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- 9 Komponentensicherheit (437)
- 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz (321)
- 2 Prozess- und Anlagensicherheit (303)
- 4 Material und Umwelt (284)
- 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher (246)
- 9.4 Integrität von Schweißverbindungen (210)
- 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien (206)
- 6 Materialchemie (180)
- 2.1 Sicherheit von Energieträgern (167)
- 5 Werkstofftechnik (157)
- 8.0 Abteilungsleitung und andere (152)
- 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren (133)
- 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren (126)
- 8.2 Zerstörungsfreie Prüfmethoden für das Bauwesen (121)
- 9.2 Versuchsanlagen und Prüftechnik (108)
- 3.1 Sicherheit von Gefahrgutverpackungen und Batterien (105)
- 4.3 Schadstofftransfer und Umwelttechnologien (101)
- 1.4 Prozessanalytik (90)
- 7.1 Baustoffe (84)
- 8.1 Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren (83)
- 9.0 Abteilungsleitung und andere (81)
- 7.2 Ingenieurbau (79)
- 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere (77)
- 4.4 Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung (76)
- S Qualitätsinfrastruktur (70)
- 8.5 Röntgenbildgebung (59)
- 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen (58)
- 8.6 Faseroptische Sensorik (57)
- 2.0 Abteilungsleitung und andere (52)
- 4.2 Material-Mikrobiom Wechselwirkungen (51)
- 5.2 Metallische Hochtemperaturwerkstoffe (48)
- 7.4 Baustofftechnologie (44)
- S.3 Ökodesign und Energieverbrauchskennzeichnung (38)
- 9.6 Additive Fertigung metallischer Komponenten (36)
- 1.8 Umweltanalytik (35)
- 2.5 Konformitätsbewertung Explosivstoffe/Pyrotechnik (34)
- 3.0 Abteilungsleitung und andere (34)
- 3.2 Gefahrguttanks und Unfallmechanik (34)
- 3.5 Sicherheit von Gasspeichern (32)
- 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse (32)
- 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen (31)
- 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe (31)
- 6.7 Materialsynthese und Design (31)
- 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation (29)
- 3.3 Sicherheit von Transportbehältern (28)
- 6.2 Material- und Oberflächentechnologien (28)
- 7.3 Brandingenieurwesen (28)
- 3.4 Sicherheit von Lagerbehältern (27)
- 4.5 Kunst- und Kulturgutanalyse (27)
- 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse (27)
- S.2 Digitalisierung der Qualitätsinfrastruktur (26)
- 1.1 Anorganische Spurenanalytik (25)
- 2.3 Einstufung von Gefahrstoffen und -gütern (23)
- 2.2 Prozesssimulation (22)
- 6.3 Strukturanalytik (20)
- 2.4 Prüfung und Bewertung von Explosivstoffen/Pyrotechnik (19)
- 9.5 Tribologie und Verschleißschutz (19)
- 1.5 Proteinanalytik (18)
- 1.2 Biophotonik (16)
- 1.7 Organische Spuren- und Lebensmittelanalytik (16)
- 1.6 Anorganische Referenzmaterialien (15)
- 5.6 Glas (15)
- 7.0 Abteilungsleitung und andere (14)
- 1.9 Chemische und optische Sensorik (13)
- 5.5 Materialmodellierung (13)
- 5.0 Abteilungsleitung und andere (9)
- 4.0 Abteilungsleitung und andere (8)
- VP Vizepräsident (8)
- VP.1 eScience (8)
- 6.0 Abteilungsleitung und andere (7)
- 4.6 Molekulare und angewandte Entomologie (6)
- 7.7 Modellierung und Simulation (6)
- Z Zentrale Dienstleistungen (6)
- Z.1 Organisation, Controlling (6)
- 1.0 Abteilungsleitung und andere (5)
- S.1 Qualität im Prüfwesen (4)
- 1.3 Instrumentelle Analytik (3)
- 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien (3)
- S.0 Abteilungsleitung und andere (2)
- P Präsident (1)
- P.0 Präsident und andere (1)
- VP.2 Informationstechnik (1)
Paper des Monats
- ja (2)
Sicherheitstechnische Untersuchungen von Wasserstoff Freistrahlflammen bei Hochdruck im Realmaßstab
(2024)
Wasserstoff als Energieträger gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die Untersuchung von Störfallauswirkungen mit Wasserstoff rückt somit stärker in den Fokus. Da Wasserstoff meist unter Druck gelagert und transportiert wird, ist ein zu betrachtendes Szenario die Freisetzung aus einer Leckage mit anschließender Zündung. Die daraus resultierende Freistrahlflamme (Jet Flame) muss hinsichtlich der in die Umgebung emittierten Wärmestrahlung charakterisiert werden. In der Literatur existieren bereits verschiedene Modelle, welche jedoch vermehrt auf Daten aus Kohlenwasserstoffflammen mit geringem Impuls basieren. Zur Überprüfung dieser Modelle wird im Zuge des BAM internen H2 Jet Flame Projektes die sicherheitstechnische Untersuchung von impulsbehafteten Wasserstoff Freistrahlflammen vorgenommen. Hierfür finden Versuche im Realmaßstab auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM (BAM-TTS) statt. Gegenstand der Untersuchungen ist die Beurteilung der Auswirkungen von realistischen Freisetzungsszenarien hinsichtlich der Flammengeometrie und der freigesetzten Wärmestrahlung. Dabei werden Parameter wie Freisetzungswinkel, Leckagedurchmesser (z.Zt. 1 mm bis 30 mm), Druck (z.Zt. bis max. 250 bar) und Massenstrom (bis max. 0,5 kg/s) variiert. Zusätzlich können auch Einflüsse wie Art der Zündung, Zündort sowie Zündung mit zeitlichem Verzug untersucht werden. Gewonnene Erkenntnisse werden mit den Ergebnissen bereits vorhandener Modelle verglichen und diese im Bedarfsfall weiterentwickelt. Insbesondere wird der Fokus auf die Modellierung der freigesetzten Wärmestrahlung von Wasserstoffflammen gelegt. Herausforderung dabei stellt die IR-Vermessung und Modellierung von Sichtmodellen der Flammen dar. Die Visualisierung der Flammengeometrie wird mit Hilfe mehrerer Infrarot Kamerasystemen (aus mindestens zwei Blickwinkeln) vorgenommen.
Bisherige Messungen, die in der Literatur zu finden sind, basieren meist auf instationären Auströmbedingungen. Der hier verwendete Versuchsaufbau ermöglicht ein stationäres Ausströmen für mehrere Minuten und somit eine direkte Vergleichbarkeit mit den existierenden (stationären) Modellen.
Weiterhin ist der Versuchsstand umrüstbar für Vergleichsmessungen mit Kohlenwasserstoffen (Methan etc.) sowie Mischungen aus Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen.
Die Präsentation gibt einen Überblick über die Arbeiten im German Pilot des EU-Projekts TREEADS. Es werden klein-, mittel- und großskalige Versuche an Waldboden mit einheimischer Vegetation durchgeführt. Begleitend werden numerische Untersuchungen durchgeführt, die eine Variation der Parameter, wie Bodenfeuchte, Temperaturen und Wind über die Experimente hinaus erlauben. Die gemessenen Materialparameter dienen als Input für die numerischen Berechnungen. Die numerischen Modelle werden mit den mittel- und großskaligen Experimenten validiert.
Sicherheitstechnische Untersuchungen von Wasserstoff Freistrahlflammen bei Hochdruck im Realmaßstab
(2024)
Wasserstoff als Energieträger gewinnt zunehmend an Bedeutung. Die Untersuchung von Störfallauswirkungen mit Wasserstoff rückt somit stärker in den Fokus. Da Wasserstoff meist unter Druck gelagert und transportiert wird, ist ein zu betrachtendes Szenario die Freisetzung aus einer Leckage mit anschließender Zündung. Die daraus resultierende Freistrahlflamme (Jet Flame) muss hinsichtlich der in die Umgebung emittierten Wärmestrahlung charakterisiert werden. In der Literatur existieren bereits verschiedene Modelle, welche jedoch vermehrt auf Daten aus Kohlenwasserstoffflammen mit geringem Impuls basieren. Zur Überprüfung dieser Modelle wird im Zuge des BAM internen H2 Jet Flame Projektes die sicherheitstechnische Untersuchung von impulsbehafteten Wasserstoff Freistrahlflammen vorgenommen. Hierfür finden Versuche im Realmaßstab auf dem Testgelände Technische Sicherheit der BAM (BAM-TTS) statt. Gegenstand der Untersuchungen ist die Beurteilung der Auswirkungen von realistischen Freisetzungsszenarien hinsichtlich der Flammengeometrie und der freigesetzten Wärmestrahlung. Dabei werden Parameter wie Freisetzungswinkel, Leckagedurchmesser (z.Zt. 1 mm bis 10 mm), Druck (z.Zt. bis max. 250 bar) und Massenstrom (bis max. 0,5 kg/s) variiert. Zusätzlich können auch Einflüsse wie Art der Zündung, Zündort sowie Zündung mit zeitlichem Verzug untersucht werden. Gewonnene Erkenntnisse werden mit den Ergebnissen bereits vorhandener Modelle verglichen und diese im Bedarfsfall weiterentwickelt. Insbesondere wird der Fokus auf die Modellierung der freigesetzten Wärmestrahlung von Wasserstoffflammen gelegt. Herausforderung dabei stellt die IR-Vermessung und Modellierung von Sichtmodellen der Flammen dar. Die Visualisierung der Flammengeometrie wird mit Hilfe mehrerer Infrarot Kamerasystemen (aus mindestens zwei Blickwinkeln) vorgenommen.
Bisherige Messungen, die in der Literatur zu finden sind, basieren meist auf instationären Auströmbedingungen. Der hier verwendete Versuchsaufbau ermöglicht ein stationäres Ausströmen für mehrere Minuten und somit eine direkte Vergleichbarkeit mit den existierenden (stationären) Modellen.
Weiterhin ist der Versuchsstand umrüstbar für Vergleichsmessungen mit Kohlenwasserstoffen (Methan etc.) sowie Mischungen aus Wasserstoff und Kohlenwasserstoffen.
Im Folgenden soll über aktuelle Diskussionen und Arbeitsschwerpunkte im Fachbeirat der BAM und von der Zulassungsstelle berichtet werden. Es werden Änderungen im Zusammenhang mit der Zulassungsrichtlinie für Kunststoffdichtungsbahnen vorgestellt. Es wird über die aktuelle Diskussion über die Anforderungen z. B. an metallische Sensoren für Dichtungskontrollsysteme berichtet. Änderungen der Fremdprüfung von sogenannten Sandschutzmatten, des Standards zur Qualitätsüberwachung (SQÜ) von Kunststoff Dränelementen (KDE) und der Anpassung der Formulierungen zum Überbau der in Abdichtungen verwendeten Produkte werden aufgezeigt.
Bruchmechanik-basierende Methoden können für die Ermüdungsbewertung von mechanischen Bauteilen angewendet werden, die Defekte oder Risse enthalten und zyklischen Belastungen ausgesetzt sind. Die Kenntnis des Risswachstumsverhaltens für kurze und lange Risse ermöglicht die Bestimmung sowohl endlicher als auch unendlicher Lebensdauer. Ein erstes Problem ergibt sich jedoch aus der empirischen Bestimmung von Ermüdungswerkstoffkennwerten, die je nach Prüfbedingungen, z. B. Prüfmethode, Frequenz und Spannungsverhältnis R, variieren. Dies ist auf die Rissschließeffekte und weitere Umgebungsphänomene zurückzuführen, die das Rissfortschrittsverhalten beeinflussen. Ein zweites Problem ist das Fehlen von Standardversuchsverfahren zur Bestimmung des Schwellenwerts gegen Ermüdungsrissausbreitung ΔKth in Abhängigkeit von der Rissausbreitung. Dies ist problematisch, da ΔKth mit der Zunahme der Rissschließeffekte im Kurzrissbereich zunimmt und seine ungenaue experimentelle Bestimmung zu großen Abweichungen bei der Bewertung und, was noch kritischer ist, zu nicht konservativen Vorhersagen führt. Mit dem Ziel, zuverlässigere und sicherere Bewertungsverfahren bereitzustellen, wird in dieser Arbeit eine Methode vorgeschlagen, die auf effektiven Risswachstumsdaten basiert, die bei hohen Spannungsverhältnissen (R ≈ 0,8) ermittelt wurden. Zur Beschreibung der Entwicklung der Rissschließeffekte wird ein Kurzrissmodell auf der Grundlage von zyklischen R-Kurven und CPLR-Daten verwendet. Die analytischen Vorhersagen werden mit experimentellen Daten verglichen, die zur Validierung des Verfahrens durchgeführt wurden, und die daraus entstandenen Unterschiede werden diskutiert.
Übersetzt mit DeepL.com (kostenlose Version)