Schwere Gase: Modelle, Experimente Und Risikoanalyse

ISBN-13: 9783642828096 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 144 str.

G. Schnatz; S. Hartwig

Opis

In der Offentlichkeit wird die Sicherheit industrieller technischer Anlagen immer dann diskutiert, wenn die Medien iiber einen betrieblichen Storfall mit groBen nachfolgen den Konsequenzen berichten. Das diirfte wohl einer der Griinde sein, warum indu strielle Risiken iiblicherweise unkritisch mit spektakuliiren GroBunflillen wie etwa Bhopal, Mexico City oder Flixborough verbunden werden. Tatsache dagegen ist, daB das Risiko -ermittelt als stochastisches Produkt aus Unfallfolge mal dessen Eintritts wahrscheinlichkeit - insgesamt eher durch die groBere Zahl der Kleinstunflille, bei spielsweise Arbeitsunfiille, bestimmt wird. Okonomisches Vorgehen im Sine des effektivsten Einsatzes vorhandener Mittel mit maximaler Risikominderung gebietet deshalb an sich groBeren Aufwand zur Minderung der Folgen von Kleinunfiillen zu treiben. Da aber in der Offentlich keit GroBunfiille stiirker wahrgenommen werden, miissen auch hier Anstrengungen zur Konsequenzminderung gemacht werden. Betrachtet man Unflille der Vergangen heit in der chemischen-petrochemischen Industrie mit katastrophalen Folgen, so sind solche mit schweren Gasen iiberproportional bei Unflillen mit sehr hohen Konsequenzen vertreten. Das liegt an der dynamischen Eigenschaft schwerer Gase, unabhiingig von der moglichen schiidigenden Wirkung. Das gibt Veranlassung, das bis jetzt nur unzureichend bekannte Verhalten dieser Gase intensiv zu untersuchen. Die Forschungsarbeiten iiber das Schwergasverhalten sind in vollem FluB, haupt siichlich in England, USA und Holland. 1m deutschen Sprachraum fehlen fast vollig Publikationen dazu. Um so mehr besteht die Notwendigkeit, neugewonnene Erkenntnisse Wissenschaft und Industrie zugiinglich zu machen. Deswegen ist es zu begriiBen, daB der BMFT innerhalb seines Forderschwerpunktes "Risiko- und Sicherheitsforschung" die Herausgabe dieses Buches iiber "Schwere Gase" moglich gemacht hat."

Spis treści

1 Einführung.- 1.1 Schwere technische Gase im Umfeld der Risikopolitik.- 1.2 Die Situation des Einsatzes schwerer Gase in der Bundesrepublik Deutschland.- 2 Strukturierung der Schwergasproblematik im Spiegel der historischen Entwicklung.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Problemstruktur.- 2.2.1 Freisetzung.- 2.2.2 Ausbreitung.- 2.2.3 Auswirkungen.- 2.3 Überblick über die wichtigsten experimentellen Untersuchungen zur Schwergasausbreitung.- 2.3.1 Experimentserien.- 2.3.2 Windkanalversuche.- 2.4 Akzente der Schwergasforschung im Verlauf der historischen Entwicklung.- 2.4.1 Unterschiede USA-Europa.- 2.4.2 Berücksichtigung der unterschiedlichen Aspekte bei der Ausbreitung toxischer und zündfähiger Gase.- 2.4.3 Verlagerung der Schwerpunkte in der Zielsetzung der Experimentalprogramme.- 3 Hintergrund und Zielsetzung des HSE-BMFT Programmes.- 4 Thorney Island Schwergasversuche, Meßfeld und Versuchsreihen.- 4.1 Beschreibung des Meßfeldes.- 4.1.1 Randbedingungen für die Auswahl des Meßfeldes.- 4.1.2 Technische Strukturen zur Durchführung der Versuche.- 4.2 Experimente mit schlagartiger Freisetzung in unbebautem Gelände (Phase I).- 4.3 Experimente zur Untersuchung von Hinderniseinflüssen (Phase II).- 4.4 Kontinuierliche Freisetzungsexperimente in unbebautem Gelände.- 4.4.1 Einleitung.- 4.4.2 Randbedingungen.- 5 Neue phänomenologische Erkenntnisse.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Erkenntnisse aus den Versuchen mit schlagartiger Freisetzung in unbebautem Gelände (Phase I).- 5.3 Ergebnisse der Versuchsserie zur Untersuchung von Hinderniseinflüssen (Phasell).- 5.3.1 Einleitung.- 5.3.2 Vergleich korrespondierender Experimente der Phase I und II.- 6 Modellentwicklung und Modeilverifizierung.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Modell vergleiche auf theoretischer und experimenteller Basis.- 6.3 Modellvergleich über die Maximalkonzentration.- 6.4 Modellvergleich über die laterale Ausbreitung der Schwergaswolke.- 6.5 Modellvergleich über das Zeitverhalten der Schwergaswolke.- 6.6 Das numerische Modell FEM 3.- 7 Neuere experimentelle Untersuchungen zum Schwergasverhalten.- 7.1 Neuere Freisetzungsexperimente mit NH3 und N204.- 7.2 Experimentelle Untersuchungen über den Einfluß von Wärme auf das Ausbreitungsverhalten von Schwergasen.- 8 Die Quellkonfiguration einer Schwergaswolke.- 9 Beschreibung des Schwergasverhaltens.- 9.1 Schwergasausbreitung und wechselnde Dynamik der atmosphärischen Grenzschicht.- 9.2 Turbulente Diffusion und deren mathematische Beschreibung.- 9.3 Neuere Entwicklung bei der Modellierung der Gravitationsausbreitung.- 9.4 Prinzipien der Schwergasausbreitung.- 9.4.1 Grundsätzliche Überlegungen zur Modellierung der Dispersionsphasen.- 9.4.2 Verdünnung der Schwergaswolke.- 10 Konsequenzen bei der Freisetzung von Schwergaswolken.- 10.1 Freisetzung von brennbarem Flüssiggas bei gleichzeitiger Verdünnung.- 10.2 Mechanismen zur Erhöhung des Explosionsdruckes bei freitreibenden Schwergaswolken.- 10.3 Konsequenzen bei Unfällen mit schweren toxischen Gasen.- 11 Risikoanalyse und Industriepolitik.- 12 Resumé.- Namenverzeichnis.