comparison with the model predictions is provided, showing reasonable agreement. KW - Acetylene cylinders KW - Fire KW - Explosion KW - Cooling KW - Numerical model PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1016/j.jlp.2011.10.006 SN - 0950-4230 SN - 1873-3352 N1 - Geburtsname von Kluge, Martin: Beckmann-Kluge, M. - Birth name of Kluge, Martin: Beckmann-Kluge, M. VL - 25 IS - 2 SP - 364 EP - 372 PB - Butterworth CY - Guildford, Surrey AN - OPUS4-25137 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Holtappels, Kai A1 - Kluge, Martin A1 - Ferrero, Fabio A1 - Schmidtchen, Ulrich T1 - Acetylenflaschen im Feuer N2 - Acetylen ist eines der wichtigsten technischen Gase und findet insbesondere Anwendung beim Schweißen und Schneiden verschiedener Werkstoffe. Damit Acetylen in entsprechenden Mengen vor Ort zur Verfügung gestellt werden kann, wird es in Druckgasbehälter abgefüllt. Im Falle eines Brandes stehen Acetylenflaschen im Verdacht, jederzeit – auch nach Löschen des Feuers – aufgrund einer möglicherweise initiierten Zerfallsreaktion zu bersten. Um insbesondere Personenschäden zu vermeiden, evakuieren und sperren die Rettungskräfte einen Sicherheitsbereich mit einem Radius von mindestens 200 m um die verdächtige Flasche ab. Gleichzeitig wird umgehend mit der Kühlung der Flasche begonnen. Wie lange muss aber eine Acetylenflasche gekühlt werden, bis sie sicher abtransportiert werden kann, und wie lange muss der Sicherheitsbereich mit dem großen Radius aufrecht erhalten werden? Diesen Fragen ist die BAM in den vergangenen Jahren im Rahmen verschiedener Untersuchungen und Projekte nachgegangen. KW - Acetylen KW - Druckbehälter KW - Poröses Material KW - Lösungsmittel PY - 2012 SN - 2191-0073 N1 - Geburtsname von Kluge, Martin: Beckmann-Kluge, M. - Birth name of Kluge, Martin: Beckmann-Kluge, M. VL - 2 IS - 4 SP - 19 EP - 25 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-25902 LA - deu 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 - Schulze, Marcel A1 - Kant, Hanjo A1 - Orchini, Alessandro ED - Ruggiero, Eric J. T1 - Experimental investigation of large-scale hydrogen diffusion jet flames N2 - Hydrogen is a promising alternative to natural gas in industrial energy applications which would serve the goal of limiting global warming. However, wide application of hydrogen requires specific safety considerations taking into account that hydrogen is stored and transported under much higher pressure than natural gas. Thus, one scenario to be considered for hazard assessment is a sudden release of hydrogen from a leakage or safety valve and its subsequent ignition. For hydrocarbon flames, various jet flame models are available. However, hydrogen flames significantly differ from hydrocarbon flames in their combustion behavior, so that the applicability of these models to hydrogen has to be investigated. For that purpose, reals scale tests were carried out at the BAM Test Site Technical Safety. In addition, hydrocarbon jet flames (methane) were investigated. In these tests, the flame geometry and the thermal heat radiation were investigated for a release angle of 90°, for different release pressures (up to 220 bar) and mass flows (up to 0.175 kg/s). While existing heat radiation data from the literature are mostly based on unsteady outflow conditions and/or releases in still air, the experiments presented here are focused on ensuring a constant mass flow over the release duration under realistic free field conditions (with wind influence). This allows a better comparability with the stationary jet flame models and assessment of wind influence on model predictions. A number of parameters such as the surface emissive power of the jet flame and the radiant heat fraction were determined. A detailed comparison of the obtained experimental results with literature radiation models was performed. Good agreement between experimental and literature data was found for hydrogen whereas significant differences were identified for methane. Based on the investigations, empirical equations for modelling jet flames could be derived. T2 - American Society of Mechanical Engineers - Turbomachinery Technical Conference & Exposition GT2025 CY - Memphis, TN, USA DA - 16.06.2025 KW - Hydrogen release KW - Jet flame KW - Radiant heat fraction KW - Thermal radiation PY - 2025 SN - 978-0-7918-8877-3 DO - https://doi.org/10.1115/GT2025-FM2 SP - 1 EP - 11 PB - The American Society of Mechanical Engineers CY - Livingston AN - OPUS4-64098 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Ferrero, Fabio A1 - Kluge, Martin A1 - Holtappels, Kai T1 - COMSOL Multiphysics® as a Tool to Increase Safety in the Handling of Acetylene Cylinders Involved in Fires N2 - In this paper a mathematical model for predicting the heating-up of an acetylene cylinder involved in a fire is presented. In the simulations polynomial functions were used to describe the temperature dependency of the thermal properties of the cylinder interior, which is a complex system composed by a solid porous material, a solvent and acetylene dissolved in it. Model equations covered heat conduction in the cylinder interior and at its walls, while the fire surrounding the cylinder was simulated by solving the coupled heat transfer and the momentum equation. Results of the calculations and the effects of some model parameters are discussed. T2 - COMSOL Conference 2009 CY - Milan, Italy DA - 2009-10-14 KW - Acetylene KW - Safety KW - Heat transfer KW - Momentum transfer PY - 2009 SN - 978-0-9825697-0-2 N1 - Geburtsname von Kluge, Martin: Beckmann-Kluge, M. - Birth name of Kluge, Martin: Beckmann-Kluge, M. SP - 1 EP - 5 AN - OPUS4-20261 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -