Ask Swagelok – Zusammenfassung

2024 im Rückblick: Das Debut von „Ask Swagelok“.

Dieses Jahr haben wir mit großer Freude eine neue Videoserie mit dem Titel „Ask Swagelok“ gestartet, in der Swagelok Experten wichtige Fragen beantworten und Einblicke in alle Aspekte der Fluidsystemauslegung geben. Bisher haben wir fünf verschiedene Expertengespräche zu unterschiedlichen Themen veröffentlicht:

Probenahme flüssiger Medien

Swageloks Experte für die Probenahme von Fluiden, Matt Dixon, bespricht einige der weniger bekannten Aspekte der Probenahme flüssiger Medien, z. B. welche Rolle das Füllrohr spielt, wie thermische Ausdehnung einen Zylinder zum Bersten bringen kann, wenn der Dampfraum nicht richtig komprimiert wird, wie sich Probenzylinder füllen und welchen Einfluss die Auslegung des Probenahmesystems auf den Dampfraum hat.

Highlights aus diesem Gespräch:

• Warum in flüssigkeitsgefüllten Metallzylindern immer ein Dampfraum vorhanden sein muss, um die Gefahr eines katastrophalen Berstens des Zylinders zu minimieren
• Wie die Flüssigkeit in den Probenzylinder gelangt und wie sich häufig vernachlässigte Faktoren wie der Rücklaufdruck auf den Dampfraum auswirken
• Was man unter der Dampfraumverdichtung versteht und wie man sie im Zusammenhang mit Versorgungsdruck, Rücklaufdruck und Probenahmeverfahren berücksichtigen kann
• Wie Komponenten stromabwärts den Gegendruck erhöhen können, welche unerwarteten Auswirkungen dies auf den Dampfraum haben kann und wie die Größe des Dampfraums maximiert werden kann
• Wie sich Probenahmeverfahren auf den Dampfraum auswirken und wie so etwas Einfaches wie das gleichzeitige Schließen von Vor- und Rücklaufventil das Risiko von Problemen minimieren kann

Auslegung von Wasserstoffsystemen

Die Auslegung von Fluidsystemen für Wasserstoff unterscheidet sich erheblich von der Auslegung von Öl- und Gassystemen. In diesem Gespräch erklärt Chuck Hayes, bei Swagelok als Global Technical Lead verantwortlich für den Bereich saubere Energie, warum – und wie die extrem kleinen Wasserstoffmoleküle alles vom Leitungsdurchmesser bis zur Werkstoffauswahl beeinflussen.

Highlights aus diesem Gespräch:

• Wie sich Wasserstoffsysteme hinsichtlich ihrer Dimensionierung von Öl- und Gassystemen unterscheiden und warum schmalere Rohrleitungen für Wasserstoff gegenüber den großen Rohren für Öl und Gas vorzuziehen sind
• Warum Rohrverschraubungen von Swagelok aufgrund der geringen Größe von Wasserstoff, die ein Entweichen aus Systemen ermöglicht, aus denen Öl und Gas nicht entweichen können, eine bessere Wahl als Kegel-/Gewindeverschraubungen sind, wenn Komponenten mit einer gut abgedichteten, durchgehenden Porenstruktur miteinander verbunden werden sollen
• Wie Änderungen der Wasserstoffdichte unter Druck die Abschätzung des Druckabfalls oder der Geschwindigkeit erschweren und warum eine Überdimensionierung in einem Wasserstoffsystem keine praktikable Lösung ist
• Warum sich bewährte, kostensparende Methoden für die Beschaffung von Öl- und Gaskomponenten nicht auf Wasserstoffsysteme übertragen lassen, bei denen eine Leckage von mehr als 1 % ein großes Sicherheitsrisiko darstellt

Wasserstoffversprödung

Obwohl das Problem der Wasserstoffversprödung seit langem bekannt ist, ist es für viele in der schnell wachsenden und dynamischen Wasserstoffenergiebranche immer noch schwer zu verstehen. In diesem Gespräch erläutern Buddy Damm, Senior Scientist im Bereich Metallurgie bei Swagelok, und Cal Brown, Senior Scientist im Bereich Produktentwicklung, was Wasserstoffversprödung ist, wie Komponenten davon beeinträchtigt werden können und was gegen Versprödung getan werden kann.

Highlights aus diesem Gespräch:

• Was Wasserstoffversprödung ist, wie und wo sie entsteht und wie sie die Duktilität und Widerstandsfähigkeit von Metallen gegen Ermüdung und Bruch in technischen Legierungen verringert
• Warum Wasserstoffversprödung manchmal ein großes und manchmal gar kein Problem darstellt und wie die Kenntnis der drei Hauptfaktoren – Zugspannungen wie Druck und statische oder dynamische Lasten, Verfügbarkeit von atomarem Wasserstoff und Werkstoffanfälligkeit – helfen kann, damit umzugehen
• Wie Brucheinschnürungstests und Belastungsanalysen die richtige Werkstoffauswahl für Komponenten ermöglichen, um die langsame Anhäufung von Schäden zu verringern, die zum Versagen von Komponenten führen können
• Wie die Finite-Elemente-Analyse und praktische Produktprüfungen wie Impuls- und Lastzyklusprüfungen zu einem optimalen Produktdesign für Wasserstoff beitragen

Offshore-Korrosion

Eine der größten Herausforderungen bei Offshore-Anwendungen im Öl- und Gassektor ist die Korrosion, die sowohl durch interne als auch durch externe Einflüsse verursacht werden kann. In diesem Gespräch erklärt Buddy Damm, Senior Scientist für Metallurgie bei Swagelok, worauf man achten muss und was man tun kann, um Korrosion zu verhindern.

Highlights aus diesem Gespräch:

• Wie elektrochemische Reaktionen Oxidations- und Reduktionsreaktionen in Metallen auslösen, die zu Schwund, Verlust der Druckbeständigkeit, Lochfraß, Rissbildung oder Spaltkorrosion führen
• Wie die zwei verschiedenen Arten von Korrosion – extern durch die Umwelt und intern durch die zu fördernden Kohlenwasserstoffe verursacht – zusammen Korrosion zu einem Problem für Offshore-Anwendungen machen und wie die Einhaltung der Normen NACE MRO 175 oder ISO 15156 helfen kann
• Wie dickwandige Komponenten und dicke Beschichtungen gleichmäßige Korrosion reduzieren, wie Werkstoffe mit ähnlicher Korrosionsanfälligkeit galvanischer Korrosion entgegenwirken, wie Stahl mit höherem Chromgehalt Lochfraß und Spaltkorrosion verhindert, wie ein höherer Nickelgehalt Spannungsrisskorrosion verhindert und wie ein gut durchdachtes Rohrleitungssystem Reibkorrosion und Ermüdungserscheinungen reduziert.

Zertifizierung für saubere Energie

Bei der Vielzahl von Normen, die es weltweit gibt, kann es für Ingenieure schwierig sein zu entscheiden, welche Normen gültig und wichtig sind. In diesem Gespräch spricht Chuck Hayes, Swageloks globaler Experte für Wasserstoff, über die Besonderheiten der Zertifizierung für saubere Energie, was Druckklassen sind und welche Ressourcen zur Verfügung stehen.

Highlights aus diesem Gespräch:

• Welche unterschiedlichen Normen es weltweit für Wasserstoff und komprimiertes Erdgas gibt, welche Anforderungen für die verschiedenen Arten von Systemen gelten und was sich ändert
• Was die verschiedenen Nennbetriebsdruckklassen sind (eine für komprimiertes Erdgas, zwei für Wasserstoff), was der Joule-Thomson-Effekt ist und weshalb er Komponenten für höhere Drücke erfordert, und warum die Tankstellenkomponenten noch höheren Druckstandards genügen müssen
• Wo Sie Prüfbescheinigungen, Prüfberichte unabhängiger Dritter und Zertifizierungen finden und wie Sie auf das Fachwissen von 50 Experten für saubere Energie auf der ganzen Welt zugreifen können, die Ihnen bei Fragen zur Auslegung und Einhaltung nationaler Normen behilflich sein können

DEMNÄCHST: Vermeidung von Leckagen

In Kürze werden wir uns mit der Frage beschäftigen, wie Leckagen vermieden werden können, um die Lebensdauer des Systems zu verlängern und die Produktivität zu erhalten.

Diese und alle weiteren Videos aus der Serie Ask Swagelok finden Sie unter https://www.swagelok.com/de/toolbox/ask-swagelok.

Wir hoffen, dass Sie diese Videos hilfreich finden. Aber das ist erst der Anfang, denn mit Ask Swagelok wollen wir Ihnen künftig noch mehr Expertenwissen zur Verfügung stellen. Melden Sie sich gerne mit weiteren Themenvorschlägen. Wir freuen uns immer, wenn wir unser Wissen und unsere Erfahrung mit Ihnen teilen können!