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Organisationseinheit der BAM
To save weight and resources lightweight tanks with complex geometries made of glass-fibre reinforced plastics (GFRP) are a promising innovation for the transportation of dangerous goods. To realise the use of polymer tanks for such applications, their fire safety must be guaranteed. This paper presents solutions to protect fibre-reinforced plastic tanks from fire. The fire resistance of six GFRP tanks with different fire protection systems was tested in an outdoor full-scale fire test facility according to the regulation stipulated in the ADR (European agreement concerning the national carriage of dangerous goods by road). All tanks feature a complex geometry and a holding capacity of 1100 litres. The fire protection systems are composed of specialised resins as well as two intumescent coatings. All systems had a protective impact. The best results were achieved by the epoxy based intumescent coating, which was able to prolong the time needed to reach 150 °C inside the tank by 20 min. The emergence of a temperature holding point inside the tank due to condensation effects was observed at temperatures around 100 °C.
Die Vorhersage der Beanspruchung bei plastischem Versagen von zylindrischen Druckbehältern wird häufig mittels Finite Elemente Berechnungen durchgeführt. Die Berechnung der zulässigen Beanspruchung erfordert ein elastisch-plastisches Werkstoffmodell und die Berücksichtigung von nichtlinearen geometrischen Effekten. Das plastische Versagen verursacht eine gesamte Strukturinstabilität und kann nicht direkt aus der Finite Elemente Analyse bestimmt werden. In dem vorliegenden Beitrag wird die Beanspruchung für plastisches Versagen eines zylindrischen Druckbehälters mittels eines analytischen Verfahrens basierend auf einem linear elastischen ideal-plastischen Materialmodell bestimmt. Wenn Plastizität auftritt, wird zum einen der Werkstoff als inkompressibel und zum anderen der Tensor der plastischen Dehnungen als parallel zum Spannungsabweichungstensor angenommen. In diesem Fall kann die Spannungs-Dehnungs-Beziehung von Henkel angewendet werden, um den Druck zu berechnen, bei dem plastisches Fließen und Versagen eintritt. Die analytischen Ergebnisse werden von den Finite Elemente Berechnungen vollkommen bestätigt.
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.
Der Begriff 'Risiko' erzeugt selten positive Emotionen. Risiken mögen wir eigentlich nicht, denn sie können manchmal existenzgefährdend sein. Deshalb möchten wir Risiken so früh wie möglich entdecken. Das rechtzeitige Erkennen riskanter Entwicklungen und Zustände, so die Theorie, ermöglicht es, die 'Stellschrauben' für die Konsequenz und die Eintrittswahrscheinlichkeit, d. h. den beiden Faktoren der Risikoformel, so weit zurückzudrehen, bis uns das verbleibende Restrisiko akzeptabel erscheint. Es besteht aber der begründete Verdacht, dass es manchmal sehr schwierig ist, risikoträchtigen Entwicklungen rechtzeitig entgegen zu wirken, zumal sich Fehlerquellen oft nicht sofort zeigen. Es könnte aber auch sein, dass die Ursachenforschung – aufgrund wirtschaftlicher Erwägungen – nicht konsequent genug betrieben wird. So kann es passieren, dass einzelne Schadensereignisse als unerheblich bewertet werden und kostenintensive Nachbesserungen entbehrlich erscheinen. Der folgende Beitrag beschreibt einige Beispiele zu diesem Thema und versucht eine Antwort darauf zu finden, warum die Früherkennung technischer Risiken bislang so wenig erfolgreich war.