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Sicherheitsbewertung von wasserstoffbelasteten Bauteilen mit Hilfe der Bruchmechanik – Stand der Technik, Beispiele und Ausblick

Die zukünftige Nutzung von Wasserstoff erfordert den Umbau und Neubau kritischer und bestehender Infrastrukturen. Viele Bauteile aus Stahl und anderen Werkstoffen wie Anlagen, Armaturen, Kompressoren und Druckbehälter müssen für den Einsatz von Wasserstoff qualifiziert werden, da sich ihre mechanischen Eigenschaften unter Wasserstoffdruck durch Wasserstoffversprödung verschlechtern können. Nach aktuellem Kenntnisstand bietet die Bruchmechanik hierfür eine zuverlässige Methode zur sicheren Auslegung von wasserstoffbelasteten Stahlbauteilen und Anlagen.
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Die zukünftige Nutzung von Wasserstoff erfordert den Umbau und Neubau kritischer und bestehender Infrastrukturen. Viele Bauteile aus Stahl und anderen Werkstoffen wie Anlagen, Armaturen, Kompressoren und Druckbehälter müssen für den Einsatz von Wasserstoff qualifiziert werden, da sich ihre mechanischen Eigenschaften unter Wasserstoffdruck durch Wasserstoffversprödung verschlechtern können. Nach aktuellem Kenntnisstand bietet die Bruchmechanik hierfür eine zuverlässige Methode zur sicheren Auslegung von wasserstoffbelasteten Stahlbauteilen und Anlagen.
Im Rahmen des Vortrages wird ein umfassender Überblick gegeben, wie derzeit mit Hilfe bruchmechani-scher Methoden Bauteile unter Wasserstoffbelastung geprüft und bewertet werden können. Prüfmethoden und Prüfmöglichkeiten spielen dabei eine wichtige Rolle. Im Kern des Beitrages soll daher ein Überblick über bestehende bruchmechanische Prüfverfahren gegeben werden mit dem Ziel, eine Diskussion zum Thema bruchmechanische Prüfung unter Wasserstoff zu initiieren und die Fachöffentlichkeit auf offene Fragen hinzuweisen.

Reference
WP-2023-277

Title
Sicherheitsbewertung von wasserstoffbelasteten Bauteilen mit Hilfe der Bruchmechanik – Stand der Technik, Beispiele und Ausblick
Author(s)
P. Langenberg, J. Langenberg, B. Döbereiner, F. Bexter, S.L. Schulze, S. Schumacher
DOI
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Event
Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
Year of publication
2023
Publication type
conference paper (PDF)
Language
German
Keywords
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Effiziente Prüfmethode zur Wasserstoffversprödung von Stahlblechen
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Effiziente Prüfmethode zur Wasserstoffversprödung von Stahlblechen
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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conference paper (PDF)
German
Wasserstoffversprödung,Erichsen Test,hochlegierter Stahl,Langsamzugversuch
Price €25.00
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Author(s): A. Kansy, S. Schönborn, M. Großhauser
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Entwicklung einer korrosiven Paste zur Bewertung der Korrosionsermüdung
Entwicklung einer korrosiven Paste zur Bewertung der Korrosionsermüdung
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Korrosionsermüdung,Paste,Stahl,Aluminium
Price €25.00
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Editor(s): Michael Wächter, Julia Beate Langer
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Price €90.00
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Author(s): O. Gülbay, M. Ackermann, A. Gramlich, A. R. Durmaz, I. Steinbach, U. Krupp
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O. Gülbay, M. Ackermann, A. Gramlich, A. R. Durmaz, I. Steinbach, U. Krupp
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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conference paper (PDF)
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HCF,RA,Bainit,EBSD
Price €25.00
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Verbesserung von Prüfverfahren für lasergeschweißte Hairpin-Wicklungen
Author(s): J. Ceruso, J. Mischko, M. Mannsperger, A. Esderts
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Verbesserung von Prüfverfahren für lasergeschweißte Hairpin-Wicklungen
Verbesserung von Prüfverfahren für lasergeschweißte Hairpin-Wicklungen
J. Ceruso, J. Mischko, M. Mannsperger, A. Esderts
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J. Ceruso, J. Mischko, M. Mannsperger, A. Esderts
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
2023
conference paper (PDF)
German
Kupfer,Laserschweißen,Ermüdung,Hairpin
Price €25.00
Online only
Untersuchung des Einflusses der Kerbgeometrie auf das quasistatische und zyklische mechanische Verhalten remote-lasergeschnittener kohlenstofffaserverstärkter Kunststoffe
Author(s): K. Hollmer, B. Schmidt, M. Kästner, M. Zimmermann
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
2023
conference paper (PDF)
German
CFK,Remote-Laserschneiden,Kerbgeometrie,Ermüdung
Price €25.00
Online only
Analyse der Schädigungsentwicklung des in kerntechnischen Anlagen verwendeten Stahls X6CrNiNb18-10 bei einsatztypischen Temperaturen
Author(s): T. Bill, K. Donnerbauer, M. Macias, F. Walther, B. K. Yerrapa Reddy, C. Boller, J. Arndt, K. Heckmann, J. Sievers, F. Silber, G. Veile, P. Starke
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Analyse der Schädigungsentwicklung des in kerntechnischen Anlagen verwendeten Stahls X6CrNiNb18-10 bei einsatztypischen Temperaturen
Analyse der Schädigungsentwicklung des in kerntechnischen Anlagen verwendeten Stahls X6CrNiNb18-10 bei einsatztypischen Temperaturen
T. Bill, K. Donnerbauer, M. Macias, F. Walther, B. K. Yerrapa Reddy, C. Boller, J. Arndt, K. Heckmann, J. Sievers, F. Silber, G. Veile, P. Starke
10.48447/WP-2023-231
Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Price €25.00
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MiDAc-Life – Ein neues Kurzzeitverfahren zur Lebensdauerberechnung basierend auf dem Ansatz von Palmgren Miner
Author(s): F. Weber, P. Starke
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Qualitätsüberwachung mit Generative Adversarial Networks als Alternative zur Angussprobe für den Großguss
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Auswertung mehrachsiger Schwingfestigkeitskennwerte – Vorschlag zur Vereinheitlichung
Author(s): A. Linn, M. Wächter, T. Herzel, A. Esderts
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Auswertung mehrachsiger Schwingfestigkeitskennwerte – Vorschlag zur Vereinheitlichung
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Bauteilversuch zur Bewertung der wasserstoffunterstützten Rissanfälligkeit geschweißter, dickwandiger Offshore-Gründungsstrukturen
Author(s): M. Rhode, A. Kromm, T. Mente, D. Czeskleba, D. Brackrock, T. Kannengießer
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Werkstoffprüfung 2023: Werkstoffe und Bauteile auf dem Prüfstand - Tagung
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Wasserstoff,Kaltrissbildung,UP-Schweißen,Bauteilversuch,Offshore-Stahl
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Author(s): J. Koziol, M. Maul, F. Weber, P. Starke
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Einsatz des Laserpolierens zur Steigerung des Kantenrisswiderstands von kaltumformbarem Feinblech
Einsatz des Laserpolierens zur Steigerung des Kantenrisswiderstands von kaltumformbarem Feinblech
S. Münstermann, D. Li, M. Dölz, M. Könemann
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Price €25.00
Online only
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Untersuchung geschweißter Verbindungselemente unter Montagevorspannung
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German
Geschweißte Verbindungselemente,Kerbspannungskonzept,FAT-Klassen
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