TY - JOUR A1 - Santandrea, A. A1 - Vignes, A. A1 - Krietsch, Arne A1 - Brunello, D. A1 - Perrin, L. A1 - Laurent, A. A1 - Dufaud, O. T1 - Evaluating the explosion severity of nanopowders: International standards versus reality N2 - The maximum explosion overpressure and the maximum rate of pressure rise, which characterize thedust explosion severity, are commonly measured in apparatuses and under specific conditions defined byinternational standards. However, those standards conditions, designed for micropowders, may not befully adapted to nanoparticles. Investigations were conducted on different nanopowders (nanocellulose,carbon black, aluminum) to illustrate their specific behaviors and highlight the potential inadequacyof the standards. The influence of the sample preparation was explored. Various testing procedureswere compared, focusing on the dust cloud turbulence and homogeneity. Dust dispersion experimentsevidenced the importance of the characterization of the dust cloud after dispersion, due to the frag-mentation of agglomerates, using metrics relevant with nanoparticles reactivity (e.g. surface diameterinstead of volume diameter). Moreover, the overdriving phenomenon (when the experimental resultsbecome dependent of the ignition energy), already identified for micropowders, can be exacerbated fornanoparticles due to their low minimum ignition energy and to the high energy used under standardconditions. It was evidenced that for highly sensitive nanopowders, pre-ignition phenomenon can occur.Finally, during severe explosions and due to a too long opening delay of the ‘fast acting valve’, the flamecan go back to the dust container. KW - Dust explosions KW - Gas explosions KW - Minimum ignition temperature KW - Hybrid mixtures PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.psep.2020.04.011 VL - 138 SP - 279 EP - 291 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-50944 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Martin A1 - Wu, Dejian A1 - Zhao, P. A1 - Tan, X. A1 - Huang, W. A1 - Qianc, X. T1 - Minimum explosion concentrations of coal dusts with CH4/H2/CO below the gas lower explosion limit N2 - A 20-L spherical explosion chamber was used to investigate the explosion characteristics of dust clouds in air with the presence of flammable gas which is lower than its lower explosion limit (LEL). including minimum explosion concentration (MEC) of dust. Explosion pressure (Pex) and explosion pressure rise (dp/dt)ex). Two dust samples (anthracite coal, bituminous coal) and were three flammable gases (CH4, H2 and CO) were tested. Experimental results showed that the explosion of hybrid mixtures occurs when both dust and gas concentrations are lower than the LEL/MEC of the single substances. Meanwhile. all flammable gases with different volume fractions have distinct effects on the MEC. Pex and (dp/dt)ex of the dust samples. With the increase of the flammable gas concentration. either the Pex and (dp/dt)ex increase or the MEC decreases for all the hybrid mixtures of both two dust samples. At the same concentration of coal dusts. the addition of CH4 promotes higher explosion risks than the other two flammable gases. The distribution of (dp/dt)ex is quite different with the restricted area defined by empirical formulas. These results improve our understanding of the explosion behaviour and the explosion risk of hybrid dust-gas mixtures in air. KW - Dust explosions KW - Gas explosions KW - Minimum explosible concentration KW - Lower explosion limit KW - Hybrid mixtures PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.116401 SN - 0032-5910 VL - 260 SP - UNSP 116401 PB - Elsevier Sci. Ltd. AN - OPUS4-49956 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wu, Dejian A1 - Schmidt, Martin A1 - Tan, X. A1 - Zhao, P. A1 - Huang, W. A1 - Qian, X. T1 - Minimum ignition temperature of carbonaceous dust clouds in air with CH4/H-2/CO below the gas lower explosion limit N2 - Godbert-Greenwald furnace was used to investigate the minimum ignition temperature of dust clouds (MITC) in air with the presence of flammable gas which is lower than its lower explosion limit (LEL). Three flammable gases (CH4, H2 and CO) and three carbonaceous dusts (anthracite coal, bituminous coal and sweet potato starch) were tested. Results showed that all flammable gases have distinct effects on the MITC of the dust samples and volatile matter content of dust plays an important role during the ignition process. Specifically, the MITC of anthracite coal dust decreased from 610 °C to 560 °C, 580 °C and 570 °C with 3% CH4, 3% CO and 2.5% H2, respectively. Moreover, a heterogeneous ignition mechanism model was proposed to verify the equally global ignition characteristic between hybrid anthracite coal-CxHy mixture and bituminous coal. All three gases had an ignorable effect on the MITC of starch dust considering the experimental error. The presence of CO and H2 slightly promoted the ignition of bituminous coal dust, but the addition of CH4 showed a distinct concentration effect on the MITC of bituminous coal: the MITC decreased with 1% CH4 while increased with 2% and 3% CH4. This negative-effect of flammable gases at such low concentrations on ignition temperature of bituminous coal dusts was found for the first time. Furthermore, the presence of the 2nd flammable gas had a smaller effect on the MITC of dust samples with a higher volatile content, resulted from the competition of heterogeneous and homogeneous ignition mechanisms. KW - Dust explosions KW - Gas explosions KW - Minimum ignition temperature KW - Hybrid mixtures PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.116811 SN - 0016-2361 VL - 264 SP - 116811 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-50856 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Martin A1 - Erdt, René A1 - Gödde, M. A1 - Salg, St. A1 - Ittemann, L. T1 - Selbstentzündungsverhalten von Feststoffen: Validierung der Extrapolation von Labortests mithilfe halbtechnischer Versuche bis 1 m3 N2 - Vorgestellt wird ein 2018 gestartetes Projekt zur Überprüfung der Extrapolation von im Labormaßstab ermittelten Selbstentzündungstemperaturen auf technisch relevante Volumina. Für die Ermittlung reaktionskinetischer Daten von Feststoffschüttungen stehen eine Reihe von Untersuchungsmethoden zur Verfügung. Dies sind thermische Analysen wie z. B. die differential scanning calorimetry DSC sowie Mikrokalorimetrie zur hochgenauen Messung von Wärmeströmen, bei denen sehr geringe Probenmengen zum Einsatz kommen. In der Regel wird das Selbstentzündungsverhalten jedoch mithilfe von isoperibolen oder adiabaten Warmlagerungsversuchen beurteilt, hier liegen die Probenvolumina üblicherweise im Bereich von ca. 100 cm3 bis zu einigen Litern. Die Extrapolation über mehrere Größenordnungen auf technische Volumina birgt Unsicherheiten, da mit Zunahme des Lagervolumens veränderte Start- und Randbedingungen vorliegen können. Zudem besteht die Möglichkeit, dass bei in technischen Lagern vorherrschenden niedrigen Temperaturen Reaktionen ablaufen, die in Standard- Laborversuchen nicht erfasst werden, aber einen wesentlichen Einfluss auf das Selbstentzündungsverhalten aufweisen können. Hauptziel des Projektes ist es daher, die im Labormaßstab vorhandenen Prüfeinrichtungen durch einen Versuchsstand zur Untersuchung von Probengrößen von bis zu 1000 dm3 zu erweitern, die Eignung (oder Nichteignung) der etablierten Methoden nachzuweisen und im Labormaßstab nicht erfassbare Einflussgrößen zu ermitteln. Zudem sollen anhand der kleinskaligen Tests Entscheidungskriterien abgeleitet werden, ob eine Extrapolation nach den derzeit üblichen Methoden zulässig ist. T2 - 15. BAM-PTB-Kolloquium zur chemischen und physikalischen Sicherheitstechnik CY - Brunswick, Germany DA - 21.05.2019 KW - Selbstentzündung KW - Formalkinetische Daten KW - Halbtechnische Versuche KW - Thermoanalytische Methoden PY - 2020 SN - 0030-834X VL - 130 IS - 1 SP - 9 EP - 18 AN - OPUS4-51285 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Volkmar T1 - Wasserstoff - Ein gefährlicher Stoff? N2 - Im Beitrag werden die sicherheitstechnischen Eigenschaften von Wasserstoff diskutiert. Sowohl die Herstellung durch Wasserelektrolyse als auch die Einspeisung von Wasserstoff ins Erdgasnetz werden im Hinblick auf mögliche Gefahren durch die Veränderung von sicherheitstechnischen Kenngrößen unter Prozessbedingungen betrachtet. T2 - Fachgespräch Wasserstoff und Anlagensicherheit CY - Berlin, Germany DA - 10.09.2020 KW - Wasserstoff KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Eigenschaften PY - 2020 AN - OPUS4-51287 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schröder, Volkmar T1 - Sicherheitstechnische Eigenschaften von Erdgas-Wasserstoff-Gemischen - Auswirkungen auf den Explosionsschutz N2 - Im Beitrag werden die sicherheitstechnischen Eigenschaften von Wasserstoff diskutiert. Die Einspeisung von Wasserstoff ins Erdgasnetz wird im Hinblick auf mögliche Gefahren im Explosionsschutz durch die Veränderung von sicherheitstechnischen Kenngrößen unter Prozessbedingungen betrachtet. T2 - DVGW-Seminar "Gasinfrastruktur für Erdgas-H2-Gemische" CY - Bremen, Germany DA - 03.09.2020 KW - Wasserstoff KW - Explosionsschutz KW - Sicherheitstechnische Eigenschaften KW - Erdgasinfrastruktur PY - 2020 AN - OPUS4-51288 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - BAM-Aktivitäten im Bereich Elektrische Energiespeicher N2 - Der Beitrag stellt die aktuellen, relevanten BAM-Projekte im Bereich der Sicherheit elektrischer Energiespeicher vor. Weiterhin werden derzeitige Kooperationen mit der vfdb präsentiert. T2 - 82. Sitzung Referat 10, Umweltschutz der vfdb (Vereinigung zur Förderung des deutschen Brandschutzes e.V.) CY - Online meeting DA - 04.11.2020 KW - Behälterversagen KW - Fahrzeugbrand KW - Auswirkungsbetrachtung KW - Alternative Antriebe KW - Fragment PY - 2020 AN - OPUS4-51522 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Ruwe, L. T1 - Comparative study on the performance of the standardized test method for detonation flame arrestors N2 - Detonation flame arresters are widely used as protection systems in industrial applications to avoid damage from incidental gas explosions, by preventing the propagation of the ongoing explosion from one section of a plant to another. Numerous processes in the chemical and petrochemical industry are taking place under non-atmospheric conditions (e.g. increased pressure and/or temperature) in order to optimize the production capabilities. The suitability of detonation flame arresters is verified and examined according to the DIN EN ISO 16852 standard, which is only based on findings from experiments under atmospheric conditions. In some instances, differing results are obtained by the different institutes using the current standardized test procedure, especially for instable detonations as well as for detonations at elevated pressures before ignition. The primary objective of this study is to develop an improved test method for detonation flame arresters, which offers a higher reproducibility and moreover, an applicability under non-atmospheric conditions. For this aim, the project partners (PTB, BAM, Braunschweiger Flammenfilter GmbH and IBExU GmbH) jointly conduct an interlaboratory comparison on the performance of in-line flame arresters for stable and instable detonations. The experiments are performed according to the test method regulated in the DIN EN ISO 16852 standard for different pressures before ignition and for different explosion groups (IIA, IIB, IIC). The interlaboratory comparison points out potential ambiguities of the standardized test procedure that might lead to the differing results at the different institutes. Based on these experimental findings, an improved test method for detonation flame arresters will be developed, which will ensure a greater safety at process plants while handling combustible liquids and gases. T2 - 10. ProcessNet-Jahrestagung und 34. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen 2020 CY - Online meeting DA - 21.09.2020 KW - Pipes KW - Detonation KW - Flame arrestor PY - 2020 AN - OPUS4-51558 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz: Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten CY - Essen - Haus der Technik DA - 23.06.2020 KW - Funken KW - Schlagfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrische Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz PY - 2020 AN - OPUS4-51348 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Grunewald, Thomas T1 - Nichtelektrischer Explosionsschutz: Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz N2 - Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle für ein explosionsfähiges Gasgemisch darstellen. Zur Festlegung von Grenzwerten wurden in der Norm EN 13463-1:2009 die Gasgemische anhand ihrer Explosionsgruppe klassifiziert und zu jeder Gruppe die maximale Energie des Schlagvorgangs festgelegt, unter derer die Entstehung einer wirksamen Zündquelle als unwahrscheinlich angenommen werden kann. T2 - Ausbildung zum Explosionsschutzbeauftragten CY - Maritim Strandhotel, Travemünde, Germany (Haus der Technik) DA - 18.08.2020 KW - Funken KW - Schlagfunken KW - Mechanisch erzeugte Funken KW - Nichtelektrischer Explosionsschutz KW - Nichtelektrische Funken PY - 2020 AN - OPUS4-51349 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -