Zusammenfassung Im Zusammenhang mit dem Neubau oder der Umstellung von Gashochdruckleitungen ist entsprechend dem DVGW-Regelwerk – und abhängig von der Auslegung und den verwendeten Werkstoffen – der Nachweis der Tauglichkeit der verwendetenWerkstoffe im Rahmen von aufwendigen, bruchmechanischen Untersuchungen zu erbringen. Um diesen bisher erforderlichen Prozess zu vereinfachen, hat der DVGW das Forschungsprojekt SyWeSt H2 initiiert, dessen Ziel es war, das bruchmechanische Werkstoffverhalten der verwendeten Stähle zu untersuchen. Diese Untersuchungen ergaben für alle geprüften Leitungs- und Rohrleitungsstähle die Tauglichkeit für den Transport von Wasserstoff, da sowohl die vorgegebene Mindestbruchzähigkeit eingehalten wurde als auch das Risswachstumsverhalten den Erwartungswerten entsprach. Sämtliche Ergebnisse des DVGW-Forschungsprojekts sind in [9] zusammengefasst. Hinsichtlich der Beschreibung des Risswachstums konnte – im Vergleich zum amerikanischen Standard ASME B31.12 – eine Erweiterung des Gültigkeitsbereiches abgeleitet werden. Dies betrifft insbesondere die zusätzliche Einführung des Einflusses der Mittelspannung und des Einflusses des Wasserstoffdruckes auf das Risswachstum. Aufgrund der festgestellten (und verhältnismäßig geringen) Streubreite für das Risswachstum von Materialien verschiedener Festigkeit und unterschiedlichsten Alters lässt sich die Folgerung ableiten, dass auch vergleichbare Werkstoffe, die in diesem Programm nicht geprüft wurden, durch die Versuchsergebnisse abgedeckt werden. Somit konnte das angestrebte Ziel des Forschungsprojektes SyWeSt H2 für die Gruppe der Pipelinestähle und der auf Anlagenverwendeten Rohrleitungsstähle erreicht werden. Mittels der Durchführung bruchmechanischer Berechnungen nach dem DVGW-Merkblatt G 464 [10] kann unter Zugrundelegung der Ergebnisse Dr. Ulrich Marewski ist DVGW-Sachverständiger und zuständig für die Integrität des Leitungssystems bei der Open Grid Europe GmbH in Essen. Dr. Michael Steiner ist Leiter der Abteilung Integrität bei der Open Grid Europe GmbH in Essen. Kontakt: Dr. Michael Steiner Open Grid Europe GmbH Gladbecker Str. 404 45326 Essen Tel.: 0201 3642-18290 E-Mail: michael.steiner@oge.net Internet: www.oge.net Die Autoren der bruchmechanischen Versuche des DVGW-Forschungsprojektes SyWeSt H2 die Wasserstofftauglichkeit von Gashochdruckleitungen nachgewiesen werden. P Literatur [1] DVGW-Merkblatt G 409: Umstellung von Gashochdruckleitungen aus Stahlrohren für einen Auslegungsdruck von mehr als 16 bar für den Transport von Wasserstoff, Bonn 2020. [2] DVGW-Arbeitsblatt G 463: Gashochdruckleitungen aus Stahlrohren für einen Auslegungsdruck von mehr als 16 bar; Planung und Errichtung, Bonn 2021. [3] ASME B31.12.-2019: Hydrogen Piping and Pipelines [4] ASTM E1820-20: Standard Test Method for Measurement of Fracture Toughness [5] ASTM E647-13a: Standard Test Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates [6] Amaro, R. L., White, R. M., Looney, C. P., Drexler, E. S., Slifka, A. J.: Development of a Model for Hydrogen-Assisted Fatigue Crack Growth of Pipeline Steel, in: Journal of Pressure Vessel Technology, April 2018, Vol. 140. [7] San Marchi, C., Ronevich, J. A.: Fatigue and Fracture of Pipeline Steels in High-Pressure Hydrogen Gas. Proceedings of the ASME 2022 Pressure Vessels & Piping Conference, July 17–22, 2022, Las Vegas, Nevada, USA. [8] ASME Boiler & Pressure Vessel Code 2010: VIII Division 3; Alternative Rules for Construction of High-Pressure Vessels; Rules for Construction of Pressure Vessels. [9] DVGW Forschungsprojekt G 202006: SyWeSt H2 – Stichprobenhafte Überprüfung von Stahlwerkstoffen für Gasleitungen und Anlagen zur Bewertung auf Wasserstofftauglichkeit, Januar 2023. [10] DVGW-Merkblatt G 464: Bruchmechanisches Bewertungskonzept für Gasleitungen aus Stahl mit einem Auslegungsdruck von mehr als 16 bar für den Transport von Wasserstoff, Bonn 2023. 21 energie | wasser-praxis 04/2023 • Höhere Rissbeständigkeit im Vergleich zu PE 100 • Sandbettfreie, wirtschaftliche Verlegung • Sichere Schweißverbindungen • Komplettes Rohrleitungssystem für Gas, Wasserstoff, Wasser, Abwasser und chemische Medien AGRULINE PE 100-RC Rohrsystem für höchste Betriebssicherheit Wir beraten Sie gerne info@frank-gmbh.de T. +49 6105 4085-0 www.frank-gmbh.de www. agru . at @ a g r u w o r l d ®
RkJQdWJsaXNoZXIy ODQwNjM=