Eine wichtige Voraussetzung für eine werkstoffbezogene sicherheitstechnische Bewertung wichtiger Komponenten hinsichtlich der Dichtigkeit und des Leck-vor-Bruch-Verhaltens ist die Kenntnis des Verhaltens der Werkstoffe bei der jeweils relevanten Anwendungstemperatur unter Anwesenheit von Wasserstoff. Dabei ist mit zu berücksichtigen, daß geometrische Unstetigkeiten oder Risse in diesen Komponenten vorliegen können. Gegenstand der Betrachtungen sind Rohrleitungen, Kompressoren und Behälter, die mit Druckwasserstoff bei Umgebungstemperatur beaufschlagt sind. Für einen wirtschaftlichen Transport von Wasserstoff vorgenommene Berechnungen zeigen, daß bei einer breiten Nutzung von Wasserstoff als zukünftigem Energieträger Rohrleitungen mit Durchmessern größer als einem Meter und Drücken von über 10 Mpa nötig sind. Dementsprechend muß der einzusetzende Rohrleitungswerkstoff hohe Festigkeit und hohe Zähigkeit zur Realisierung hohen Gasdrucks sowie gute Schweißbarkeit besitzen. Diese Forderungen, die sinngemäß auch an die Werkstoffe von Wasserstoffdruckbehältern gestellt werden können, werden von Feinkornbaustählen und den im Großrohrbau zum Einsatz kommenden thermomechanisch behandelten Stählen am umfassendsten erfüllt. Die Wasserstoffversprödung in ihrer Abhängigkeit von den Betriebs-, Mediums- und Werkstoffbedingungen wird grundsätzlich erörtert und am Beispiel eines thermomechanisch behandelten Rohrleitungsstahles StE 480.7 TM anschaulich gemacht. Zur Frage des Einsatzes von Turbokompressoren bei gasförmigem Wasserstoff wird festgestellt, daß die Wasserstoffverdichtung mit Turbokompressoren in absehbarer Zeit nur durch Radialverdichter realisiert werden kann. Die Schwierigkeiten beim Bau von Wasserstoffkompressoren sind fertigungstechnisch durch die hohe Präzision und werkstoffspezifisch durch die Probleme bedingt, die für Stähle hoher Festigkeit in gasförmigem Wasserstoff hoher Reinheit und hohen Druckes infolge der Wasserstoffversprödung entstehen können.
Materialverhalten in H2-Hochdrucksystemen
1995
15 Seiten, 5 Bilder, 5 Tabellen, 14 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Zeitabhängiges Materialverhalten von Gla
IuD Bahn | 2006
|Materialverhalten dynamisch beanspruchter Flächendichtungen
IuD Bahn | 1995
|Materialverhalten dynamisch beanspruchter Flaechendichtungen
Kraftfahrwesen | 1995
|Materialverhalten von ultrahochfesten Betonen (UHPC)
IuD Bahn | 2001
|