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Gaseous oxygen impacts may occur in high-pressure oxygen systems whenever oxygen equipment is pressurized too fast. This is one of the main causes of fires in such systems. Therefore, equipment for high-pressure oxygen that contains nonmetallic sealing materials should be tested for burn-out safety. This is required by numerous international standards such as ISO, CEN or national standards as DIN in Germany. Because of new technical developments in industrial uses of oxygen, higher operating pressures up to 500 bar are becoming more and more frequent. With regard to this need, a new 500 bar gaseous oxygen impact tester has been designed and built at the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) in Berlin (Germany). This paper describes all elements of this test system. The most important element of this BAM test apparatus is a new hydraulically operated quick opening valve that meets all international standards. First experiences on performance and maintenance of the new test apparatus are given.
Nach nationalen und internationalen Vorschriften müssen
Armaturen und Anlagenteile für hoch verdichteten Sauerstoff
ausbrennsicher sein. Diese Forderung kann technisch dadurch
erreicht werden, dass sicherheitstechnisch geeignete
nichtmetallische und metallische Werkstoffe verwendet werden.
Für die Auswahl geeigneter metallischer Werkstoffe sind
der Verwendungszweck der Armatur, die Betriebsbedingungen
sowie werkstoffspezifische Parameter zu berücksichtigen.
Einige metallische Werkstoffe besitzen gute Materialeigenschaften,
lassen sich leicht be- bzw. verarbeiten und
sind kostengünstig in der Beschaffung, dürfen aber aufgrund
ihres ungünstigen Abbrandverhaltens in Sauerstoff nicht eingesetzt
werden. Es besteht daher ein großes Interesse, den
sicherheitstechnischen Beschränkungen dieser Werkstoffe
durch geeignete Maßnahmen entgegenzuwirken. Eine mögliche
Lösung stellt die Beschichtung dieser Werkstoffe beispielsweise
mit Keramik dar, um den unmittelbaren Kontakt
mit dem Sauerstoff zu verhindern. Um den Einfluss dieser
Keramikschichten auf das Abbrandverhalten metallischer
Werkstoffe zu untersuchen, wird die im Standard ASTM G124
[1] beschriebene Apparatur und das in der einschlägigen
Literatur beschriebene Bewertungsverfahren verwendet. Die
Ergebnisse zeigen, dass für keramikbeschichtete metallische
Werkstoffe ein Abbrand erst bei höheren Sauerstoffdrücken
erfolgt.