2.3 Einstufung von Gefahrstoffen und -gütern
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Alle nichtmetallischen und metallischen Materialien sowie alle Armaturen und Anlagenteile müssen für Sauerstoff- Anwendungen geeignet sein. Im ersten Teil des Vortrags werden die Prüfverfahren und Untersuchungsmethoden auf dem BAM Stammgelände sowie die Bewertungskriterien vorgestellt. Die BAM Sicherheitsphilosophie setzt bei der Interpretation der Prüfergebnisse teilweise auf strengere oder erweiterte Bewertungskriterien, um somit beispielsweise die bessere Übertragbarkeit der Laborergebnisse auf praktische Anwendungen zu gewährleisten. Im zweiten Teil des Vortrags werden die erweiterten Sauerstoff Untersuchungsmöglichkeiten auf dem BAM Testgelände Technische Sicherheit vorgestellt. Nach der Planung und der technischen Umsetzung konnte im Probebetrieb gezeigt werden, dass die neue, weltweit einzigartige 750 bar Sauerstoff Druckstoßanlage korrekt arbeitet. Da es sich um eine komplette Neuentwicklung für extreme Betriebsbedingungen handelt, wurden für ein korrektes Funktionieren der Anlage teilweise aufwändige Modifikationen notwendig. Für 2021 ist die Inbetriebnahme dieser Prüfeinrichtung geplant.
Polytetrafluorethylen (PTFE) ist ein Hochleistungskunststoff, der sich aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften als unverzichtbarer Werkstoff in der modernen Industriegesellschaft etabliert hat. PTFE, modifiziertes PTFE und PTFE-Compounds kommen bevorzugt bei systemtechnischen Lösungen im Umfeld komplexer Regelwerke mit hohen Kompatibilitäts- bzw. regulativen Anforderungen, z.B. im Sauerstoff-, Lebensmittel- bzw. Trinkwasserkontakt, zur Anwendung. Beim Einsatz in Sauerstoffanlagen sollten Verarbeiter eine Reihe von Hinweisen beachten.
Übersicht über aktuelle Themen, Probleme, Herausforderungen und Entscheidungen im Forum der benannten Stellen Pyrotechnik nach 2013/29/EU
Testing of the impact sensitivity of explosives is one of the essential characterisation steps in a safety study. Threshold levels have been agreed from experience for certain processing steps and in relation to handling instructions. However, how reliable is the information, that an explosive has an impact sensitivity of X Joule? This will partly depend on the judgement of the test operator, but also on the statistical method, and on the energetic parameters of the test apparatus. This work focuses on the mechanical performance of the BAM-Fallhammer and how much of the initially available potential energy is transferred to the sample. The differences to the nominal value can be quite large under some conditions. Therefore the energy loss has to be characterised and should possibly be taken into account. In addition an attempt is made, to make results more comparable when the amount of energy loss has been determined by a method shown in the presentation.
Mit einem Raman-Handgerät wurden verschiedene Explosivstoffe, wie sie gewerblich Verwendung finden und im Fachbereich 2.3 verfügbar waren, analysiert. Nicht zu allen Stoffen sind Raman-Spektren in der Literatur auffindbar. Durch die Veröffentlichung der Arbeit in einer Fachzeitschrift sollen Kriminalämter und Wissenschaftler in die Lage versetzt werden, aufgefundene Explosivstoffe schnell zu identifizieren.
At the BAM test range in Horstwalde a number of field trials were conducted with a HE to investigate the free field propagation of shock waves and that resulting from reflection at structure surfaces. In addition, the behavior of the structure under the effect of the dynamic pressure waves after explosion was studied. For both the tests, (a) with a 30 cm thick reinforced-concrete wall and (b) in free field, pressure was measured over the entire test duration with piezoelectric sensors at distances of 5, 10 and 15 m from the detonation center for a range of HE quantities. Apart from this, high speed footage of the tests was recorded as well.
Corresponding to the field tests, numerical simulations of HE detonation were performed using APOLLO BLASTSIMULATOR, a CFD tool developed by Fraunhofer Institute for High-Speed Dynamics, Ernst-Mach-Institute. The accuracy of the simulation results as well as the computing times depend on the spatial grid resolution. The outputs of grid-independence study demonstrated that the peak pressure is higher and the pressure-rise is steeper for simulation runs with a finer grid. Remarkably however, the exponential pressure decline is independent of the grid resolution. Advantage was taken of this feature to obtain improved peak pressure values from comparatively coarser grids, in that curve-fitting was performed using the Friedlander Equation, which is well documented in literature.
The simulation results for pressure-time histories were compared with the field-test results at the corresponding measurement positions. The two data sets showed good correlation in case of scaled distances greater than 5 [m/kg1/3] for both peak pressure and impulse values. This conclusion could be drawn for both trial-types: free-field and with reflection wall. The near field region, on the other hand, necessitates further investigation for the validation of numerical simulation.
The Oxygen Pressure Surge Test (OPST) is considered to be best practice for evaluating the burn out safety of plant components and testing the compatibility of nonmetallic materials for oxygen service. Nevertheless, there are only a few laboratories worldwide performing the OPST. The Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) already operates oxygen pressure surge test facilities with maximum OPST pressures of 450 bar.
However, to ensure technical innovation and to enhance research and development, the decision was made to develop a new and large-scale oxygen pressure surge test facility. Due to the size and the high potential impact energies, the test facility is located outside of Berlin at BAM Test Site for Technical Safety (TTS), where large scale testing is carried out. In addition to an intended maximum OPST pressure of 750 bar, there is the possibility of testing industrial equipment with large inner volumes and diameters. The new quick opening valve constitutes the core of the system and was developed by BAM. It allows to perform tests with the standardized pressure rise times of 15 ms to 20 ms or with adjustable pressure rise times at higher or lower values. As a result, it is possible to provide customized test parameters for specific practical applications as well as research projects.
This presentation shows the status quo of this unique test facility, its performance, its technical specifications, and its new possibilities for research and development for a long term enhancement of burn out safety in oxygen application.