Filtern
Erscheinungsjahr
Dokumenttyp
- Vortrag (148)
- Zeitschriftenartikel (67)
- Beitrag zu einem Tagungsband (44)
- Posterpräsentation (15)
- Beitrag zu einem Sammelband (7)
- Forschungsbericht (3)
- Monografie (2)
- Sonstiges (2)
- Dissertation (1)
Schlagworte
- Degradation (26)
- Composite (17)
- Druckbehälter (12)
- Faserverbundwerkstoffe (12)
- Residual strength (11)
- Restfestigkeit (10)
- Slow burst test (10)
- Regulations (9)
- Sicherheit (9)
- Überlebenswahrscheinlichkeit (9)
Organisationseinheit der BAM
- 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher (72)
- 3.5 Sicherheit von Gasspeichern (37)
- 3.0 Abteilungsleitung und andere (35)
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (7)
- 5 Werkstofftechnik (6)
- 3.3 Sicherheit von Transportbehältern (5)
- 5.5 Materialmodellierung (5)
- 8.6 Faseroptische Sensorik (4)
- 2 Prozess- und Anlagensicherheit (2)
- 2.1 Sicherheit von Energieträgern (2)
Eingeladener Vortrag
- nein (148)
Storage
(2018)
The whole conference focused on gaps in research concerning hydrogen and hydrogen safety. This presentation focus on storage aspects and shows the current gaps in research from the point of view of the authors. They have differences in background, from university via manufacturer and safety institute to hydrogen operating industry. The different purposes of storage are covered (onboard storage, stationary storage and transport of gases) as well as the different designs (steel to pure composite/plastic).
The increasing amount of composite transport systems for hydrogen leads to new and therefore unknown potential hazards for general public. Due to lack of experience, risks of new technologies tend to be rated higher than existing familiar applications. An approach for probabilistic safety assessment of technologies or products requires the definition of minimal acceptable reliability levels. This ensures that the probability of a critical failure with a certain consequence is limited to an acceptable risk. But what is the acceptable risk and which risk results from specific probabilities of occurrence and consequences? This is always a very complex question. The following example is based on a probabilistic approach for safety assessment of composite cylinders developed at the BAM (Federal Institute for Materials Research and Testing).
Ein statistischer Bewertungsansatz für Technologien oder Produkte erfordert die Festlegung definierter Grenzwerte für die Mindestzuverlässigkeit, um die Wahrscheinlichkeit eines kritischen Versagens auf einem akzeptablen Niveau bewerten zu können. Dabei gestaltet sich sowohl die Definition akzeptierter Technologierisiken als auch die Ermittlung der tatsächlichen Risiken auf der Basis von Eintrittswahrscheinlichkeit und der Konsequenz eines Versagens stets komplex. Am Beispiel des statistischen Ansatzes der BAM zur Sicherheitsbeurteilung von Composite-Druckgefäßen wird das definierte Sicherheitsniveau und die zu erwartenden Konsequenzen ermittelt und bestehenden Akzeptanzgrenzen gegenübergestellt.
Existing standards for the approval of composite cylinders for the transport of compressed hydrogen are currently based on deterministic (ISO 11119-3) and semi-probabilistic (UN GTR No. 13) criteria. This paper analysis the capabilities of these procedures with respect to the evaluation of burst strength. Their characteristics are compared with the probabilistic approach developed at BAM. Based on Monte-Carlo simulations the available design range (mean value and scatter of burst strength) of all concepts are assessed. In addition, the probability of acceptance for potentially unsafe design types is determined.
The results show large areas of burst properties with a sufficient reliability which cannot be used for the design of composite cylinders, due to current approval criteria. On the other hand, existing standards allow the approval of potentially unsafe designs in case of a very high scatter regarding their burst strength.
It is also shown that existing design types are already designed to the limits of the available design area. A further weight and cost reduction of composite cylinders is therefore closely related to the approval criteria. An example based on UN GTR No. 13 shows how an approval criterion can be optimized by using statistical methods. The example shows that a reduced minimum burst pressure can be combined with a lower probability of acceptance for potentially unsafe design types.
Viele Konzepte zur Sicherheitsbewertungen beruhen auf der Untersuchung weniger, oder einzelner Prüfergebnisse. Aber auch im Fall umfangreicherer statistischer Untersuchungen können nur begrenzte Stichproben untersucht werden. Mittelwerte und Streuung kleiner Stichproben weichen mehr oder weniger von den wahren Eigenschaften des untersuchten Baumusters ab. Solche Abweichungen werden derzeit nicht oder nur sehr vage berücksichtigt. In diesem Aufsatz wird der Einfluss der Unsicherheiten aus Stichproben anhand der Bewertung von Composite-Druckgefäßen durch Berst- und Lastwechselprüfungen dargestellt.
Mit der Initiative QI-Digital werden völlig neue Perspektiven für das Sicherheitsmanagement und die Qualitätssicherung technischer Anlagen erschaffen. Unsere Forschung im Kontext einer Wasserstofftankstelle zeigt, wie digitale Innovationen und Verfahren die Herausforderungen effizienter und verlässlicher Qualitätssicherung für komplexe Anlagen bewältigen können.
In diesem Vortrag werden Potentiale und Beispiele der digitalen QI für technische Anlagen demonstriert und diskutiert: Moderne Anlagenüberwachung mit digitalen Zwillingen und KI sowie Kalibriermanagement mithilfe digitaler Kalibrierscheine und elektronischem Siegel.
Im Rahmen von nationalen und europäischen Forschungsvorhaben wurde die Schallemissionsprüfung (SEP) in den letzten Jahren an der BAM zur Prüfung und Zustandsbeurteilung von Composite-Druckbehältern eingesetzt und weiterentwi-ckelt.
Das aktiv arbeitende SEP-Verfahren detektiert bereits frühe, erste Schädigungen mit geringer SE-Intensität, z.B. durch Zwischenfaserbruchversagen. Später einset-zende Faserbrüche oder Delaminationsvorgänge erzeugen sehr starke Schallemissi-onen.
Im Vortrag werden anhand von Beispielen die unterschiedlichen Zielstellungen der SEP bei der Behälterprüfung dargestellt:
- Design-Optimierung von Behälterstrukturen durch Analyse der Schädigungs- entwicklung bei Berstversuchen
- Qualitätskontrolle von Composite-Druckbehältern beim Autofrettageprozess (Fertigung) oder bei der Erstdruckprüfung (Abnahmeprüfung)
- Nachweis von Beschädigungen im Betrieb (Ermüdungsrisse, Impacts, Delami- nationen, Kerben etc.) durch eine Wiederkehrende Druckprüfung
- Zustandsüberwachung (Structural Health Monitoring) zum Online-Nachweis von kritischen Ermüdungszuständen oder aktuellen Beschädigungen.
Das Zukunftspotenzial des Schallemissionsverfahrens besteht vor allem in seinem Einsatz bei der Prüfung und Zustandsüberwachung von Composite-Hochdruck-behältern für die 700 bar-Wasserstofftechnologie aber auch für Faserverbundbau-teile in anderen sicherheitsrelevanten Anwendungen, wie Windkraftanlagen, Luft- und Raumfahrt.