Brandverhalten von Flanschverbindungen beim Angriff von Freistrahlflammen Abschlussbericht

Battelle has performed flame-impingement tests on flange connections. The aim of these tests was to determine experimentally the thermal response of flange connections to the attack of jet-fires and to determine their life up to loss of tightness and failure modes. Two scenarios and typical flange connections with and without protecting measures were investigated. In the experiments with release pipe #PHI#_i=10 mm with throttling of the propane gas flow and with test sample position at 1.35 m from release orifice (the place with highest temperature in this flame) the life time of the test samples up to loss of tightness was longer (12-19 minutes). Experiments with the test sample position closed to the release orifice #PHI#_i=15,1 mm were also carried out. In these experiments test samples bended visibly because of the large temperature between upstream and downstream regions relativ to the flange connections. In the test with the test sample position at 0,4 m from release orifice the loss of tightness occured very quickly. The flame looked like a 'fire-curtain' behind the test sample because of the strong spreading of propane jet induced by the closed position of the obstacle. The experiments showed that neither typical flange connections nor the tested new arrangements for flange connections can resist for long time to the attack of jet-fires. Their life up to loss of tightness depends on the intensity of the jet-fire and on their position in life up to loss of tightness depends on the intensity of the jet-fire and on their position in the jet-fire. (orig./HP)Das Ziel des Vorhabens war es, die thermische Beanspruchung von im Umkreis von Fluessiggas-Druckbehaeltern befindlichen Flanschverbindungen experimentell zu simulieren und so Standzeiten und moegliche Versagensarten der Flanschverbindungsbauteile zu ermitteln. Zwei Belastungs-Szenarien wurden definiert. Prueflinge mit typischen Flanschverbindungen sowie mit existierenden moeglichen 'fire-safe'-Loesungen fuer Flanschverbindungen wurden i.d.R. an der heissesten Stelle der jeweiligen Flamme positioniert. Der Dichtigkeitsverlust des Prueflings trat nach 7-8 Minuten (Flammen aus Freisetzungsrohr #PHI#_i=15,1 mm) bzw. nach 12-19 Minuten (Flammen aus Freisetzungsrohr #PHI#_i=10 mm) ein, bei Temperaturen von 700 bis 800 C in den Flanschverbindungen. Bei der Variation der Prueflingsposition in der Flamme vom Freisetzungsrohr #PHI#_i=15,1 mm wurde die laengere Standzeit (Entfernung des Prueflings vom Freisetzungsrohr 0,8 m), aber auch die kuerzeste Standzeit von 1-2 Minuten (Entfernung des Prueflings vom Freisetzungsrohr 0,4 m) bis zum Druckabfall registriert. In beiden Faellen wurde eine starke Biegung des Prueflings festgestellt. Im letzten Fall wurde eine wesentliche Stoerung des Flammenbildes beobachtet. Die Ergebnisse dieses Forschungsvorhabens zeigen, dass die vorhandenen Loesungen fuer Flanschverbindungen nur fuer wenige Zeit Jetfeuern standhalten koennen. (orig./HP)Available from TIB Hannover: RR 2035(40.060) / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany); Commission of the European Communities (CEC), Brussels (Belgium)DEGerman

Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Freistrahl-Freisetzung brennbarer Stoffe Abschlussbericht

To improve the knowledge about realistic accidental scenarios in an industrial facility, the breach of a pipeline containing pressurized ignitable liquids was investigated by propan release experiments from the liquid phase via two different pipes (diameter d=32 and 50 mm) and two vertical 5 mm slits (length l=98 and 161 mm). Voiding caused by the pressure decrease in the pipeline will produce a two phase jet with a quite similar amount of droplets as expected for a real accidental release. Phase Doppler Anemometer (PDA) measurements have been performed close to the 4 different release orifices to determine the propane droplet size and velocity, which was expected to be significantly lower than the sound velocity of propane a gaseous jet is released with. Though the data evaluation of the PDA measurements caused some problems, postprocessing of the data allowed to identify the optical signals from propane droplets. Compared to the theoretical jet model, the measured profiles of the droplet sizes and velocities agree fairly well. Temperature and concentration profiles have been measured, as well as the far-off droplet distributions of the formed propane jets using a photometer (FASP), which has been developed at Battelle for field experiments. From these mesurements the visible water vapour cloud (formed from air humidity) was found to be a good method to determine the shape and size of the explosive propane/air cloud. The condensed water cloud will be useful not only for safety assessment, but also in case of ignition provides some explosion mitigation as is well known from former explosion experiments. (orig.)Das untersuchte Unfallszenario der Propanfreisetzung aus der Fluessigphase mit zwei Rohren (Durchmesser d=32 und 50 mm) und zwei 5 mm breiten vertikalen Schlitzen (98 und 161 mm lang) ist bei der Leckage einer Rohrleitung in einer Anlage denkbar, in der sich unter Druck verfluessigte Kohlenwasserstoffe befinden. Infolge des durch eine Leckage bedingten Druckabfalls in der Anlage kommt es zum Aufschaeumen des Stoffes, was dazu fuehren wird, dass der Freistrahl zu einem mit den Experimenten vergleichbaren Anteil seines Massenstroms gasfoermig wird und damit auch mit einer entsprechenden Geschwindigkeit austritt. Mit Hilfe von in Austrittsnaehe durchgefuehrten Phasen-Doppler Anemometer (PDA) Messungen wurden die Troepfchengroesse und deren Geschwindigkeit, die deutlich langsamer als die Schallgeschwindigkeit bei Freisetzung aus der Gasphase ist, ermittelt. Die Signalaufnahme (d.h. die Streulichtausbeute) dieser fuer Feldversuche nicht unbedingt geeigneten Messtechnik war im Randbereich des Strahls recht zufriedenstellend, im Inneren jedoch zu gering. Die fuer eindeutig identifiziertE Propantroepfchen aufgenommenen radialeN und axialen Profile zeigen im Verlauf von Geschwindigkeit und Troepfchengroesse eine recht gute Uebereinstimmung mit der Freistrahltheorie. Die ebenfalls durchgefuehrten Messungen von Temperatur- und Konzentrationsprofilen sowie der Verteilung von Propan- und Kondenswassertroepfchen im Fernfeld mit einem bei Battelle entwickelten Photometer (FASP) liefern eine quantitativ eindeutige Zuordnung der sichtbaren Kondenswasserwolke zu Form und Groesse der explosionsfaehigen Propanwolke. Neben der Nutzung dieser sichtbaren Wolke fuer Sicherheitsvorkehrungen, ist aus fruehren Explosionsexperimenten mit vergleichbaren Freisetzungsraten bekannt, dass das Kondenswasser auch die Explosionsheftigkeit deutlich herabsetzt. (orig.)SIGLEAvailable from TIB Hannover: RR 2035(40.079-05-D)+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany); European Union (Euro), Brussels (Belgium); Landesanstalt fuer Arbeitsschutz Nordrhein-Westfalen, Duesseldorf (Germany)DEGerman

Wasserfreie Konditionierung von Iodsorptionsmaterial Abschlussbericht

SIGLEAvailable from TIB Hannover: FR 6704 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekDEGerman