TY - JOUR A1 - Krietsch, Arne A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, U. T1 - Brand- und Explosionseigenschaften von nanoskalig hergestellten Stäuben N2 - Nanotechnologie gilt als die Wachstumsbranche der nächsten Jahrzehnte. Nicht zuletzt ist diese Entwicklung den veränderten Eigenschaften der Materialien im Nanometerbereich zuzuschreiben. Das anders geartete Verhalten solcher Stoffe und die daraus ableitbare Unkenntnis über die Interaktion dieser Materialien mit ihrer Umgebung erfordert zur Risikoabschätzung eine intensive Auseinandersetzung mit der Thematik. Aufgrund von Erfahrungen mit Stäuben mit Partikelgrößen im Mikrometerbereich ist bekannt, dass Stoffe mit abnehmender Partikelgröße kritischer einzustufen sind, da ihre Explosionsheftigkeit und Zündempfindlichkeit durch die Zunahme der reaktiven Oberfläche des Staubs zunimmt. Nachfolgend werden Ergebnisse von Versuchen mit nanoskalig hergestellten Metallstäuben präsentiert. Der Fokus dieser Studie lag darauf, möglichst das kritischste Brand- und Explosionsverhalten solcher Stäube zu erfassen. KW - Staubexplosion KW - Nanostäube KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen PY - 2014 SN - 2191-0073 VL - 4 IS - 9 SP - 44 EP - 49 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-31395 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne A1 - Scheid, Marc A1 - Schmidt, Martin T1 - Burning and explosion properties of metallic nano powders N2 - This paper describes experiences and results of experiments with several metallic dusts within the nanometer range. The nano dusts (aluminium, .iron, zinc, titanium and copper) were tested in 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 already introduced in earlier papers by the authors. It 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). Furthermore the influence of passivation on explosion behaviour is investigated and additional tests with deposited dust were carried out to describe the burning behaviour of all dusts. For a better characterisation all samples were tested with a simultaneous thermal analysis (STA). To minimise the influence of oxidation all samples were handled at inert conditions until shortly before ignition or start of the test respectively. T2 - Hazards 24 Symposium CY - Edinburgh, UK DA - 07.05.2014 KW - Nano powder KW - Explosion protection KW - Nano materials PY - 2014 SN - 978-0-85295-582-6 N1 - Serientitel: IChemE Symposium Series – Series title: IChemE Symposium Series VL - 159 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-30903 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Brand- und Explosionsgefahren beim Umgang mit Metallstäuben N2 - Grundlagen des Brand- und Explosionsschutzes mit Schwerpunkt Metallstäube: - Gefahren - Prinzipien des Explosionsschutzes - Ableiten von Schutzmaßnahmen - Bestimmung der Stoffeigenschaften - Umgang mit entsprechenden Datenbanken T2 - DGM-Fortbildungsseminar "Metallpulver Erzeugen - Charakterisieren - Anwenden" CY - Bremen, Germany DA - 30.03.2017 KW - Brandschutz KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen PY - 2017 AN - OPUS4-39917 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, D. A1 - Schmidt, Martin A1 - Huang, X. A1 - Verplaesten, F. T1 - Self-ignition and smoldering characteristics of coal dust accumulations in O2/N2 and O2/CO2 atmospheres N2 - The self-ignition of coal dust deposits and its subsequent smoldering combustion pose a high fire hazard to oxy-fuel power systems which burn fuels using pure oxygen for the sake of carbon capture and storage. The increasing risk of explosion in the gas-phase and self-ignition in the solid-phase for an oxygen enhanced combustion environment has not been well studied yet. In this work, the heterogeneous reactions of a bituminous coal dust are investigated by using a novel hot-basket apparatus with an emphasis on the roles of O2 and diluent gas in chemisorption and smoldering. Experiments show that increasing O2 mole fraction accelerates both self-ignition and the following smoldering combustion. On the other hand, the presence of CO2 increases the ignition temperature and reduces the maximum smoldering temperature. However, the promotion in the fire and explosion risk by elevating O2 mole fraction is substantially stronger than the retardation effected by presence of CO2. The emission-gas measurements show that the CO to CO2 ratio increases significantly after self-ignition, and CH4 counts for 1–8% of the total carbon emission. This research may help improve the understanding of heterogeneous coal combustion and the fire safety in oxy-fuel power systems. KW - Oxy-fuel cobustion KW - Fire hazard KW - FTIR KW - CO/CO2 ratio KW - CH4 PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.proci.2016.08.024 SN - 1540-7489 SN - 1873-2704 VL - 36 IS - 2 SP - 3195 EP - 3202 AN - OPUS4-39927 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Brand- und Explosionsgefahren beim Umgang mit nanoskalig hergestellten Materialien N2 - In vielen Bereichen der Industrie und im verarbeitenden Gewerbe werden eine Vielzahl brennbarer Stäube produziert, verarbeitet, transportiert oder anderweitig verwendet. Die Partikelgröße der Stäube übt einen entscheidenden Einfluss auf deren Brand- und Explosionsverhalten aus. Mit Abnahme der Partikelgröße nehmen die gefährlichen Auswirkungen im Falle einer Explosion sowie die Zündempfindlichkeit zu. Aufgrund besonderer Eigenschaften nanoskaliger Materialien hat die Produktion solcher Stäube mit sehr geringen Primärpartikelgrößen in den letzten Jahren zugenommen. Über das Brand- und Explosionsverhalten solcher Stäube war bis vor wenigen Jahren jedoch kaum bis wenig bekannt. Untersuchungen haben gezeigt, dass nanoskalig hergestellte Stäube im Fall einer Explosion nicht grundsätzlich heftiger reagieren als die kritischsten Mikrostäube. Dennoch reagieren sogenannte Nanostäube mitunter zündempfindlicher als vergleichbare Mikrostäube; vereinzelt wurden höhere Werte für den maximalen Explosionsdruck und zeitlichen Druckanstieg für vergleichbare Stäube mit mikroskaligen Partikeln festgestellt. Für die Praxis ist daher zu beachten, dass zündempfindliche Stäube dementsprechend transportiert und gehandhabt bzw. entsprechende Schutzmaßnahmen ergriffen werden. T2 - Tagung des Sachgebietes "Explosionsschutz" der deutschen gesetzlichen Unfallversicherung CY - Heidelberg, Germany DA - 24.11.2016 KW - Nanoskalige Stäube KW - Explosionseigenschaften KW - Zündverhalten PY - 2016 AN - OPUS4-39112 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Interlaboratory Test 2015 "EN 15188" - Ergebnisse und Schlussfolgerungen N2 - Ergebnisse des Ringversuches "DIN EN 15188: Determination of the spontaneous ignition behaviour of dust acuumulations T2 - Industriearbeitskreis "Brennbare Stäube" CY - Wolfgang-Hanau, Germany DA - 28.06.2016 KW - Selbstentzündung KW - Ringversuch KW - Methodenvalidierung KW - Messunsicherheit PY - 2016 AN - OPUS4-37196 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Martin A1 - Wu, D. A1 - Norman, F. A1 - Vanierschot, M. A1 - Verplaetsen, F. A1 - Berghmans, J. A1 - van den Bulck, E. T1 - Numerical investigation on the self-ignition behaviour of coal dust accumulations: The roles of oxygen, diluent gas and dust volume N2 - Self-ignition of coal dust deposits poses a higher risk of fires in oxygen-enriched oxy-fuel combustion systems. In this work, we develop a numerical method, using the commercial software COMSOL Multiphysics, to investigate self-ignition behaviour of coal dust accumulations with a main emphasis on the roles of oxygen, diluent gas and dust volume. A one-step 2nd-order reaction kinetic model considering both coal density and oxygen density is used to estimate reaction rate using the kinetic parameters from previously conducted hot-oven tests. This model is validated to predict the transient temperature and concentration profiles of South African coal dusts until ignition. The computed self-ignition temperatures of dust volumes show a good agreement with experimental results. In addition, it is found that the inhibiting effect of carbon dioxide is comparatively small and oxygen consumption increases dramatically after ignition. Parameter analysis shows that the heating value and kinetic parameters have a comparatively pronounced effect on self-ignition temperature. The model provides a satisfactory explanation for the dependence of self-ignition behaviour on gas atmospheres, thus helping to further understand the fire risk of self-ignition in oxy-fuel combustion systems. KW - Ignition temperature KW - Oxy-fuel combustion KW - Fire safety KW - Self-ignition KW - Numerical simulation PY - 2017 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.10.063 SN - 0016-2361 SP - 500 EP - 510 AN - OPUS4-37885 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krietsch, Arne A1 - Schmidt, Martin T1 - Nanoskalig hergestellte Materialien - neueste Erkenntnisse N2 - Die steigende Produktion und Nachfrage von Materialien mit Primärpartikelgrößen im Nanometerbereich (insbesondere wegen der veränderten Eigenschaften) erfordert eine intensive Auseinandersetzung mit der Thematik zur Risikoabschätzung. Sogenannte Nanostäube können aus brennbaren Ausgangsmaterialien bestehen. Beispiele für brennbare Nanostäube, die in großen Mengen hergestellt werden, sind Metallstäube, Ruße (Carbon Black) oder andere Kohlenstoffverbindungen, welche u. a. für die Herstellung von Gummi, Kunststoffen, Beschichtungsstoffen oder Farben verwendet werden. Aufgrund von Erfahrungen mit Stäuben mit Partikelgrößen im Mikrometerbereich ist bekannt, dass Stoffe mit abnehmender Partikelgröße kritischer einzustufen sind, da z.B. maximaler Explosionsdruck, zeitlicher Druckanstieg und Zündempfindlichkeit durch die Zunahme der reaktiven Oberfläche des Staubes zunimmt. Alle Erkenntnisse zum Ablauf von Staubexplosionen, aus der Auswertung von Schadensereignissen sowie aus der Bestimmung sicherheitstechnischer Kenngrößen und hierbei gefundene Abhängigkeiten basieren auf Schadensereignissen bzw. Untersuchungen von Stäuben mit Korngrößen im Bereich von Mikrometern. Inwieweit sich die Erkenntnisse auf feinere Partikel bis hin zum Nanometerbereich übertragen lassen, wurde im Rahmen der durchgeführten Arbeiten näher untersucht. In diesem Beitrag werden die wesentlichen Ergebnisse kurz dargestellt und basieren auf den Arbeiten im Zuge der Dissertationsschrift zum Brand- und Explosionsverhalten von Nanostäuben. T2 - 12. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 05.11.2015 KW - Explosionsschutz KW - Brennbare Stäube KW - Nanomaterialien KW - Nanostäube PY - 2015 SN - 978-3-86011-091-1 SP - F-01 EP - 1-10 AN - OPUS4-34943 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin A1 - Klippel, Alexander T1 - Der Einfluss des Staubungsverhaltens auf druckentlastete Staubexplosionen - experimentelle und numerische Untersuchungen N2 - Die Auslegung von Einrichtungen zur Druckentlastung von Staubexplosionen erfolgt in der Regel gemäß DIN EN 14491. Die Norm enthält empirische Gleichungen mit denen, unter Verwendung der sicherheitstechnischen Kenngrößen maximaler Explosions(über)druck und maximaler zeitlicher Druckanstieg bzw. dem KSt-Wert, erforderliche Entlastungsflächen zum konstruktiven Schutz von Behältern und Anlagen berechnet werden. Das Verfahren ermög-licht in der Regel eine konservative Auslegung von Entlastungsflächen. Zur praxisgerechte-ren Betrachtung erfolgten der Vergangenheit bereits Untersuchungen zum Einfluss bestimm-ter Verfahren zur Produkteinleitung bzw. Befüllung auf die Bildung von Staubwolken in Silos oder Behältern, welche einen wesentlichen Einfluss auf die erforderliche Druckentlastungs-fläche aufweisen. Bisher unberücksichtigt blieb, dass die Bildung von Staubwolken sehr stark von den chemischen und physikalischen Eigenschaften des Schüttgutes abhängt. Da auch bei scheinbar ähnlichen Produkten das Aufwirbel- und Schwebeverhalten sehr unterschied-lich sein kann, ist hierdurch ein erheblicher Einfluss auf die Bildung explosionsfähiger Staub/Luft-Gemische und damit auf die erforderliche Entlastungsfläche zu erwarten. Ziel experimenteller und numerischer Untersuchungen war es daher, den Einfluss des Ver-mögens von Stäuben aufgewirbelt zu werden bzw. deren Dispergierverhalten in Luft auf die erforderliche Druckentlastungsfläche zu ermitteln. Hierbei sollte überprüft werden, inwieweit bei Stäuben mit geringer Staubungsneigung eine Verringerung der Druckentlastungsfläche möglich ist. Die durchgeführten Untersuchungen zeigten, dass die Randbedingungen, insbesondere die Strömungsrandbedingungen, die bei einem Verarbeitungs- oder Förderprozess vorliegen, einen wesentlich stärkeren Einfluss auf die Dispergierung eines Staubes aufweisen als sein Staubungsverhalten. Eine Anpassung bzw. Reduzierung der Druckentlastungsfläche allein auf Basis des Staubungsverhaltens ist daher nicht möglich. T2 - 12. Fachtagung Anlagen-, Arbeits- und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 05.11.2015 KW - Staubexplosionen KW - Staubungsverhalten KW - Explosionsschutz PY - 2015 SN - 978-3-86011-091-1 SP - C-03, 1-15 AN - OPUS4-34944 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Ziel, methodisches Konzept und Ergebnisse des Interlaboratory test 2010/11 "DIN EN 15188:2007 - self ignition temperature" T2 - Kolloquium des Arbeitskreises "Brennbare Stäube": Interlaboratory test 2010/11 DIN EN 15188:2007 - self-ignition temperature" CY - Dresden, Deutschland DA - 2013-01-29 PY - 2013 UR - http://www.ceqat-dghs.bam.de/en/events/index.htm AN - OPUS4-33474 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Selbstentzündung von Feststoffen: EN 15188, metallurgische Kohlen, Holzpellets N2 - Berichtet wird über geplante Änderungen der europäischen Norm EN 15188 "Bestimmung des Selbstentzündungsverhaltens von Schüttgütern und Stäuben"; basierend auf den von der BAM durchgeführten Ringversuchen zur Methodenvalidierung. Zusätzlich wird berichtet von Besonderheiten bei der Gefahrguteinstufung metallurgischer Kohlen als selbsterhitzungsfähiger Feststoff sowie der Selbstentzündung von Holzpellets. T2 - Treffen des Industriearbeitskreises "Brennbare Stäube",Insitut für Arbeitsschutz und Arbeitssicherheit CY - St. Augustin, Germany DA - 20.06.2017 KW - Selbstentzündung KW - Gefahrstoff KW - Einstufung KW - Feststoff PY - 2017 AN - OPUS4-41048 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Brennbare Schüttgüter und Stäube - Brand- und Explosionsgefahren richtig bewerten T2 - DECHEMA Weiterbildungskurs "Grundlagen und rechtliche Anforderungen des Explosionsschutzes" CY - Frankfurt am Main, Germany DA - 2008-10-22 PY - 2008 AN - OPUS4-18006 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin A1 - Suhendra, Suhendra T1 - Heat Pipes - Suitable for Extinguishing Coal Fires? T2 - 2nd International Conference on Coal Fire Research ICCFR2 CY - Berlin, Germany DA - 2010-05-19 PY - 2010 AN - OPUS4-21386 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin T1 - Vorhersage von Selbstentzündungsvorgängen in Brennstofflagern mit Hilfe numerischer Simulationsrechnungen T2 - 12. BAM/PTB-Kolloquium zu Fragen der chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Berlin, Germany DA - 2010-06-15 PY - 2010 AN - OPUS4-21487 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Kus, J. A1 - Kaufhold, S. A1 - Klosa, D. A1 - Jianwei, M. A1 - Schmidt, Martin A1 - Suhendra, Suhendra T1 - Coal fire geothermometer: Controlling the extent and temperature field of underground coal fire zones T2 - 2nd International conference on coal fire research (ICCFR2) CY - Berlin, Germany DA - 2010-05-19 KW - Coal fires KW - Coal petrography KW - Coal mineralogy PY - 2010 SN - 978-3-86012-397-3 IS - Part 2 - Geosciences SP - 75 EP - 85 AN - OPUS4-21459 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Fischer, C. A1 - Wu, J. A1 - Meyer, U. A1 - Kong, B. A1 - Schmidt, Martin A1 - Wuttke, M. A1 - Drebenstedt, C. A1 - Barth, Uli A1 - Rüter, H. T1 - Eight years of successful bilateral cooperation: Milestones of sino-german research T2 - 2nd International conference on coal fire research (ICCFR2) CY - Berlin, Germany DA - 2010-05-19 KW - Underground coal fires KW - Sino-german cooperation PY - 2010 SN - 978-3-86012-397-3 IS - Introduction SP - 3 EP - 18 AN - OPUS4-21460 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Krietsch, Arne A1 - Schmidt, Martin A1 - Suhendra, Suhendra A1 - Helmis, Mario T1 - Laboratory investigations on the ignition and burning process of coal: Fire characteristics and gas emissions T2 - 2nd International conference on coal fire research (ICCFR2) CY - Berlin, Germany DA - 2010-05-19 KW - Spontaneous combustions KW - Coal fires KW - Gas emissions KW - Fire propagation PY - 2010 SN - 978-3-86012-397-3 SP - 147 EP - 152 AN - OPUS4-21461 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schmidt, Martin A1 - Suhendra, Suhendra A1 - Rüter, H. T1 - Heat pipes - Suitable for extinguishing underground coal fires? T2 - 2nd International conference on coal fire research (ICCFR2) CY - Berlin, Germany DA - 2010-05-19 KW - Coal fires KW - Fire fighting KW - Heat pipes PY - 2010 SN - 978-3-86012-397-3 SP - 433 EP - 437 AN - OPUS4-21462 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schmidt, Martin A1 - Lohrer, Christian A1 - Krause, Ulrich T1 - Einflussgrößen auf die Selbstentzündung von Schüttgütern und Stäuben T2 - Sichere Handhabung brennbarer Stäube : Tagung CY - Nürnberg, Deutschland DA - 2008-03-11 KW - Selbstentzündung KW - Schüttgüter KW - Kohle KW - Biomasse PY - 2008 SN - 978-3-18-092024-5 N1 - Serientitel: VDI-Berichte – Series title: VDI-Berichte IS - 2024 SP - 201 EP - 216 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-17188 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Schmidt, Martin A1 - Krause, Ulrich A1 - Lohrer, Christian T1 - Numerische Simulation von Selbstentzündungsvorgängen, Modell und Praxisbeispiele KW - Selbstentzündung KW - Schüttgüter KW - Kohle KW - Biomasse KW - Numerische Simulation PY - 2008 SN - 978-3-18-092024-5 N1 - Serientitel: VDI-Berichte – Series title: VDI-Berichte IS - 2024 SP - 315 EP - 328 PB - VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-17189 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -