Prüfen mit Wasserstoff
Wasserstoff ist ein vielseitiges Element, das in verschiedenen Branchen und Anwendungen eine immer wichtigere Rolle spielt. Von der Energieerzeugung bis zur E-Mobilität hat Wasserstoff das Potenzial, zahlreiche Herausforderungen im Bereich der nachhaltigen Entwicklung zu bewältigen.
Mögliche Prüfverfahren in Wasserstoffatmosphäre in unserem Labor:
Bruchmechanik
SSRT/ CERT
LCF-Versuche
HCF-/VHCF-Versuche
Dank unserer innovativen, dichtungslosen Prüfzelle können Prüfungen äußerst effizient und präzise durchgeführt werden:
Mit bis zu 1.000 bar
Mit -60 °C bis zu +900 °C
Mit 0% bis 100% relative Luftfeuchte unter Wasserstoff
Übersicht über die Prüfverfahren, -normen und -ergebnisse
Prüfverfahren | Prüfnormen (Beispiele) | Testergebnisse |
1. Bruchmechanik | ||
Schwellenwert | ASTM E647 | Kth (K0) |
Rissausbreitung | ASTM E647, DIN EN ISO 11114-4, ISO 12108 | Paris Parameter: C,m |
Bruchzähigkeit – spröder
Material | ASTM E399, DIN EN ISO 11114-4,
ISO 12135 | KIcH |
Bruchzähigkeit – duktiles
Material |
Material
ASTM E1820 (J-integral) | KJIcH |
2. SSRT / CERT | ISO 6892-1, ASTM G129 | Material Eigenschaften und Flächenreduzierung: Rm, Rp0,2, E (mE), Ag, A, S |
3. LCF-Versuche
| ASTM E606, ISO 12106
| Elastische und plastische Materialeigenschaften
|
4. HCF/ VHCF-Versuche | DIN 50100, ASTM E466, ISO 1099 | S-N Kurve, SlgN |
Einzigartiges dichtungsloses Konzept
PATENTIERTE H₂-Prüfkammer
Ohne die Nutzung von Dichtungen bietet die Druckkammer verschiedene Vorteile:
- Keine Reibung: keine stochastischen Reibkräfte, damit kein Störsignal und somit eine genaue Kraft- oder Dehnungsregelung
- Kein Verschleiß (Mikrobewegung an Dichtung) und somit keine Wechselzeiten und geringere Kosten. Die Tests werden dadurch effizienter und zuverlässiger.
- Keine Kompensationskaft resultierend aus Druck und der Kolbenfläche
- Hohe Prüffrequenzen: Somit sind Untersuchungen im Bereich der Dauerfestigkeit auch mit statistischer Absicherung kostengünstig möglich
- Kombination mit dem SincoTec POWER SWING ist möglich, der für Energieeffizienz und hohe Prüffrequenz bekannt ist.
SINCOTEC Wasserstoff-Prüflabor Ausstattung
- Kapazität: Bis zu 4 Testcontainer mit voll ausgestattetem Prüfequipment
- Temperaturregler (-60 °C bis +220 °C), Induktion
bis zu 900 °C - Wasserstoff-Feuchtigkeitsregelsystem 0% bis 100%
- Infrastruktur: Hydraulik, Elektrik, Kommunikation,
Versorgung mit H2 und N2 - Prüffrequenzen: Bis zu 200 Hz
- Umfangreiches Messtechnikequipment
- Sicherheitstechnisch zugelassen
- Zertifizierung: EX-Abnahme
Anwendungsbeispiele für Wasserstoffprüfungen:
Bruchmechanik-Tests für Wasserstoff-Rohre bis 200 bar oder Wasserstoff-Tankwerkstoffe bis 1.000 bar
- Druck: Bis 200 bar; bis 1.000 bar
- Temperatur: Umgebungstemperatur
- Prüffrequenz: Quasi-statisch bis zu 200 Hz
- Messtechnik: Kraft, Dehnung, Extensometer, Frequenz
- Auswertung: Rissfortschritt; Lebensdauer
- Prüfnormen: z.B.: ASTM E647 / ASTM E399; z.B.: DIN 50100
- Aktuator: Servohydraulisch; Resonanz
- Prüfteile: Rohre; Drucktanks
Ermüdungsversuche mit Temperatur für H₂-Verbrennungsmotoren
- Druck: 50 bar
- Temperatur: Bis zu 900 °C (induktiv)
- Prüffrequenz: Quasi-statisch bis zu 200 Hz
- Messtechnik: Kraft, Dehnung, Temperatur
(Pyrometer) - Auswertung: Lebensdauer
- Prüfnormen: z.B.: DIN 50100
- Aktuator: Servohydraulisch oder Resonanz
- Prüfteile: Prüfteile von H2-Verbrennungsmotoren und Kompressoren
Zugversuche in Wasserstoff unter tiefen Temperaturen
- Druck: 1.000 bar
- Temperatur: – 60 °C
- Prüffrequenz: Quasi-statisch
- Messtechnik: Kraft, Dehnung (z.B. Ultraschall, Extensometer)
- Auswertung: Materialeigenschaften (Rm, Rp0.2, E, …) bis zu 40 % Dehnung
- Prüfnormen: z.B.: ISO 6892
- Aktuator: Servohydraulisch
- Prüfteile: Materialproben
Prüfungen mit 3-Punkt-Biegung oder Axiallast
Wasserstoffprüfungen unter dem Einfluss von Luftfeuchte und Temperaturen
- Druck: Max. 100 bar
- Temperatur: Bis zu 150 °C
- Rel. Luftfeuchte: 5% – 95%
- Prüfteile: Werkstoffe für Brennstoffzellen
Weitere Prüfanwendungen in der Entwicklung, u.a.:
- Prüfungen für den Transport von flüssigem H₂ bei bis zu – 253 °C
Warum SINCOTEC?
SINCOTEC WASSERSTOFF-KNOWHOW
- Verschiedene Prüfkammern für Prüfungen unter Wasserstoffatmosphäre
- Prüfung in horizontalen und vertikalen Prüfsystemen
- Sicherheitsprüfkammer für Ermüdungsfestigkeitsprüfungen mit potenziell erhöhtem Risiko
- Patentierte Testzelle
- Prüfung mit Resonanz und servohydraulischen Prüfsystemen
- Verschiedene Versuchsmethoden möglich: Bruchmechanik (z. B. Rissfortschrittsversuche), SSRT, LCF-, HCF-/VHCF-Versuche
- Energieeffiziente Technologie zur Senkung der Energiekosten
- Über 35 Jahre Erfahrung in der Betriebsfestigkeitsprüfung für verschiedene Branchen
- Prüflabor mit mehr als 160 verschiedenen Prüfmaschinen
- Hersteller von Prüfsystemen
- Mitglied bei der Norddeutschen Wasserstoffstrategie
Wasserstoffversprödung sicher im Griff?
Mit unseren Prüfständen testen wir Ihre Werkstoffe und Bauteile unter realitätsnahen H₂-Bedingungen – für belastbare Daten zu Lebensdauer, Sicherheit und Materialverhalten. Sprechen Sie uns an – wir entwickeln gemeinsam mit Ihnen die passende Prüfstrategie.
