Bauteilversuch zur Bewertung der wasserstoffunterstützten Rissanfälligkeit geschweißter, dickwandiger Offshore-Gründungsstrukturen
- Offshore-Windenergieanlagen erfordern Gründungskonzepte aus unterpulver-(UP-)geschweißten Dickblechen (bspw. der Güte S420ML). Während der Schweißfertigung kann eine zeitverzögerte wasserstoffunterstützte Kaltrissbildung auftreten, deren Bewertung aufgrund der Bauteilgröße von Offshore-Strukturen sehr komplex ist. Deswegen wurde eine bauteilähnliche Geometrie (Mock-Up) entwickelt, um reale Steifigkeitsverhältnisse auf den Labormaßstab zu übertragen. Zusätzliche Versteifungen simulieren die Wirkung einer Einspannung bzw. Schrumpfbehinderung der Schweißnaht. Über die Verwendung von Schweißpulvern mit definierter Feuchte wurden zudem ein Extremszenario der Wasserstoffaufnahme simuliert. Entsprechend der vorgegebenen Mindestwartezeit für die ZfP von bis zu 48 h wurde die Schweißnaht zerstörungsfrei mit Phased-Array-Ultraschall-Prüfung (PAUT) geprüft und die Eigenspannungen über Röntgendiffraktometrie (XRD) bestimmt. Zusätzlich wurde die Wasserstoffverteilung in der SchweißverbindungOffshore-Windenergieanlagen erfordern Gründungskonzepte aus unterpulver-(UP-)geschweißten Dickblechen (bspw. der Güte S420ML). Während der Schweißfertigung kann eine zeitverzögerte wasserstoffunterstützte Kaltrissbildung auftreten, deren Bewertung aufgrund der Bauteilgröße von Offshore-Strukturen sehr komplex ist. Deswegen wurde eine bauteilähnliche Geometrie (Mock-Up) entwickelt, um reale Steifigkeitsverhältnisse auf den Labormaßstab zu übertragen. Zusätzliche Versteifungen simulieren die Wirkung einer Einspannung bzw. Schrumpfbehinderung der Schweißnaht. Über die Verwendung von Schweißpulvern mit definierter Feuchte wurden zudem ein Extremszenario der Wasserstoffaufnahme simuliert. Entsprechend der vorgegebenen Mindestwartezeit für die ZfP von bis zu 48 h wurde die Schweißnaht zerstörungsfrei mit Phased-Array-Ultraschall-Prüfung (PAUT) geprüft und die Eigenspannungen über Röntgendiffraktometrie (XRD) bestimmt. Zusätzlich wurde die Wasserstoffverteilung in der Schweißverbindung numerisch simuliert. Außer zulässigen Defekten (wie Poren), wurde keine verzögerte Kaltrissbildung in den Mock-Ups festgestellt, was auf hohe Rissbeständigkeit hindeutet.…
Autor*innen: | Michael RhodeORCiD, Arne KrommORCiD, Tobias MenteORCiD, Denis Czeskleba, Daniel Brackrock, Thomas KannengießerORCiD |
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Dokumenttyp: | Beitrag zu einem Tagungsband |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Deutsch |
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch): | Tagung Werkstoffprüfung 2023 |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2023 |
Organisationseinheit der BAM: | 8 Zerstörungsfreie Prüfung |
8 Zerstörungsfreie Prüfung / 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren | |
9 Komponentensicherheit | |
9 Komponentensicherheit / 9.0 Abteilungsleitung und andere | |
9 Komponentensicherheit / 9.4 Integrität von Schweißverbindungen | |
Herausgeber (Institution): | Deutscher Verband für Materialforschung und –prüfung e.V. (DVM) |
Verlagsort: | Berlin |
Erste Seite: | 316 |
Letzte Seite: | 321 |
Freie Schlagwörter: | Bauteiltest; Kaltrissbildung; Offshore; Schweißen; Wasserstoff |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Energie |
Material | |
Material / Degradation von Werkstoffen | |
Veranstaltung: | Tagung Werkstoffprüfung 2023 |
Veranstaltungsort: | Berlin, Germany |
Beginndatum der Veranstaltung: | 23.11.2023 |
Enddatum der Veranstaltung: | 24.11.2023 |
DOI: | 10.48447/WP-2023-219 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access") |
Datum der Freischaltung: | 27.11.2023 |
Referierte Publikation: | Nein |