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Liquefied propane gas (LPG) tanks in a fully engulfing accidental fire experience a fast increase in internal pressure. The result is often a Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion (BLEVE) that can result in a large fireball and flying debris over a radius of more than 100 meters.
In the last 30 years BAM has carried out more than 30 real scale fire tests on propane storage vessels across three test sites. The primary research goal was to identify systems that can delay or prevent a BLEVE. Early studies started with water deluge systems, and have since moved on to consider alternative protection systems.
It has been shown that an unprotected vessel fails within 10 minutes or less. Tests with different oil and propane fueled fires have given an overview on possible real accidents involving full-engulfing scenarios. LPG tanks of various sizes (2.7 m³, 3.6 m³, 4.8 m³, 6.7 m³) were used with different filling levels. Numerous protection systems, ranging from active systems like water systems to passive thick- and thin-film layers. Also, the degree of thickness of these layers was variated. Pressure relief valves (PRV) have also been investigated, both alone and in combination with protection systems.
This paper gives an overview of the work performed by BAM in the field of BLEVE prevention of protecting system since the last 30 years. It has been shown that e.g. with a full applied coating degree on the tank with and without PRV can be reached an exposition in a test fire scenario a duration of more than 60min. For partly coated tanks with and without PRV the duration time is like an unprotected vessel. Furthermore, it could be shown that the active water system also protects with technically correct design.
Vorstellung des Ausschusses Ereignisauswertung (AS-ER) der Kommission für Anlagensicherheit (KAS)
(2014)
Deutschland befindet sich, energiewirtschaftlich gesehen, in einer exzellenten geografischen Lage. Das Land ist umgeben von rohstoffreichen Erdgaslieferanten, z. B. Norwegen und Russland. Pipelines gelten dabei für den Energieträgerimport als einfache und technisch gut beherrschbare Transporttechnologie. Über die Pipelinenetze der Nordseeanrainer Niederlande und Belgien sind auch Gasimporte aus Asien und Nordamerika kein Problem. Durch diese Diversifizierung können die Risiken der Versorgungssicherheit minimiert werden. Aber nicht alle Regionen können mit Pipelines erreicht werden. Der Straßentransport von Flüssiggasen (LPG) und verflüssigtem Erdgas (LNG) wird deshalb immer notwendig sein. Die Risiken des Transports von druckverflüssigten Gasen, z. B. infolge eines Verkehrsunfalls, sind weitgehend bekannt. Wie diese hinsichtlich verflüssigtem Erdgas einzuschätzen sind, wird nachfolgend beleuchtet.
How can the risk of a BLEVE be reduced? That is the main question based on different research projects. In various large scale fire tests fire protection coating systems were used of different manufacturers. The degree of the coating as well as the layer thickness and the processing were varied. These experimental configurations were partly tested with and without pressure relief valve. The pressure relief valves were not protected again the thermal Load from the test fire. The ambition is to find a minimum of the thickness from the fire protection coating witch delay a BLEVE up to 90 minutes. Here are given the most interested configurations of tanks in fire and a description of the test-rigs.
Bedeutung der ZEMA für die Kommission für Anlagensicherheit und deren Ausschuss "Ereignisauswertung"
(2013)
Neben herkömmlichen Stahlflaschen, die seit Jahrzehnten in fast unveränderter Bauform für Flüssiggase (Propan-Butan-Gemische) eingesetzt werden, etablieren sich immer mehr Flaschen aus Faserverbundwerkstoffen (GFK) mit einer geringeren Masse. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) wurde beauftragt, das Verhalten dieser Gasflaschen unter den extremen Bedingungen eines Unfallfeuers zu untersuchen. In einem Brandprüfstand der BAM auf dem Testgelände Technische Sicherheit (TTS) in Horstwalde wurden deshalb beide Typen von Propangasflaschen einem simulierten Unfallfeuer ausgesetzt.