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Organisationseinheit der BAM
Experimental study on the performance of the standardized test method for detonation flame arresters
(2022)
Flame arresters are autonomous protection systems and are among the constructive explosion protection measures that limit the effects of an explosion.
In this study, the performance of the standardized test method regulated in the DIN EN ISO 16852 standard for in-line flame arresters for stable and unstable detonations, which is mainly designed for atmospheric conditions, is examined. In an interlaboratory comparison, experiments are performed for different pressures before ignition and explosion groups according to the standardized test method. The experimental data is analyzed in detail to further optimize the test method and to thus achieve an improved reproducibility of detonation tests at high pressures, especially regarding the deflagration to detonation transition.
Based on these results, an improved test method for detonation flame arresters will be developed, which will ensure better reproducibility as well as applicability under non-atmospheric conditions.
Flammendurchschlagsicherungen sind Armaturen, die das Fortschreiten einer Explosion von einem Anlagenteil in den Anderen verhindern. Diese in Rohren verbauten Armaturen sind durchlässig für das jeweils zu transportierende Produkt, verhindern jedoch den Durchtritt von Flammen. Zum Einsatz kommen Flammendurchschlagsicherungen neben großchemischen Anlagen auch beim Transport von Treibstoffen oder an Tankstellen. Die derzeitige Norm zur Prüfung von Flammendurchschlagsicherungen (DIN EN ISO 16852) basiert nur auf Erkenntnissen aus atmosphärischen Tests. Zur Anwendung von Flammendurchschlagsicherungen bei erhöhten Ausgangsdrücken wird ein Verfahren benötigt, das die sichere und reproduzierbare Baumusterprüfung von Flammendurchschlagsicherungen auf ihre Wirksamkeit gegen Explosionen bei nicht-atmosphärischen Bedingungen erlaubt. Dies wiederum führt zu einer höheren Sicherheit und Verfügbarkeit beim Umgang mit brennbaren Stoffen in der Industrie.
Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen zeigen einen deutlichen Einfluss der Rohrleitungsverzweigungen auf die ablaufenden Deflagrationen (Explosionsdruck und Flammenausbreitungsgeschwindigkeit) in der Rohrleitung. Eine erste numerische Simulation der beobachteten Abläufe in der Verzweigung, zeigt bereits eine rechte gute Übereinstimmung mit den experimentellen Daten.