The evaluation of the potential hazards related with the operation of an LNG terminal includes possible release scenarios with the consequent flammable vapor dispersion within the facility; therefore, it is important to know the behavior of this phenomenon through the application of advanced simulation tools. Computational Fluid Dynamic (CFD) tools are often used to estimate the exclusion zones in an event of accidental LNG spill. In practice these releases are more likely to occur in the confines of complex geometries with solid obstacles such as LNG terminals, and LNG processing plants. The objective of this research is to study the effects that different obstacles have over the LNG vapor dispersion and the safety distance reduction caused by enhanced mixing. Through parametric analysis it is demonstrated that height, width and shape of the obstacles play an important role in the vapor concentration reduction. The findings of this research may be applied in the design stage of an LNG terminal, to improve the design of passive barriers, and for designing better layout configurations for storage tanks. Simulations results performed with FLACS (Flame Acceleration Simulator), a CFD solver, confirmed that these applications help to reduce safety distances.

Good quality of drinking water is the foundation of a functioning society. Many Swedish municipals investigates ways to protect water supplies in convention areas. The purpose of this study was to investigate the risks of microbiological contamination of drinking water by private sewers and geothermal heat pumps. The purpose was also to investigate the risks of contamination associated with safety distances from energy wells and private sewers. Water samples were taken from private groundwater wells in the convention area of Hertsölandet in Luleå municipal, to test for microbiological contamination. To investigate safety distances, maps were made to locate private sewers, private groundwater wells and energy wells in the area. The result indicated that the groundwater wells was not contaminated by wastewater but that individual weaknesses in the groundwater wells contributed to microorganisms in the drinking water. However, too few samples were taken to provide a reliable result. The samples were taken at spring time and it should possibly had been more representative to take the samples after the summer season, when the use of water and production of wastewater has increased. Contaminations associated with safety distances to geothermal heat pumps and other groundwater wells could not be detected. The results shown that several groundwater wells were located too close to sewers according to safety distance. It is possible that the risks will increase as more people moves permanently to this area.

Jet flames are commonly used as flame effects in pyrotechnical shows, and are also a possible risk in industries that uses pressurised flammable gas. For these users it is important to  make fire safety engineering calculations to minimise the risks. This project focus on jet flames that are used in pyrotechnic shows where, e.g. it is important to determine the safety distance to the audience. Up to now most studies made concerning jet flames regards jet flames in subsonic regiments, whilst there is a lack of studies concerning sonic jet flames and mathematical formulations for radiation from these cases are limited. This makes pre-determination of temperatures, safety distances, flame heights etc. a challenge. Based on information found, and assumptions when needed, calculations of the safety distance were made.

La modélisation de la propagation des feux de forêt est une matière complexe pouvant être abordée de différentes manières (approche physique, semi-physique, empirique). Nombre de simulateurs existent avec chacun leurs particularités, leurs avantages et leurs points faibles. Les travaux qui ont conduits à la rédaction de cette thèse visent à l’amélioration du modèle physique simplifié de propagation de Balbi et al, 2007 ainsi qu’à la pose des premières pierres visant à le faire évoluer vers un modèle de comportement du feu. Ils se sont articulés autour de 3 grands axes :• La modélisation de la propagation d’un feu de surface avec pour principal moteur le transfert de chaleur radiatif. Cette modélisation à conduit à réaliser des améliorations concernant la formulation de la vitesse à plat sans vent. Elle a enfin conduit à caractériser de deux critères d’extinction portant sur des valeurs critique de deux paramètres du combustible (l’indice de surface foliaire et de la teneur en eau du combustible).• La quantification de l’énergie rayonnée par le front de flamme. Cette quantification, a été réalisée en prenant pour hypothèse le modèle de flamme solide. Cette approche a conduit à l’obtention d’une relation analytique permettant l’évaluation des Distances de Sécurité Admissibles (DSA) dans un temps très restreint.• L’étude de sensibilité des différents résultats obtenus afin de valider l’ensemble de ceux-ci et identifier l’influence relative des différents paramètres / Modeling the spread of forest fires is a complex affair which can be examined in different ways (physical, semi-physical, empirical). Numerous simulators exist, each one bearing its own particularities, benefits and weak points. The work which has led to the writing of this thesis aims at improving the simplified physical model of fire propagation (Balbi et al, 2007), as well as at laying down the first foundation stones of what will favor an evolution towards a fire behavioral pattern. This study is based upon three main themes :• Modeling the spread of a surface fire with the main engine the radiative heat transfer. This modeling leads to achieve improvements in the formulation of its speed on flat ground, without wind. It finally led to the characterization of two criteria of extinction with characterization of critical values of two parameters (leaf area index and the water content of the fuel).• Quantification of the energy radiating from the flame front. This quantification was performed assuming the solid flame model. This approach has led to obtaining an analytical relationship for the evaluation of Admissible Safety Distance (ASD) in a very short time. • Sensitivity analysis of the different results attained in order to confirm them as a whole and identify the relative influence of various parameters.

Der optimierte Einsatz von ETCS-Bremskurven: - Bestimmung der D-Weg-Länge - neue Auslegung des Sicherheitsabstandes Bahnübergang sD - Fahrzeitbestimmung von ETCS-geführten Zügen - Durchrutschwege und Haltepunkte individuell gestalten - Anpassung der Bremskurven - Geschwindigkeitswechsel in ETCS - Betrachtung der vorhandenen Infrastruktur und des optimierten Einsatzes von ETCS FS:Vorwort 5 Abstract 6 Thesen zur wissenschaftlichen Arbeit 7 Danksagung 8 1 Motivation 9 1.1 Aktueller Stand 9 1.2 Zielstellung 9 1.3 Vorgehensweise 10 2 Theoretische Grundlagen 11 2.1 Was ist eine Infrastruktur? 11 2.2 Was ist eine EdB? 11 2.3 Was ist ETCS? 11 2.4 Transeuropäisches Netz 12 3 Rechtliche Grundlagen 13 3.1 Europäische Gesetzgebung 14 3.2 Nationale Gesetzgebung 14 4 Technische Grundlagen 15 4.1 Ganz-, Teilblock und wandernder Raumabstand 15 4.2 Arten von Zugbremsungen 15 4.3 Repräsentative Züge: Bremsvermögen 16 4.3.1 Reisezüge 16 4.3.2 Güterzüge 17 4.3.3 Expertenschätzung 17 4.4 Nationales Zugbeeinflussungssystem 17 4.4.1 Punktförmige Zugbeeinflussung 17 4.4.2 Linienförmige Zugbeeinflussung 22 4.5 Europäisches Zugbeeinflussungssystem ETCS 25 4.5.1 Spezifikationen 25 4.5.2 Allgemein 25 4.5.3 Die Eurobalise 27 4.5.4 Übertragungsdaten 29 4.5.5 Betriebsarten 30 4.5.6 Aufbau der Fahrzeugeinrichtung 31 4.5.7 Ausrüstungsstufen (Level) 31 4.5.8 Level 3 37 4.5.9 Bremskurven 38 4.5.10 Vertrauensintervall 42 4.5.11 Bremsmodelle 43 5 Fahrzeiten 49 5.1 Ansatz zur Ermittlung der Fahrzeit von PZB 90-geführten Fahrzeugen 49 5.2 Ansatz zur Ermittlung der Fahrzeit von ETCS-geführten Fahrzeugen 50 5.3 Einfluss der Odometrie auf die Bremskurven 50 5.4 Einfluss der Sperrzeit auf die Leistungsfähigkeit einer Strecke 51 5.5 Schwierigkeit bei der Fahrzeitermittlung von ETCS-Fahrzeugen 52 5.6 Vierteiliges Bremsablaufmodell 56 5.7 Fahrzeitenvergleich zwischen ETCS FS und PZB 59 5.7.1 Fahrzeit bis zum Stillstand 59 5.7.2 Geschwindigkeitswechsel 60 5.7.3 Einfahrt im Bf mit Abzweig 61 5.8 Zusammenfassung 64 6 Durchrutschwege und Haltepunkte individuell gestalten 65 6.1 Regeldurchrutschwege nach Ril 819.0202 65 6.2 Optimierte Durchrutschwege 65 6.2.1 Ansatz 1: Ermittlung des Optimums zwischen EoA und SvL mittels Vs 66 6.2.2 Ansatz 2: Optimum zwischen EoA und SvL ermitteln mittels Steigung der Fahrzeitenkurve 70 6.2.3 Formel zur Bestimmung der kürzesten Anhaltezeit 73 6.2.4 Durchrutschweg-Tabellen für die kürzeste Anhaltezeit 75 6.2.5 Optimierter Durchrutschweg für Release Speed 75 6.2.6 Kürzeste Anhaltezeit für Release Speed 78 6.2.7 D-Weg in Abhängigkeit der Zuglänge/variable Gleisnutzlänge 78 6.2.8 Optimierung der Fahrzeit durch Verschiebung vom Ne 5 80 6.3 Entfall von D-Wegen und Fahrzeitverluste 83 6.4 Entfall von D-Wegen mit vorzeitigem Halt 86 6.5 Halteplatz mit unmittelbar folgenden Gefahrpunkten 89 6.6 Zusammenfassung 90 7 Anpassung der Bremskurven 92 7.1 Änderung mittels „Fixed values“ 92 7.1.1 Dynamische Änderung Tdriver und Twarning 92 7.1.2 Änderung Tdriver und Twarning mittels Set 96 7.2 Änderung der Release Speed 97 7.2.1 Fallende Release-Speed 97 7.2.2 Ergänzung einer Umschalt-Release-Speed 98 7.3 Reduzierung der Bremskurvenschar 99 7.3.1 Bestimmung Warning_EBI-Kurve 100 7.3.2 Bestimmung Bremsablaufkurve 101 7.3.3 Bestimmung Indication-Kurve 101 7.3.4 Vergleich mit den bisherigen Bremsablaufkurven 102 7.4 Vergleich der Änderungen 104 7.5 Zusammenfassung 105 8 Geschwindigkeitswechsel 106 8.1 Sicherung von Langsamfahrstellen bei L1 LS 106 8.2 Bestimmung der Bremskurven beim Geschwindigkeitswechsel 106 8.3 Bestimmung von Dbec 108 8.4 Verschiebung von dp_MRSP in Fahrtrichtung 109 8.4.1 Ansatz zur Bestimmung von dp_MRSP 110 8.4.2 Risikoanalyse zur Verschiebung von dp_MRSP in Fahrtrichtung 113 8.5 Änderung von dV_ebi_min und dV_ebi_max 114 8.6 Änderung der Bremskurven 115 8.7 Zusammenfassung 118 9 Betrachtung der vorhandenen Infrastruktur und des optimierten Einsatzes von ETCS FS 120 9.1 Vergleich der D-Wege zwischen PZB und ETCS 120 9.2 Erhöhung der VzG 122 9.3 Erhöhung der Geschwindigkeit in Weichen 122 10 BÜSA: Sicherheitsabstand sd 124 10.1 Ausgangssituation 124 10.2 Ziel 124 10.3 Herangehensweise 125 10.4 Risikoanalyse zum Thema: „Einheitlicher Sicherheitsabstand sd für BÜSA“ 125 10.4.1 Einführung 125 10.4.2 Systemdefinition 125 10.4.3 Analyse des Ist-Zustandes 129 10.4.4 Neuer Ansatz 130 10.4.5 Risikoanalyse 130 10.5 Zusammenfassung 143 11 Zusammenfassung und Ausblick 144 11.1 Zusammenfassung der zwei Lösungsmethoden und die Integration in die vorhandene Infrastruktur 144 11.2 Weiterer Forschungsbedarf 144 Abkürzungsverzeichnis 146 Liste der verwendeten Variablen 149 Abbildungsverzeichnis 150 Tabellenverzeichnis 155 Literaturverzeichnis 157 Anhang A: Parameter 162 Anhang B: Gesprächsprotokolle 164 Anhang C: D-Weg-Tabelle 165