Werkstofftechnik für eine sichere Bauteilauslegung für die Speicherung von gasförmigem Wasserstoff in Röhrenspeichern (H2Mare-Projekt H2Wind)

Abstract

Wesentliche Ergebnisse:

Mit diesem Vorhaben liegen unterschiedliche experimentelle Erkenntnisse zum vorliegenden Druckspeicher-Werkstoff und dessen Schweißnähten vor. Mit numerischen Simulations-Methoden können unterschiedliche Eigenschaftsverläufe durch die Wärmewirkung des Schweißens und Änderungen im Einsatz (Innendruckbeaufschlagung) berechnet werden. Der Werkstoff X52 und seine Schweißnähte unterliegen einer Reduktion der Lebensdauer unter Einfluss von Druckwasserstoff, ist aber unter Berücksichtigung dieser für den Wasserstoffeinsatz geeignet. Zur verbesserten Auslegung von Röhrenspeichern mit bruchmechanischen Methoden sollte die Größe eines möglichen Anfangsdefekts und die Risswachstumsrate bestmöglich bestimmt werden. Auslegung von Röhrenspeichern mit Anriss-basierten Methoden hat großes Potential die Konservativität zu verringern und Wirtschaftlichkeit zu verbessern, bedarf aber weiterer Forschung zur Absicherung. Das in diesem Vorhaben aufgebaute Mikro-Autoklaven-System ist geeignet lokale Werkstoff-Eigenschaften in Schweißnähten zu prüfen. Eine Vorermüdung, z.B. aus dem Betrieb eines Röhrenspeichers kann an Mikroproben qualitativ nachgewiesen werden.