H2 Bruchmechanik

Werkstoffkennwerte unter Wasserstoffeinfluss

 

Mit Hilfe der Bruchmechanik können die Gefahren, die von Rissen und Risswachstum ausgehen, analysiert und dabei das komplexe, auch zeitliche Zusammenwirken verschiedener Belastungsfaktoren, erfasst werden. Dadurch rückt der entscheidende Aspekt, die Vermeidung instabilen Risswachstums in den Fokus und es können kurzfristig Lösungen geliefert werden.

  • Bruchflächen von KI,H Proben nach 1000 Stunden Belastung unter Druckwasserstoff
  • Bruchflächen von KI,H Proben nach 1000 Stunden Belastung unter Druckwasserstoff
  • Bruchflächen von KI,H Proben nach 1000 Stunden Belastung unter Druckwasserstoff
  • Bruchflächen von KI,H Proben nach 1000 Stunden Belastung unter Druckwasserstoff

Bruchflächen von KI,H Proben nach 1000 Stunden Belastung unter Druckwasserstoff

KI,H

Insbesondere bei der Verwendung von Werkstoffen in Wasserstoffmedien ist instabiles Risswachstum und sprödes Versagen eine reale Gefahr durch Wasserstoff­versprödung. Dieses Gefahrenpotenzial kann durch Bruchmechanik­­versuche in Wasser­stoff evaluiert und eingegrenzt werden. Auch für die Qualifizierung von Werkstoffen und Schweiß­verbindungen als „H2-qualified“ ist es möglich  bruchmechanische Versuche nach internationalem Stand der Technik (z.B. ASME B31.12) sinnvoll einzugrenzen. Damit leistet die Bruchmechanik beim Wasserstoff, wie schon in anderen Hochsicherheits­anwendungen wie Kerntechnik oder Offshore Öl und Gas oder Druckgeräte einen wichtigen Beitrag zum sicheren Betrieb und zur Vermeidung von langen Stand- bzw. Ausfallzeiten.

Mehr zum Thema H2 Qualified

> H2 Qualifizierung
> H2 Bauteilsicherheit
> H2 Schadensanalytik

Bruchmechaniktests in Wasserstoffumgebung

 

Für Bruchmechanikversuche in Wasserstoffumgebung gibt es zurzeit zwei genormte Versuchsarten:

  • Der konventionelle Versuchsaufbau mit CT- oder SENB-Probe bei dem nach ASTM E 1820 die Bruchzähigkeit oder nach ASTEM E 648 eine Rissfortschrittskurve bestimmt wird.
  • Der KI,H Versuch nach ASTM E 1681-03, bei dem eine spezielle Bruchmechanikprobe unter konstante Vorspannung gesetzt und anschließend in einem Autoklav über eine vordefinierte Zeit in Druck­wasserstoff­atmosphäre ausgelagert wird. Dieser Versuch wird derzeit auch nach ASME B31.13 Option B gefordert.