Das Gefahrenpotential von Schadenfeuern in Chemieanlagen wird am Beispiel von Tank-und Pool-Flammen aufgezeigt. Die Bedeutung und Funktion fluiddynamischer, organisierter Strukturen fur die Verbrennungsvorgange in Schadenfeuern wird dargelegt. Kurz erlautert werden die angewandten experimentellen Methoden zur Sichtbarmachung organisierter Strukturen. Ausfiihrlich behandelt werden die Einfliisse dieser Strukturen auf die sicherheitstechnisch relevanten GroBen Abbrandgeschwindigkeit und Warmezone, maximaler Basisdurchmesser eines Schadenfeuers, Flammenlange und -Neigung sowie Strahlungswarmestrom in die Umgebung. Zur Berechnung der entfernungsabhangigen Bestrahlungsstarke eines Schadenfeuers wird neben dem Punktquellenmodell und dem Zylinder-Flammenstrahlungsmodell ein neues Modell, das Ballen-Strahlungsmodell, vorgestellt. Es beriicksichtigt die iiberlagerte Warmestrahlung von Flammenballen (hot spots) und RulSballen sowie den Blockierungseffekt kalter Brennstoffballen. Die Anwendung dieses Modells fiihrt auf zeitlich gemittelte, maximale Bestrahlungsstarken von E -4 W/cm2, die fur Schadenfeuer mit einem Pool-Durchmesser >14 m bei den meisten Brennstoffen gemessen werden. Diese Werte liegen etwa urn den Faktor 3 niedriger als die mit dem Zylinder-Flammenstrahlungsmodell berechneten Bestrahlungsstarken. Die sich daraus ergebenden Konsequenzen, z. B. fur die Sicherheitsabstande benachbarter Tanks, werden diskutiert.
Investigation of hazardous fires of liquid hydrocarbons ascontribution to the safety of chemical plants. This article illustrates the danger potential of hazardous fires, such as pooland tank fires in chemical plants. The importance and the role of fluid dynamic organized structures for the combustion processes are presented. Experimental methods used for the visualization of these organized structures are also explained. The influence of such structures on the safety data, burning rate, maximum pool fire diameter, flame height and flame tilt, and the total radiative power is dealt with in detail. The point source model and the solid flame radiation model are discussed for calculation of the distance-dependent irradiance of a pool fire. A new model, the parcel-radiation model, considers the radiation of hot spots, soot parcels, and the effect of radiation blockage by cooler, unburnt fuel parcels. Application of the parcel-radiation model leads to a calculated maximum irradiance of E -4 W/cm2, which is verified experimentally for most pool fires with diameters > 14 m. These irradiances are three times smaller than the values calculated by the solid flame radiation model. The consequences for safe separation distance between two adjacent pools are discussed.