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Sicherheitsbewertung von Composite-Druckgasbehältern - Potential statistischer Methoden jenseits aktueller Vorschriften

  • Das Buch zeigt einen alternativen Weg der Sicherheitsbeurteilung von Druckbehältern aus Faserverbundwerkstoffen. Dies ist insbesondere für die Mobilität der Zukunft und die zugehörige Energieversorgung mit Bio-/Erdgas und Wasserstoff von Interesse. Mit statistischen Methoden gelingt es, die Sicherheit auch jenseits der Grenzen aktueller Vorschriften fundiert zu beurteilen. Es wird dargelegt wie eine probabilistische sicherheitsbeurteilung als Alternative aussehen könnte. Dieser Ansatz basiert auf neuen Verfahren der zerstörenden Prüfung und statistischer Auswertung relevanter Festigkeitseigenschaften. Hierzu zählen die langsame Berstprüfung und ein spezielles Arbeitsdiagramm zur Auswertung von Stichproben. Darüber hinaus erlaubt der Ansatz die Quantifizierung der Degradation im Betrieb und zeigt Wege zur Abschätzung der Lebensdauer. Sicherheit wird diskutiert als Kombination von Überlebenswahrscheinlichkeit und Konsequenz.
  • A detailed analysis of current approval requirements and relevant safety assessment methods for gas cylinders is given. With a focus on composite cylinders for storing compressed natural gas and hydrogen, this book demonstrates how current regulations and standards limit the ability to reduce cost and weight. Based on this data, it then highlights the potential offered by a new, probabilistic safety assessment standard. After addressing the economic potential of probabilistic safety assessment, the book details working procedures and the improvement of cycling and (slow) burst tests as methods for residual strength assessment. This is followed by methods for the statistical evaluation of test data, as well as considerations of samples size and character of distribution. A definition of sample strength is elaborated in terms of the “Sample Performance Chart” developed by the author. On this basis, safety is discussed as a property of service life and interpreted as an issue ofA detailed analysis of current approval requirements and relevant safety assessment methods for gas cylinders is given. With a focus on composite cylinders for storing compressed natural gas and hydrogen, this book demonstrates how current regulations and standards limit the ability to reduce cost and weight. Based on this data, it then highlights the potential offered by a new, probabilistic safety assessment standard. After addressing the economic potential of probabilistic safety assessment, the book details working procedures and the improvement of cycling and (slow) burst tests as methods for residual strength assessment. This is followed by methods for the statistical evaluation of test data, as well as considerations of samples size and character of distribution. A definition of sample strength is elaborated in terms of the “Sample Performance Chart” developed by the author. On this basis, safety is discussed as a property of service life and interpreted as an issue of degradation, before aspects of artificial aging for simulating the reliability level at end of life are discussed. Lastly, the book considers testing and inspection aspects: quality of production, degradation prediction by means of destructive sample tests parallel to operation, retesting periods, and correcting for under- and overestimates of safe lifetime. Presented in schematic diagrams, illustrations and tables, this information will enable manufacturers and operators to use this new approach in practice and support the improvement of current regulations and standards.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:Georg MairORCiD
Dokumenttyp:Monografie
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Deutsch
Auflage:1
Jahr der Erstveröffentlichung:2016
Herausgeber (Institution):Springer-Verlag
Verlag:Springer Vieweg
Verlagsort:Berlin Heidelberg
Erste Seite:VII - XIX, 1
Letzte Seite:303
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurbau
Freie Schlagwörter:Faserverbundwerkstoffe; Gasspeicherung; Probabilistischer Ansatz; Sicherheitsbewertung; Streuung
composite materials (FRP); gas storage; probabilistic approach; safety assessment; scatter
DOI:10.1007/978-3-662-48132-5
ISBN:978-3-662-48131-8
ISBN:978-3-662-48132-5
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:05.04.2016
Referierte Publikation:Nein
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