Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mehr Sicherheit in der Anlagentechnik - Analyse von Detonationen in Rohrleitungen

19.10.2007
Wissenschaftler der Materialprüfungsanstalt der Universität Stuttgart (MPA) um Prof. Eberhard Roos analysieren Detonationen in Rohrleitungen.

Der dabei verwendete Versuchsaufbau führt zu sehr hohen Energieaufkommen und liefert Ergebnisse, die bisher kaum zu erhalten waren. Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie seit 2004 geförderte Forschungsvorhaben hat zum Ziel, das Verhalten von Rohrleitungen, wie sie zum Beispiel innerhalb von Kernkraftwerken genutzt werden, besser voraussagen zu können und damit die Sicherheit zu erhöhen.

Bei Siedewasserreaktoren und in chemischen Anlagen ist es theoretisch möglich, dass sich in Rohrleitungen ein Wasserstoff/Sauerstoff-Gemisch (Knallgas) bildet, das sich entzünden und zur Detonation im Rohr führen könnte. Im Rahmen des Forschungsvorhabens führen die Wissenschaftler der MPA deshalb experimentelle und numerische Untersuchungen zum Rohrleitungsverhalten durch, in dem sie Situationen simulieren, bei welchen sich in Rohrleitungen vorhandene Wasserstoff/Sauerstoff-Ansammlungen entzünden.

Als Versuchsmaterial verwenden die Forscher dünnwandige Geradrohre mit einer Weite von 100 Millimetern mit und ohne eingeschweißte Rohrkrümmer und bringen das Wasserstoff/Sauerstoff Gemisch im stöchiometrischen Verhältnis von rund 66 Volumenprozent Wasserstoff und 34 Volumenprozent Sauerstoff mit einem Fülldruck von 70 bar in die Rohre ein. Bei den Versuchen wird zusätzlich Stickstoff in Anteilen zwischen null und 60 Prozent eingesetzt, so dass nach gezielter Zündung unterschiedlich starke Gasreaktionen realisiert werden.

Je niedriger der Stickstoffanteil, desto mehr Energie wird freigesetzt. Hierbei entstehen Druckspitzen von bis zu 1.500 bar, die sich mit Überschallgeschwindigkeit von rund 3.000 Metern pro Sekunde im Rohr ausbreiten (zum Vergleich: Die Schallgeschwindigkeit unter normalen Umgebungsbedingungen beträgt 330 Meter pro Sekunde). Zu derartigen hochdynamischen Rohrleitungsbelastungen gibt es bislang noch kaum Versuchsergebnisse.

Im Gegensatz zu den weitläufig angewandten quasistatischen Berstversuchen können bei diesen hochdynamischen Beanspruchungen Mehrfachlängsriss- und -bruchbildungen bis hin zu Splitterbrüchen auftreten. Die Versuche werden im 32 Meter tiefen Prüfschacht der MPA durchgeführt und mit modernster Messtechnik aufgezeichnet. Eine moderne High Speed-Kamera filmt zudem die Abläufe mit bis zu 100.000 Bildern pro Sekunde.

Die aufwändigen Versuche nutzen die Wissenschaftler nicht nur für die experimentelle Analyse des Rohrleitungsverhaltens. Die Ergebnisse dienen auch der Verifikation von numerischen Berechnungen zur Beschreibung des Materialverhaltens bei derartig hochdynamischen Beanspruchungen und fließen in die Entwicklung von Werkstoffgesetzen mit ein.

Ansprechpartner: Prof. Eberhard Roos, Geschäftsführender Direktor der Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart, Tel. 0711/685-62604, e-mail: eberhard.roos@mpa.uni-stuttgart.de
Referat für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Keplerstraße 7, 70174 Stuttgart, Tel. 0711/685-82297. -82176, -82122, -82155, Fax 0711/685-82188, Email: presse@uni-stuttgart.de, http://www.uni-stuttgart.de/aktuelles/

Bild- und Pressematerial : http://www.uni-stuttgart.de/presse/mediendienst/2/

Ursula Zitzler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de/aktuelles/
http://www.uni-stuttgart.de/presse/mediendienst/2/

Weitere Berichte zu: Detonation MPA Rohrleitung Rohrleitungsverhalten

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Europäisches Exzellenzzentrum für Glasforschung
17.03.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Vollautomatisierte Herstellung von CAD/CAM-Blöcken für kostengünstigen, hochwertigen Zahnersatz
16.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise