ROSEN Group: Testen in waterstof met ZwickRoell expertise
Case study
- Klant: ROSEN Group
- Locatie: Lingen (Ems), Duitsland
- Branche: Energie
- Onderwerp: Materiaaltests in een waterstofomgeving, onder methaan of in een gasmengsel van beiden
ROSEN Group
De Rosen Group - globale leider voor innovatieve oplossingen
De ROSEN Group in Lingen (Ems), Duitsland, is een toonaangevende globale leverancier van innovatieve oplossingen in alle facetten van de integriteitsprocesketting. Sinds de oprichting als eenmanszaak in 1981, groeit ROSEN snel. De internationale technologiegroep heeft een team van meer can 4.000 werknemers in meer can 120 landen over heel de wereld.
De diensten van de ROSEN Group:
- Inspectie van kritieke industriële middelen om betrouwbare en efficiënte uitbating op het hoogste niveau te verzekeren
- Technisch advies op maat voor efficiënt site-integriteitsbeheer
- Productie en leveren van nieuwe producten en systemen op maat
- Marktgericht en modern onderzoek en ontwikkeling van producten en diensten met toegevoegde waarde
Daarnaast voert ROSEN expertises uit op industriële installaties met zelf ontwikkeld en geproduceerd materiaal, en leveren ze ingenieursdiensten en advies op maat.
De taak
Uitdagingen voor de waterstofeconomie
Hernieuwbare energie is uiterst belangrijk voor de toekomst: de waterstofeconomie valt of staat met een veilige en efficiënte transportinfrastructuur. De introductie van waterstof in een bestaand netwerk voor aardgas brengt een aantal uitdagingen met zich mee.
Momenteel is wereldwijd meer dan 4.500 kilometer pijpleiding voor aardgas aangelegd, waarvan ongeveer 1.600 kilometer enkel in Europa. Het grootste deel hiervan zijn waterstofpijpleidingen die ontworpen en gebouwd zijn voor het transport van proceswaterstofgas, of industrieel waterstof, van gasproducenten naar industriële verbruikers zoals chemische plants en raffinaderijen.
De plannen voor het Europese waterstofnetwerk anderzijds zijn meer gefocust op de visie van waterstof als een energiebron. In de toekomst zijn hiervoor veel grotere hoeveelheden waterstof nodig. Het doel is het netwerk uit te breiden zodat gas verdeeld kan worden over het hele continent. Dit doel zou bereikt kunnen worden door het bestaande netwerk voor aardgas te hergebruiken.
Nieuwe pijpleidingen kunnen dan toegevoegd worden waar nodig. Aangezien pijpleidingen voor waterstof en aardgas van elkaar verschillen, brengen deze plannen bijzondere uitdagingen met zich mee, voornamelijk op vlak van volume, druk en dus het bewaken van de integriteit en veiligheid van de pijpleidingen. “Het wordt steeds belangrijker de geschiktheid van staal voor waterstoftransport uitgebreid te begrijpen en de impact van de waterstof op bestaande pijpleidingen en hun mechanische eigenschappen, chemische samenstelling en microstructuur in kaart te brengen,” legt Tanja Schmidt, hoofd van het Hydrogen Laboratory bij de ROSEN Group uit.
De ZwickRoell oplossing
Innovatieve materiaaltests in een waterstoflab
De ROSEN Group bouwde een nieuw laboratorium in hun vestiging te Lingen (Ems) voor het testen van materiaaleigenschappen in een waterstof- en/of methaanomgeving. “Voor het testen van de materiaalgeschiktheid in waterstof met K1H samples hebben we een autoclaafsysteem van een andere fabrikant,” verklaart Schmidt. Daarnaast werd een ZwickRoell dynamische materiaaltestmachine met drukvat geïnstalleerd waarmee trektests en breukmechanische tests uitgevoerd worden op zowel nieuw als gebruikt materiaal voor pijpleidingen.
In tegenstelling tot statische testmachines worden met dynamische testmachines verschillende materialen getest onder realistische belastingscondities om hun vermoeiingsweerstand, taaiheid en andere mechanische eigenschappen te bepalen.
Het ROSEN laboratorium test onder andere materiaal uit pijpleidingen van gasnetwerkoperatoren die hun bestaande netwerk willen upgraden voor het transport van waterstof. Ook producenten van buizen kwalificeren hun producten voor waterstoftransport. De ZwickRoell testmachine wordt gebruikt voor traditioneel basisonderzoek en ontwikkelingswerk.
Naast de dynamische testmachine heeft het ROSEN laboratorium ook een vibrophore van de testmachinefabrikant uit Ulm. Het toestel wekt dynamische belastingen op met behulp van een elektromagnetische resonantie-aandrijving en zorgt voor zeer hoge testfrequenties en korte testtijden met minimaal energieverbruik.
“Voor dit soort innovatieve projecten is een directe communicatielijn uiterst belangrijk. De samenwerking met ZwickRoell was uitstekend, omdat beide partners samen oplossingen zochten. We hadden effectieve communicatielijnen, wat voordelig was voor ons allemaal.”
Tanja Schmidt, hoofd van het Hydrogen Laboratory, ROSEN Group
Het resultaat
Waterstofproject in samenwerking met ZwickRoell
Met inspectie van pijpleidingen, evaluatie van gegevens, en integriteitsbeheer - nu ook aangevuld met gegevens over materiaaleigenschappen uit de tests - heeft de ROSEN Group een holistisch zicht op het gebruik van waterstof, wat een uniek verkoopargument oplevert voor het bedrijf. “Met ZwickRoell vonden we een gevestigde fabrikant van testmachines voor dit belangrijke onderwerp, en konden we ons innovatieve project goed implementeren,” vertelt Schmidt.
Ook voor de testmachinefabrikant uit Ulm was dit nieuw: ZwickRoell produceerde de eerste dynamische materiaaltestmachine met een drukvat van eigen ontwerp voor waterstof. Schmidt: “Daarnaast was de uitstekende klantendienst van ZwickRoell een beslissende factor voor ons bij het toekennen van het contract, net zoals het ‘Made in Germany’-aspect.”
