P2.1 Bestimmung des Verformungsverhaltens vorgeschädigter Gefahrgutumschließungen aus Kunststoff
- Event
- 16. GMA/ITG-Fachtagung Sensoren und Messsysteme 2012
2012-05-22 - 2012-05-23
Nürnberg, Germany - Chapter
- P2 Werkstoffprüfung und Strukturüberwachung
- Author(s)
- K. Gründer, A. Menrad, D. Kadoke - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin
- Pages
- 723 - 729
- DOI
- 10.5162/sensoren2012/P2.1
- ISBN
- 978-3-9813484-0-8
- Price
- free
Abstract
Verpackungen für gefährliche Güter werden je nach Zweckbestimmung, Anwendungsbereich bzw. dem Grad der Gefährdung aus sehr unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt. Für gefährliche Flüssigkeiten sind u.a. Verpackungen aus Kunststoff (Kanister) vorgesehen. Für deren Zulassung als Transport- oder Lagerbehälter sind verschiedene experimentelle Prüfungen erforderlich. Die Innendruckprüfung (hydraulisch) ist eine dieser vorgeschriebenen Prüfungen. Im Rahmen der vorliegenden Darstellung wurden Untersuchungen an extrusionsblasgeformten Kanistern aus Polyethylen hoher Dichte (HDPE) verschiedener Typen durchgeführt. Ziel der Arbeiten ist es, einen Eignungsnachweis bezüglich Behälterkonstruktion, Werkstoffeigenschaften und Einsatzbedingungen im Sinne einer sicherheitstechnischen Bauartzulassung zu führen.
Ein Schwerpunkt war desweiteren die Untersuchung des Einflusses unterschiedlich schädigender Flüssigkeiten auf die mechanischen Eigenschaften des HDPE-Werkstoffes. In Experimenten zum Nachweis der Behältersicherheit verwendet man stellvertretend für die Originalflüssigkeiten sogenannte Standardflüssigkeiten. Diese sind durchaus gefährlicher als die Originalflüssigkeiten, ersparen aber für Prüfzwecke die Bevorratung einer großen Anzahl der unterschiedlichen Originalflüssigkeiten und deren Transport zum Ort der Prüfung. Mit Standardflüssigkeiten werden die erforderlichen Einwirkzeiten auf den Kunststoff von 6 Monaten bei 23 °C auf 3 Wochen unter 40 °C verkürzt. Standardflüssigkeiten sind Netzmittellösung, Essigsäure, Salpetersäure, Kohlenwasserstoffgemisch (White Spirit) und Butylacetat.
Die mit unterschiedlichen Standardflüssigkeiten vorgeschädigten Kunststoffbehälter wurden anschließend der Innendruckprüfung ausgesetzt. Das Hauptaugenmerk der vorliegenden Abhandlung konzentriert sich als Teilaspekt im Rahmen unmfangreicher Materialuntersuchungen von Kunststoffumschließungen auf die experimentelle Form- und Verformungsanalyse der Kanister mittels optischer 3D-Verfahren. Diese ist insbesondere für den Vergleich mit den FE-Simulationsergebnissen und zwischen verschiedenen Wekstoffen von Interesse. Die Werkstoffe haben ein unterschiedliches Schwell- und Auslängungsverhalten. Es ist wichtig zu wissen, ob es trotz unterschiedlicher Wanddickensteuerungen oder gerade mit diesen möglich ist, eine „ähnliche“ Produktgestalt zu ermöglichen.