TY - CHAP A1 - Kasch, Thomas A1 - Brock, Thomas A1 - Hesse, Olaf A1 - Hartwig, Peter ED - Steinberg, Th. A. ED - Chiffoleau, G. J. T1 - Assessment Criteria to Evaluate Test Results on Compatibility of Nonmetallic Materials for Oxygen Service Based on BAM’s Safety Philosophy N2 - The general requirement, that nonmetallic materials for oxygen service must be tested and found suitable for their intended use in plants and components is the current state of technical safety. However, numerous requests of manufacturers, sales offices, and users show that there is still a strong need for information on how these materials are tested and evaluated. Based on more than 60 years of expertise, this paper provides background information on BAM’s test approach. It explains why BAM applies additional assessment criteria on nonmetallic materials for certain use conditions. Hence, the test schedule as well as the final evaluation shall reflect the practical application in a more customer-related way in combination with a higher safety level. That is the demand of BAM’s safety philosophy. KW - Oxygen compatibility KW - Background information on test approaches KW - Evaluation of test results KW - Assessment criteria KW - BAM’s safety philosophy PY - 2021 SN - 978-0-8031-7698-0 DO - https://doi.org/10.1520/STP1626-EB SN - 0899-6652 VL - STP 1626 - 15 SP - 1 EP - 12 PB - ASTM International CY - West Conshohocken, PA, USA AN - OPUS4-54888 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas A1 - Woitzek, Andreas T1 - Themenschwerpunkt Sauerstoff: Allgemeine Tätigkeiten und 750 bar Druckstoßanlage auf dem TTS N2 - Alle nichtmetallischen und metallischen Materialien sowie alle Armaturen und Anlagenteile müssen für Sauerstoff- Anwendungen geeignet sein. Im ersten Teil des Vortrags werden die Prüfverfahren und Untersuchungsmethoden auf dem BAM Stammgelände sowie die Bewertungskriterien vorgestellt. Die BAM Sicherheitsphilosophie setzt bei der Interpretation der Prüfergebnisse teilweise auf strengere oder erweiterte Bewertungskriterien, um somit beispielsweise die bessere Übertragbarkeit der Laborergebnisse auf praktische Anwendungen zu gewährleisten. Im zweiten Teil des Vortrags werden die erweiterten Sauerstoff Untersuchungsmöglichkeiten auf dem BAM Testgelände Technische Sicherheit vorgestellt. Nach der Planung und der technischen Umsetzung konnte im Probebetrieb gezeigt werden, dass die neue, weltweit einzigartige 750 bar Sauerstoff Druckstoßanlage korrekt arbeitet. Da es sich um eine komplette Neuentwicklung für extreme Betriebsbedingungen handelt, wurden für ein korrektes Funktionieren der Anlage teilweise aufwändige Modifikationen notwendig. Für 2021 ist die Inbetriebnahme dieser Prüfeinrichtung geplant. T2 - Kolloquium Abteilung 2 CY - Berlin, Germany DA - 19.11.2020 KW - Sauerstoff KW - Prüfverfahren KW - Untersuchungsmöglichkeiten der BAM KW - Unikale neue 750 bar Druckstoßanlage PY - 2020 AN - OPUS4-51865 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Assessment Criteria to Evaluate Test Results on Compatibility of Nonmetallic Materials for Oxygen Service Based on BAM’s Safety Philosophy N2 - The general requirement, that nonmetallic materials for oxygen service must be tested and found suitable for their intended use in plants and components is the current state of technical safety. However, numerous requests of manufacturers, sales offices, and users show, that there is still a strong need for information on how these materials are tested and evaluated. Based on more than 60 years of expertise, this paper provides background information on BAM’s test approach. It explains why BAM applies additional assessment criteria on nonmetallic materials for certain use conditions. Hence, the test schedule as well as the final evaluation shall reflect the practical application in a more customer-related way in combination with a higher safety level. That is the demand of BAM’s safety philosophy. T2 - 15th international symposium on flammability and sensitivity of materials in oxygen-enriched atmospheres CY - Online meeting DA - 03.05.2022 KW - Oxygen compatibility KW - Background information on test approaches KW - Evaluation of test results KW - Assessment criteria KW - BAM’s safety philosophy PY - 2022 AN - OPUS4-54887 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Woitzek, Andreas A1 - Kasch, Thomas A1 - Kittler-Packmor, Kai ED - Steinberg, Th. A. ED - Chiffoleau, G. J. T1 - New large-scale 750 bar Oxygen Pressure Surge Test Facility N2 - The Oxygen Pressure Surge Test (OPST) is considered to be best practice for evaluating the burn out safety of plant components and testing the compatibility of nonmetallic materials for oxygen service. Nevertheless, there are only a few laboratories worldwide performing the OPST. The Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) already operates oxygen pressure surge test facilities with maximum OPST pressures of 450 bar. However, to ensure technical innovation and to enhance research and development, the decision was made to develop a new and large-scale oxygen pressure surge test facility. Due to the size and the high potential impact energies, the test facility is located outside of Berlin at BAM Test Site for Technical Safety (TTS), where large scale testing is carried out. In addition to an intended maximum OPST pressure of 750 bar, there is the possibility of testing industrial equipment with large inner volumes and diameters. The new quick opening valve constitutes the core of the system and was developed by BAM. It allows to perform tests with the standardized pressure rise times of 15 ms to 20 ms or with adjustable pressure rise times at higher or lower values. As a result, it is possible to provide customized test parameters for specific practical applications as well as research projects. This presentation shows the status quo of this unique test facility, its performance, its technical specifications, and its new possibilities for research and development for a long term enhancement of burn out safety in oxygen application. KW - Oxygen pressure surge test KW - Adiabatic compression KW - Burn out safety KW - Innovation in OPST facility KW - Adjustable pressure rise time PY - 2021 SN - 978-0-8031-7698-0 DO - https://doi.org/10.1520/STP1626-EB SN - 0899-6652 VL - STP 1626 - 15 SP - 326 EP - 340 PB - ASTM International CY - West Conshohocken, PA, USA AN - OPUS4-54889 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Oxygen service – Tests, Risks and Accidents N2 - Materials and components for oxygen service must be tested and found suitable for their intended use. For a fire or burn out, three requirments have to be present: Fuel, Oxygen and an ignition source. The presentation gives practival examples for all these three requirements and explaines the background and the assessment criteria of tests at BAM. However, risks still exist and can lead to severe accidents. Some accidents, their effects as well as the possible causes are presented to raise awareness of the specific dangers when handling oxygen. T2 - International Teadit Open House CY - Kirchbichl, Austria DA - 07.09.2023 KW - Oxygen KW - Risks KW - Accidents KW - Tests PY - 2023 AN - OPUS4-58452 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Influence of oxygen content & oxygen endurance testing N2 - The presentation is divided into two parts. The first part is about the influence of the oxygen content to results testing the oxygen compatibility. BAM performed tests with several nonmetallic sealing materials such as PTFE, PA 6.6, and EPDM with different oxygen contents between 21 Vol% and pure oxygen. Using the standardized oxygen pressure surge tester, the results have shown, that even a small increase in the oxygen content above 21% in air is associated with a significant reduction on the maximum test pressure at which no reaction of the material occurs. Using the standardized tester to determine the autogenous ignition temperature of the materials in oxygen, the results have shown, that even a small increase in the oxygen content above 21% in air is associated with a significant reduction on the autogenous ignition temperature at which the material shows self-ignition without an additional ignition source. The second part of the presentation is about the oxygen endurance test according to DIN EN ISO 10297, which is generally performed with air or with nitrogen. However, BAM performed this test with oxygen. In some cases, different test results were found: Valves failed the endurance test with oxygen but passed the endurance test with air. Based on the results with different oxygen content and with the oxygen endurance tester, it is unclear, why materials and valves for oxygen are still not consistently tested with oxygen. T2 - Kick-off meeting - Interpretation und revision of DIN EN ISO 10297 CY - Berlin, Germany DA - 21.08.2024 KW - Oxygen KW - Tests KW - Risks KW - Material compatibility KW - Endurance test PY - 2024 AN - OPUS4-60868 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasch, Thomas T1 - Aktuelles aus dem Sauerstoffbereich N2 - Der Arbeitsschwerpunkt „Sauerstoff“ des Fachbereichs 2.1 ist v.a. durch seine wissenschaftlich-technischen Tätigkeiten und seine Einnahmen aus Dienstleistungsvorgängen geprägt und bekannt. Die Durchführung standardisierter und nichtstandardisierter Prüfungen zur Untersuchung der Eignung nichtmetallischer Materialien sowie die Prüfung auf Ausbrennsicherheit von Armaturen und Anlagenteilen für den Einsatz in Sauerstoff stellen einen Großteil der Tätigkeiten und Arbeiten dar. Weit weniger bekannt sind die Forschungsaktivitäten des Arbeitsschwerpunkts, von denen drei Beispiele in diesem Vortrag kurz vorgestellt werden: Die in Normen für Druckstoßprüfungen festgelegte Sauerstofftemperatur beträgt bei den nichtmetallischen Materialien 60 °C, bei den Armaturen aber 65 °C. Seit mehr als zwei Jahren werden nunmehr systematische Untersuchungen durchgeführt, ob dieser Temperaturunterschied zu signifikanten Unterschieden bei den Prüfergebnissen der nichtmetallischen Materialien führt. Ziel ist es, einerseits den Prüfaufwand zu optimieren und andererseits die entsprechenden Normen zu harmonisieren. Es ist bekannt, dass Bearbeitungsverfahren, Probenvorbereitung und Vorkonditionierung einen Einfluss auf die Eignung nichtmetallischer Materialien für den Einsatz in Sauerstoff haben können. Anhand einer Charge eines Referenzmaterials werden diese möglichen Einflussfaktoren in Kooperation mit industriellen Partnern systematisch untersucht. Ziel hierbei ist es, unterschiedliche Prüfergebnisse einer Materialcharge zu erklären, die kritischsten Prüfbedingungen herauszufinden und Möglichkeiten der Übertragbarkeit von Prüfergebnissen auszuloten. Wasserstoff gilt als zukunftsweisender Energieträger, der bei der Elektrolyse von Wasser anfallende Sauerstoff soll dabei ebenfalls genutzt werden. Die Anforderungen an die eingesetzten Materialien (Kombination aus niedrigem Druck, hohem Wasserdampfanteil im Sauerstoff und hoher Temperatur) führen dazu, dass bestehende und bewährte Prüfeinrichtungen modifiziert werden müssen. Im Rahmen BAM-interner Forschungsvorhaben und mit Unterstützung industrieller Partner wurde damit begonnen, die Zündtemperaturbestimmung sowie die Untersuchung des Alterungsverhaltens nichtmetallischer Materialien in Wasserdampf-gesättigtem Sauerstoff zu untersuchen T2 - Kolloquium der Abteilung 2 CY - Berlin, Germany DA - 28.09.2022 KW - Sauerstoff KW - Forschung KW - Vorkonditionierung von Materialien KW - Wasserstoff PY - 2022 AN - OPUS4-60629 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -