Webinar: Wasserstoffversprödung
Wir hoffen, Sie konnten viel Wissen aus unserem Webinar mit Dr. Gerhard Schiroky mitnehmen.
Damit Sie die Inhalte für sich nochmal nachvollziehen, stellen wir Ihnen das Skript und die Aufzeichnung zum Webinar "on demand" zur Verfügung.
Für alle Fragen rund um das Thema Wasserstoffanwendungen und der geeigneten Swagelok Komponenten stehen Ihnen unsere Experten jederzeit gerne zur Verfügung.
Q & A zum Webinar
Es gab viele Fragen rund um das Thema Wasserstoff, die nicht vollständig im Live-Webinar beantwortet werden konnten.
Herr Schiroky hat alle Fragen im Nachgang für Sie beantwortet:
| Ist der Effekt bei der Temperatur von flüssigem Wasserstoff oder flüssigem Helium zu vernachlässigen? | Richtig. Der Diffusionskoeffizient von Wasserstoff ist bei diesen Temperaturen sehr gering. |
| Es war jetzt viel von Nickel die Rede, welche Einfluss hat der Chrom Anteil? | 316 mit höherem Ni-Gehalt hat normalerweise auch einen höheren Cr-Gehalt. Man konzentriert sich auf Ni als stabilisierendes Element für Austenit. |
| Zu Folie 31. Es besteht kein Unterschied bei 316 L zwischen 10 MPa und 100 MPa. Würden Sie erwarten, dass sich dies auch für andere Stähle so verhält? | Diese Hypothese wäre doch etwas zu spekulativ. |
| Würden Sie bei einem stark kaltverfestigten 316L (Rm~1000MPa) erwarten, dass der HEE-Index stark abfällt? Wie sieht es mit einer Reduktion der Dauerfestigkeit aus? | Folie 15 zeiget die Spannungs-Dehnungs Kurve für kaltgezogenen Stahl mit Rm ~ 850 MPa. Vielleicht sehen wir bei 1000 MPa eine kleine Verringerung von HEE. Aber bei kaltgezogenem Draht der wesentlich höhere Festigkeit als 1000 MPa und sehr geringe Duktilität besitzt wird sich HEE wahrscheinlich wesentlich mehr verringern. |
| In einigen Veröffentlichung wird von einer Abhängigkeit des Fatigue-Lifes von der Frequenz berichtet (geringe Frequenzen führen tendenziell zu einer Verkürzung der Lebensdauer). Können Sie von ihren Versuche diese Abhängigkeit bestätigen. |
Wir benutzten eine Frequenz von 1HZ für unsere Versuche, und machten keine weiteren Versuche bei anderen Frequenzen. Laut Literatur sollte 1Hz akzeptabel sein. |
| Haben Sie diese Versuche auch für Ihre prüflehrefähige Rohrverschraubungen im Druckbereich bis 300 bar durchgeführt? | Hydraulische Druckzyklen Tests laut EC79 wurden zwischen 20 bar und 875 bar gefahren. |
| Welcher 316l wurde für die Tests verwendet 1.4404 oder 1.4435? | Dual-zertivizierter Stahl 316/316L, also 1.4401 / 1.4404. |
| Gibt es bei Ihnen auch Erfahrung was den Einfluss von Wasserstoff auf Aluminium angeht? | Wir haben Al-Legierungen nicht getestet. Es ist bekannt dass manche, aber nicht alle Al-Legierungen eine sehr gute Beständigkeit gegenüber H2 haben. |
| Ist das Beizen von Leitungen möglich? | Im Prinzip ja, aber wir bevorzugen "bright-annealed". |
| Einige weitere Beispiele z.B. den Einfluss auf Einschraubverschraubungen hätte mich interessiert. Oder eine Aussage, dass dies ähnlich ist wie bei dem Ellbogenverbinder. | Ermüdungserscheinungen wurden nur an Bauteilen mit Bohrungsverschneidungen notiert (bei sehr hohen Druckamplituden). |
| Für welche Anwendungen sind Ihre Spezial Fittinge für H2 gedacht? | Die Anwendungen sind in der Swagelok's Fachliteratur für Bauteile für Wasserstoffsysteme beschrieben. Gerne berät Sie Ihr lokales Vertriebs- und Servicezentrum bei konkreten Fragestellungen. |
| Wie schnell diffundiert der Wasserstoff in das Material? bzw. nach welcher Zeit ist der Stahl gesättigt? | Der Diffusionskoeffizient von Wasserstoff in 316 ist bei RT sehr gering. Daten findet man hier: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0360319906001753 |
| Gibt es Alternativen zu 316 L, so etwas wie das P511 bzw. gibt es Alternativen zu P511? 1.4462 geeignet für H2? | Duplex und Superduplex Stähle haben eine größere Neigung zur Versprödung als 316, da Ferrit dem H2 gegenüber nicht so beständig ist als Austenit. P511 (Nitronic 50 , XM-19) wird bei Swagelok in Ventilen für Wasserstoffsystem eingesetzt. |
| Wie sieht es mit der Versprödung bei höheren Temperaturen 200°C+ aus? Ist hier keine Versprödung zu erwarten? | Laut Literatur ist der Einfluss von H2 auf die Duktilität von 316 am größten in Bereich -50 bis -70C. Je höher die Temperatur, desto geringer die Festigkeit, und deshalb auch die Dauerfestigkeit. |
| Lassen sich Ermüdungsbrüche durch den Einsatz von Entgrattechnologien (bspw. Hydroerosive Bearbeitung) reduzieren bzw. kontrollieren? | Wir machten Versuche an mechanisch entgrateten Ellbogen, ohne Erfolg. FEA bestätigte dass die erzielte Verrundung der Verschneidung die Spannungskonzentration nur sehr wenig reduzierte. Leider kann man mit HEG keine großen Radien erhalten. |
| Gibt es Normen, die Vorgaben für die Werkstoffauswahl bei H2 machen? | Die gibt es in Japan und seit kurzem auch in China. |
| Ist eine H2-Versprödung von Elastomeren die Swagelok einsetzt bekannt? | In Swagelok Bauteilen wie z.B. Ventilen sind nur solche Elastomere eingesetzt die mit H2 verträglich sind. Man muss auf den Einsatztemperaturbereich aufpassen. |
| Hat Wasserstoff bei einem pH2 um 1 bar herum negative Auswirkungen auf die Festigkeit ferritischer oder austenitischer Edelstähle? | Mir sind keine negativen Auswirkungen bei 1 bar bekannt. |
| Sehen Sie bei Rohren mit großer Schwingungsbelastung ebenfalls eine Lebensdauerreduzierung gerade im Bereich der Klemmringe oder Schweißverbindungen? | Schwingungen muss man auf jeden Fall vermeiden, sie verkürzen die Lebensdauer, ganz besonders bei höheren Amplituden. |
| Wie ist der Zusammenhang zwischen Ermüdungsverhalten und Verringerung des Durchmessers zu verstehen? | Eine Verringerung der Einschneidung bei H2 im Zugversuch zeigt eine Verringerung der Duktilität bei H2 an. Also konnte man auch vermuten dass sich diese Duktilitaetsverringerung negativ auf das Ermüdungsverhalten auswirken könnte. |
Sie haben aktuelle Fragestellungen oder Ideen für weitere Webinare?
Senden Sie uns Ihre Anregungen einfach per Mail. Wir freuen uns auf Ihren Input!
Ihr Swagelok Düsseldorf Team