01.03.2018
Bilderreihe vom Versagen eines 11-kg-Propangasbehälters

Versagen eines 11-kg-Propangasbehälters: Nr. 2-4 Fragmentierung des Behälters, nachverdampfendes Propan, Nr. 5-6 Feuerball des Propan/Luft-Gemisches

Quelle: BAM, Fachbereich Konstruktiver Brand- und Explosionsschutz Gase

Lagerung und Transport von Druckgasbehältern für Propan und der Umgang damit unterliegen weitreichenden Sicherheitsvorschriften. Ein Großteil der Propangasbehälter ist daher mit Sicherheitseinrichtungen wie z.B. Überdruckventilen ausgestattet. Trotz dieser Sicherheitsmaßnahmen und Vorschriften ist ein Versagen eines Propangasbehälters möglich, wenn dieser einer intensiven Feuer- bzw. Wärmequelle ausgesetzt wird. Die Auswirkungen eines solchen Behälterversagens stellen eine große Gefährdung für Personen und Infrastruktur in der Umgebung dar. Insbesondere Feuerwehren und auch Rettungskräfte werden in Einsatzszenarien immer wieder mit brandbeaufschlagten Propangasbehältern konfrontiert.

Im Rahmen einer Großversuchsserie wurden in 15 Einzelversuchen je ein Propangasbehälter ohne Druckentlastungseinrichtung in horizontaler Lage bis zum Versagen unterfeuert. Jeder Behälter war mit einer Masse von m = 11 kg flüssigem Propan gefüllt. Drei verschiedene Feuerquellen wurden verwendet: Holz, Benzin, Propan. Jeder Einzelversuch führte zu einem Behälterversagen in einem Zeitraum von t <155 s. Dabei kam es je zu einer Fragmentierung des Behältermantels in mehrere Teile mit Fragmentwurfweiten von bis zu l = 262 m. In allen Versuchen wurde die Behälterinnentemperatur (Flüssigphase Propan), die Temperatur der Behälterwand (oben, seitlich, unten) sowie die Temperatur des umgebenden Feuers (oben, seitlich, unten) aufgezeichnet. Zusätzlich wurde der Behälterinnendruck und die auftretende Druckwelle nach dem Behälterversagen gemessen. Dabei wurden in einer Entfernung von l = 5 m Überdrücke von bis zu p = 0,27 bar gemessen. Alle Versuche wurden mittels Kameratechnik von verschiedenen Positionen aus dokumentiert (Übersichtsaufnahmen, Nahbereich, High-Speed-Aufnahmen bis 5000 Bilder/Sekunde).

Mit den Ergebnissen sollen perspektivisch Handlungshilfen für Einsatzkräfte erstellt werden, um deren Sicherheit im Einsatzfall zu erhöhen. Weiterhin ist diese Versuchsreihe eine Grundlage für zukünftige experimentelle Untersuchungen auf dem Gebiet der Sicherheit von Fahrzeugtanks für alternative Treibstoffe.

Mobile gas cylinders in fire: Consequences in case of failure
Rico Tschirschwitz, Daniel Krentel, Martin Kluge, Enis Askar, Abdel Karim Habib, Harald Kohlhoff, Patrick P. Neumann, Sven-Uwe Storm, Michael Rudolph, André Schoppa, Mariusz Sczepaniak
Fire Safety Journal, Volume 91, July 2017, Pages 989-996
BAM Abteilung Chemische Sicherheitstechnik, Fachbereich Gase, Gasanlagen und Fachbereich Reaktionsfähige Stoffe und Stoffsysteme und Fachbereich Konstruktiver Brand- und Explosionsschutz Gase; Abteilung Gefahrgutumschließungen, Fachbereich Gefahrguttanks und Unfallmechanik; Abteilung Zerstörungsfreie Prüfung, Fachbereich Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren