Filtern
Erscheinungsjahr
- 2023 (78) (entfernen)
Dokumenttyp
- Vortrag (41)
- Newsletter (13)
- Beitrag zu einem Tagungsband (8)
- Forschungsbericht (7)
- Zeitschriftenartikel (3)
- Sonstiges (2)
- Tagungsband (Herausgeberschaft für den kompletten Band) (1)
- Dissertation (1)
- Handbuch (1)
- Posterpräsentation (1)
Sprache
- Deutsch (78) (entfernen)
Schlagworte
- Wasserstoff (22)
- Schweißen (9)
- H2Safety@BAM (6)
- Additive Fertigung (5)
- Forschung (5)
- Schlagfunken (5)
- Studie (5)
- Fügetechnik (4)
- Korrosion (4)
- Nichtelektrische Funken (4)
- Pipeline (4)
- Reibfunken (4)
- Schleiffunken (4)
- Explosionsschutz (3)
- Gassensorik (3)
- Hohlzugprobe (3)
- Mechanisch erzeugte Funken (3)
- Mechanischer Explosionsschutz (3)
- Nichtelektrischer Explosionsschutz (3)
- Reparatur (3)
- Spannstahl (3)
- Spannungsrisskorrosion (3)
- Zerstörungsfreie Prüfung (3)
- Digitalisierung (2)
- Erdgas (2)
- Erneuerbare Energien (2)
- Gasausbreitung (2)
- Gaswolkenexplosion (2)
- Geführte Ultraschallwellen (2)
- ISO 3690 (2)
- Kaltrissbildung (2)
- Korrosionsschutz (2)
- Normung (2)
- Offshore (2)
- Pipelines (2)
- Potentialfeldmessung (2)
- Qualitätsinfrastruktur (2)
- Schallemissionsanalyse (2)
- Sicherheit (2)
- Stahlwerksschlacke (2)
- Wasserstoffspeicher (2)
- Wasserstofftechnologien (2)
- Wiederkehrende Prüfung (2)
- Zementersatz (2)
- ATEX (1)
- ATR Anerkanntes Technisches Regelwerk (1)
- Alternative Energieträger (1)
- Aluminium (1)
- Anlagenbau (1)
- Bauteilauslegung (1)
- Bauteiltest (1)
- Bauteilversuch (1)
- Bestimmungsgemäßer Gebrauch im Explosionsschutz (1)
- Bestimmungsgemäßer Gebrauch im explosionsgefährdeten Bereich (1)
- Biotische/abiotische Faktoren (1)
- CFK (1)
- Cabonfasern (1)
- Cold cracking and welding (1)
- CuSn1 (1)
- DED-EB (1)
- DED-LB (1)
- DIN EN ISO 15630-3 (1)
- Datenerfassung (1)
- Digitaler Produktpass DPP (1)
- Druckgefäße (1)
- Druckspeicher (1)
- EN AW-2618A (1)
- Einflussfaktoren auf Rissfortschrittsdaten (1)
- Einstufung (1)
- Ermüdung (1)
- Explosionszonen (1)
- FSW (1)
- Faseroptik (1)
- Faseroptische Sensorik (1)
- Fehlervermeidung (1)
- Ferngasleitung (1)
- Feuerverzinkter Stahl (1)
- Flüssigwasserstoff (1)
- Forschungsbedarfe (1)
- Forschungsnetzwerk Wasserstoff (1)
- Gasdruckprüfung (1)
- Gefahrgut (1)
- Gefahrstoffe (1)
- Gefährdungs- und Risikobeurteilung (1)
- Geoenergie (1)
- Geothermie (1)
- Gesetzliche Aufgaben (1)
- Gremienarbeit (1)
- H2-Abbau (1)
- HCF (1)
- Herausforderungen beim Schweißen hochfester FKB (1)
- High strength fine grained structural steels (1)
- Hochdruck (1)
- Hochentropielegierung (1)
- Hochfester Stahl (1)
- Hydrogen (1)
- Hydrogen degradation (1)
- Hydrogen diffusion (1)
- Hydrogen trapping (1)
- Höherfeste Feinkornbaustähle (1)
- ISO 15630-3 (1)
- Imperfektion (1)
- Intermetallische FeAl-Legierungen (1)
- KKS (1)
- Kaltriss und Schweißen (1)
- Katastrophe (1)
- Keramik (1)
- Klassifizierung (1)
- Konsequenzbegrenzung (1)
- Kontamination von H2 (1)
- Korrosionsmonitoring (1)
- Laser-Pulver-Auftragschweißen (1)
- Lebensdauerüberwachung (1)
- Lebenslaufakte (1)
- Leckdetektion (1)
- MIC (1)
- Markthochlauf (1)
- MatCom (1)
- Materialkompatibilität (1)
- Mechanische Funken (1)
- Mechanische Zündquellen (1)
- Mechanischer Schlag (1)
- Meerwasser (1)
- Messung (1)
- Messunsicherheit (1)
- Metrologie (1)
- Metrologie zur Wasserstoffspeicherung (1)
- Mikrolegierungseinfluss (1)
- Mikroorganismen (1)
- Mischverbindung (1)
- ModuH2Pipe@BAM (1)
- Multielement-Legierung (1)
- Nachhaltigkeit (1)
- Nichtelektrische Zündquellen (1)
- Offshore-Windenergieanlagen (1)
- Online-Monitoring (1)
- Online-NMR-Spektroskopie (1)
- Permeationsmessung (1)
- Prestressing Steels (1)
- Probabilistik (1)
- Probenfertigung (1)
- Probengeometrie (1)
- Prozessindustrie (1)
- Prüfung (1)
- Prüfverfahren (1)
- QI-Digital (1)
- Qualitätssicherung (1)
- Quantitative Risikoanalyse (1)
- Recycling (1)
- Regelsetzung (1)
- Regelwerke (1)
- Review (1)
- Riss (1)
- Rissschließeffekte (1)
- Röntgen-Refraktion (1)
- SSRT (1)
- Schadenverhütung (1)
- Schutzgas (1)
- Schweißeignung (1)
- Schweißverbindung (1)
- Schwellenwert gegen Ermüdungsrissausbreitung (1)
- Sediment (1)
- SensRef (1)
- Sensorik (1)
- Sensornetzwerk (1)
- Sicherheitsbewertung (1)
- Sicherheitsmanagement (1)
- Simulationsgestützte Gießkonzepte (1)
- Stress corrosion cracking (1)
- Structural Health Monitoring (1)
- Structural Health Monitoring (SHM) (1)
- TEKKEN Test (1)
- Transport gefährlicher Güter (1)
- Trägergasheißextraktion (1)
- UN-Prüfmethoden (1)
- Ultraschall (1)
- Unfallszenarien (1)
- Unterirdische Speicher (1)
- Verbundwerkstoffe (1)
- Verfahren (1)
- Verwaltungsschale (1)
- WIG (1)
- WIPANO (1)
- Wasserstoff-Sicherheit (1)
- Wasserstoffbindungsverhalten (1)
- Wasserstoffdegradation (1)
- Wasserstoffdiffusion (1)
- Wasserstoffdruckbehälter (1)
- Wasserstofflagerung (1)
- Wasserstoffsicherheit (1)
- Wasserstoffspeicherung (1)
- Wasserstofftransport in Pipelines (1)
- Wasserstoffunterstütze Kaltrissbildung (1)
- Werkstatt (1)
- Wire Electron Beam Additive Manufacturing (1)
- Wärmeeinflusszone (1)
- Zustandsüberwachung (1)
- Zuständige Behörde (1)
- Zündquelle (1)
- Zündquellen (1)
- pV-Produkt (1)
- zertifizierte Referenzmaterialien (1)
Organisationseinheit der BAM
- 9 Komponentensicherheit (28)
- 9.4 Integrität von Schweißverbindungen (18)
- 9.0 Abteilungsleitung und andere (17)
- 2 Prozess- und Anlagensicherheit (14)
- 2.1 Sicherheit von Energieträgern (11)
- 7 Bauwerkssicherheit (8)
- 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz (8)
- 8 Zerstörungsfreie Prüfung (7)
- 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher (6)
- 3.5 Sicherheit von Gasspeichern (5)
Paper des Monats
- ja (1)
Eingeladener Vortrag
- nein (41)
Anhand von Beispielen wird in diesem Vortrag ein möglicher ganzheitlicherer Ansatz für die Digitalisierung und den Einsatz maschinengestützter Prozesse bei der Herstellung von Spezialchemikalien und Arzneimitteln durch die Einführung integrierter und vernetzter Systeme und Prozesse skizziert. Ein aktueller Ansatz und ein Beispiel in diesem Vortrag sind flexible und modulare chemische Produktionseinheiten, die Mehrzweckanlagen nutzen, um verschiedene hochwertige Produkte mit kurzen Stillstandszeiten zwischen den Kampagnen herzustellen und die Markteinführungszeit für neue Produkte zu verkürzen.
Als zweites Beispiel wird kurz die Testplattform Wasserstofftankstelle vorgestellt, die als moderne Anlage der Prozessindustrie betrachtet werden kann, vergleichbar mit einer Anlage aus der chemischen oder pharmazeutischen Industrie. An ihr lassen sich alle derzeit entlang der Digitalen Transformation diskutierten Konzepte implementieren, um sie zu standardisieren und zu validieren. Dazu gehören Konzepte zur Konnektivität von Sensoren und Aktoren aus der Feldebene in höhere Ebenen der Automatisierung oder zur Einbringung zusätzlicher Sensoren oder Sensornetzwerke, die zunehmend flexibler gestaltet werden soll, die sichere und nachvollziehbare Parametrierung von Automatisierungskomponenten – vielleicht aus einem digitalen Abbild (Verwaltungsschale bzw. „Digitaler Zwilling“) heraus, Konzepte zur vorausschauenden Wartung („Predictive Maintenance“), Konzepte zu digitalen Entscheidungsprozessen, Zertifikaten und Signaturen oder der zunehmende Einsatz von komplexen Auswertungsalgorithmen und Applikationen in der Feldebene („Embedded Computing“) oder der „Kante“ zu Cloudbasierten Systemen der Informationstechnik („Edge-Computing“).
Die beiden Beispiele sollen aktuelle Entwicklungsachsen des industriellen Messwesens im Rahmen der industriellen Automation aufzeigen, in denen Messwerte, deren Messunsicherheiten und Kontextinformationen eine wichtige Rolle einnehmen.
BAM Inside #8/2023
(2023)
Die Brechung von Röntgenstrahlen (Röntgenrefraktion) an Grenzflächen zwischen Materialien unterschiedlicher Dichte ist analog zur Ablenk-ung von sichtbarem Licht an z.B. Glasoberflächen. Es gibt jedoch zwei wesentliche Unterschiede:
a) konvexe Grenzflächen verursachen Divergenz (d.h. der Brechungsindex n ist kleiner als 1), und
b) die Ablenkungswinkel sind sehr klein, und reichen von einigen Bogensekunden bis zu einigen Bogenminuten (d.h. n ist nahe bei 1);
Wie auch bei sichtbarem Licht ist die Ablenkungsrichtung der Röntgenstrahlen abhängig von der Orientierung der durchstrahlten Grenzfläche. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich Röntgenrefraktionsmethoden hervorragend für:
a) die Erkennung und Quantifizierung von Defekten wie Poren und Mikrorissen und
b) die Bewertung von Porosität und Partikeleigenschaften wie Orientierung, Größe und räumliche Verteilung.
Wir zeigen die Anwendung der Röntgenrefraktionsradiographie (2,5D Technik) und der -tomographie (3D Technik) für die Untersuchung verschiedener Probleme in der Werkstoffwissenschaft und -technologie:
a) Sintern von SiC-Grünkörpern
b) Porositätsanalyse in Dieselpartikelfiltersilikaten
c) Faser-Matrix-Haftung in Metall- und Polymermatrixverbundwerkstoffen
d) Mikrorissbildung in Glaskeramik.
Wir zeigen, dass der Einsatz von Röntgenrefraktionsmethoden quantitative Ergebnisse liefert, die direkt als Parameter in Werkstoffmodellen verwendet werden können.
Durch das alkalische Milieu des Porenwassers im Beton ist der Stahl normalerweise dauerhaft vor Korrosion geschützt. Unter ungünstigen Umgebungsbedingungen (Chlorideintrag, Karbonatisierung) kann die passive Deckschicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Der Korrosionsprozess ist initiiert. Die entstehenden Korrosionsprodukte werden zunächst vom Porengefüge des Betons aufgenommen, ohne dass es zu sichtbaren Schäden am Bauwerk führt. Im fortgeschrittenem Stadium der Korrosion können sich dann Risse und Abplatzungen bilden.
Um notwendige Sanierungsmaßnahmen sowohl aus sicherheitstechnischen Gründen als auch aus wirtschaftlichen Erwägungen rechtzeitig einzuleiten, sind frühzeitige und weitestgehend zerstörungsfreie Prüfverfahren zur Ermittlung der aktuellen Korrosionswahrscheinlichkeit der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Deshalb finden Methoden und Verfahren zur laufenden bzw. regelmäßigen Korrosionsüberwachung von Stahlbetonbauwerken ständig größere Beachtung, sowohl im Bereich Forschung und Entwicklung als auch in der Praxis. Die elektrochemische Potentialfeldmessung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszustandes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses Verfahrens können Bereiche korrodierender Bewehrung zerstörungsfrei lokalisiert werden. In der Regel kommt diese Methode bei der Detektion von chloridinduzierter Korrosion zum Einsatz.
Der Lehrgang vermittelt den Teilnehmenden in kompakter Form einen zusammenfassenden Überblick über die notwendigen Grundlagen zum Verständnis der Messmethode, der Vorbereitung und Durchführung der Messungen, der notwendigen Begleituntersuchungen sowie der Interpretation der gewonnenen Daten. Der erste Tag ist der theoretischen Ausbildung gewidmet, am zweiten Tag folgt dann die praktische Anwendung der Lerninhalte. Am dritten Tag folgt die Abnahme der praktischen und theoretischen Prüfung zur Erlangung des Sachkundenachweises.
Die zunehmende geopolitische Bedeutung der Ressourcenverfügbarkeit sowie die Anforderungen an einen geschlossenen Materialkreislauf treiben die Materialforschung voran, um konventionelle Werkstoffe mit weniger kritischen Zusätzen zu legieren oder sogar vollständig mit nachhaltigeren Alternativen zu substituieren. Eine potenzielle Alternative stellen die intermetallischen Eisenaluminid-Legierungen (FeAl) dar. Im Labormaßstab wurden bereits viele Legierungskonzepte für verbesserte Hochtempera- tureigenschaften oder Duktilität erfolgreich gießtechnisch umgesetzt. Eine erfolgreiche Erprobung von FeAl-Legierungen im industriellen Maßstab stand zu Beginn des Projekts aber weiterhin aus. Ziel des Vorhabens war daher die Entwicklung von simulationsgestützten Gießkonzepten in industrienahe Gießprozesse anhand der Modelllegierung Fe-26Al-4Mo-0,5Ti-1B und die Eingrenzung der prozesstechnischen Verfahrensgrenzen durch Warmrissversuche. Erkenntnisse hieraus wurden in einen praxisorientierten, für zukünftige Anwender in KMUs zugänglichen Handlungskatalog für die gießgerechte Auslegung von Bauteilen aus Eisenaluminiden überführt. Fokus wurde insbesondere auf das Feinguss- und Kokillengussverfahren im Schleuderguss gesetzt. Neben zahlreicher Konstruktions- und Gießprozessparameter wurden auch Wärmebehandlungen und Legierungszusätze (Al, Mo, B) variiert, um den Einfluss von Legierungselementen auf Gießbarkeit, Mikrostruktur und mechanische Kennwerte zu be- stimmen. Eine umfangreiche Basis an Daten aus Mikrostrukturanalysen (Mikroskopische Bildgebung, Bestimmung von Korngrößen sowie Phasenzusammensetzungen und -anteilen, Fraktographie), mechanischen Tests (Härtemessungen, Druckversuch, Zugversuch, Warmzugversuch, Kriechversuch) sowie Messungen thermophysikalischer Eigenschaften konnte für die Modelllegierung erzeugt werden. Korrelationen dieser Informationen mit Prozessvariablen erlaubten Schlussfolgerungen zu Härtungsmechanismen und Duktilität in der Legierung und wie sie prozesstechnisch in Gieß- und Bauteilauslegung gesteuert werden können. Der erfolgreiche Abguss von hochkomplexen Bauteilgeometrien mit dünnen Wandstärken sowie optimierte Legierungszusammensetzungen zeigen Perspektiven auf neue Anwendungsfelder auf.
Das Ziel des Forschungsvorhabens ist erreicht worden.
Die hohen Betriebstemperaturen während des Einsatzes von Radialverdichterrädern in Abgasturboladern führen zu einer Änderung der ursprünglich eingestellten Mikrostruktur in der warmfesten Aluminiumlegierung EN AW-2618A (Überalterung). Grund dafür sind thermische Belastungen, die nahe der Aushärtetemperatur liegen und diese kurzzeitig sogar überschreiten können. Die Alterungsmechanismen wurden zusammen mit den Themen niederzyklische (LCF) und thermomechanische Ermüdung (TMF) sowie Kriechen bis max. 190 °C in vorangegangenen Forschungsvorhaben untersucht. Kaum untersucht war bisher das Verhalten der Legierung unter hochzyklischer Beanspruchung (HCF) sowie der Einfluss von Kerben und Lastkollektiven. Da zukünftig mit weiter steigenden Betriebstemperaturen für Radialverdichter zu rechnen ist, wurde in diesem Forschungsvorhaben das HCF-Verhalten bei 230 °C untersucht und somit bei einer Prüftemperatur, die deutlich oberhalb der Aushärtetemperatur liegt. Das Ziel des Projektes war der Aufbau einer geeigneten experimentellen Datenbasis, das Verständnis der relevanten mikrostrukturellen Prozesse sowie die Weiterentwicklung und Anpassung geeigneter Modelle und Bewertungsmethoden.
Das experimentelle Untersuchungsprogramm umfasste neben einer Basischarakterisierung des HCF-Verhaltens am Ausgangszustand T61 gezielte mechanische Versuche zur Isolierung der Einflussfakto-ren Mittelspannung (𝑅 = −1, 𝑅 = 0,1), Werkstoffüberalterung (T61, 10 h/230 °C, 1000 h/230 °C), Prüftemperatur (20 °C, 230 °C), Prüffrequenz (0,2 Hz, 20 Hz) sowie Kerbwirkung und variable Amplituden. Darauf aufbauend wurden die in den vorangegangenen Projekten entwickelten Modelle und Bewertungsmethoden angepasst und weiterentwickelt, um die genannten thermischen und mechanischen Belastungen in der Lebensdauerbewertung abzubilden.
Die Anwendung bruchmechanischer Methoden zur schadenstoleranten Bauteilauslegung ist für zyklische Lasten im Bereich der Paris-Geraden Stand der Technik. Technisch relevant sind jedoch häufig geringere Lasten im Schwellenwertbereich der d𝑎/d𝑁-Δ𝐾-Kurve. Aufgrund des großen Einflusses von Rissschließeffekten ist dessen Bestimmung jedoch nicht nur aufwändig, sondern auch potenziell fehlerbehaftet. Die Bauteilauslegung erfolgt zweckmäßigerweise auf der Basis effektiver, d. h. rissschließkorrigierter Rissfortschrittsdaten. Von großer Bedeutung ist auch der intrinsische Schwellenwert, unterhalb dessen keine Risserweiterung mehr eintritt. In diesem Forschungsprojekt erfolgte eine Untersuchung des Einflusses verschiedener Prüfverfahren und Umgebungsbedingungen auf die Ermittlung des Schwellenwerts gegen Ermüdungsrissausbreitung Δ𝐾th. Es wurden statistisch abgesicherte Empfehlungen zur experimentellen Ermittlung des intrinsischen Schwellenwerts Δ𝐾th,eff abgeleitet. Dieser dient auch als Eingangsparameter einer weiterentwickelten Prozedur zur Bauteilauslegung auf der Basis bei einem Lastverhältnis von 𝑅 ≈ 0,8 ermittelter, effektiver, Rissfortschrittsdaten. Es zeigte sich, dass die bei einem Lastverhältnis von 𝑅 ≈ 0,8 in Laborluft bei höherer Prüffrequenzen (≥90 Hz) ermittelten Schwellenwerte eine konservative Abschätzung des intrinsischen Schwellenwerts erlaubten. Bei Lastverhältnissen 𝑅 ≪ 0,8 wurde ein teilweise stark ausgeprägter Einfluss extrinsischer Effekte auf das Rissfortschrittsverhalten festgestellt. Eine Untersuchung der Bruchflächen ergab Oxidschichtdicken in der Größenordnung mehrerer hundert Nanometer. Bei Reduktion der Prüffrequenz auf ≈55 Hz und Prüfung in feuchter Luft (60 % r.F. und 80 % r.F.) konnte auch bei 𝑅 = 0,8 Rissschließen beobachtet werden. Die weiterentwickelte Prozedur zur Bauteilauslegung auf Basis effektiver Rissfortschrittsdaten lieferte aber stets konservative Ergebnisse in einem tolerierbaren Fehlerbereich und ist deshalb zur Anwendung geeignet. Die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse tragen zu einer robusten Bauteilauslegung auf bruchmechanischer Basis bei. Der stark reduzierte Versuchsumfang bei Nutzung effektiver Rissfortschrittsdaten gegenüber der Ermittlung von spannungsverhältnisabhängigen Rissfortschrittskurven beschleunigt und vereinfacht die Bauteilauslegung auf Basis bruchmechanischer Methoden.
Mit dem Handbuch für Prüfungen und Kriterien bezeichnet) wird das Klassifizierungsschema der Vereinten Nationen (UN) für gefährliche Güter im Rahmen der Beförderungsvorschriften und für gefährliche Stoffe und Gemische gemäß GHS (Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals) beschrieben. Außerdem enthält es eine Beschreibung der als am geeignetsten angesehenen Prüfmethoden und -verfahren, welche dem "Klassifizierenden" die notwendigen Informationen für eine korrekte Einstufung liefern. Der Begriff "Klassifizierender" wird im gesamten Handbuch allgemein verwendet, um die Stelle anzugeben, die die Klassifizierung vornimmt. Für einige Reglungsbereiche kann dieses eine speziell zuständige Behörde oder eine benannte Prüfbehörde sein, in einem anderen Reglungsbereich, soweit es zulässig ist, kann es auch die Selbsteinstufung durch den Hersteller oder Lieferanten bedeuten. Der jeweilige Reglungsbereich sollte beim Auftreten dieses Begriffes berücksichtigt werden, um die für die Klassifizierung verantwortliche Stelle korrekt zu identifizieren.