Grupa ROSEN: Badania wodorowe z know-how ZwickRoell
Case Study
- Klient: Grupa ROSEN
- Miejscowość: Lingen (Ems), Niemcy
- Branża: Energia
- Temat: Badanie materiałów w atmosferze wodoru oraz w atmosferze metanu lub mieszanin obu gazów
Grupa ROSEN
Grupa ROSEN – wiodąca na świecie firma innowacyjnych rozwiązań
Grupa ROSEN w Lingen (Ems) jest wiodącym światowym dostawcą innowacyjnych rozwiązań we wszystkich obszarach łańcucha procesów integralności. Od początków swojej działalności jako jednoosobowa firma w 1981 roku, ROSEN szybko się rozwija i kontynuuje ten rozwój. Międzynarodowa grupa technologiczna składa się z zespołu ponad 4000 pracowników w ponad 120 krajach.
Zakres usług Grupy ROSEN:
- Inspekcje krytycznych obiektów przemysłowych w celu zapewnienia niezawodnego działania na najwyższym poziomie i z najwyższą wydajnością
- Dostosowane do potrzeb doradztwo techniczne w celu skutecznego zarządzania integralnością aktywów
- Produkcja i dostawa nowych produktów i systemów na zamówienie
- Zorientowane na rynek, aktualne i najnowocześniejsze badania i rozwój produktów i usług z “wartością dodaną“
ROSEN zajmuje się również diagnostyką systemów przemysłowych przy użyciu własnych urządzeń oraz oferuje indywidualne usługi inżynieryjne i doradcze.
Zadanie
Wyzwania gospodarki wodorowej
Energie odnawialne są niezbędne na przyszłość: Bez bezpiecznej i wydajnej infrastruktury transportowej gospodarka wodorowa nie odniesie sukcesu. Wprowadzenie wodoru do istniejącej sieci gazu ziemnego wiąże się z pewnymi wyzwaniami.
Obecnie na całym świecie istnieje ponad 4500 km rurociągów transportujących wodór – w samej Europie jest ich około 1600 km. Większość z nich to specjalne rurociągi wodorowe, zaprojektowane i zbudowane do transportu wodoru w postaci gazu procesowego od producentów gazu do odbiorców przemysłowych, takich jak zakłady chemiczne i rafinerie.
Z drugiej strony plany dotyczące europejskiego szkieletu wodorowego są bardziej nastawione na wizję wodoru jako źródła energii . W przyszłości potrzebne będą do tego znacznie większe ilości wodoru. Celem jest rozbudowa sieci, tak aby możliwe było dostarczanie gazu na cały kontynent. Cel ten mógłby zostać osiągnięty poprzez wykorzystanie istniejącej sieci gazu ziemnego.
W razie potrzeby można dodać nowe linie. Ponieważ rurociągi wodoru i gazu ziemnego różnią się od siebie, te plany na przyszłość stwarzają szczególne wyzwania dla systemu rurociągów, szczególnie pod względem objętości, ciśnienia a co za tym idzie, utrzymania integralności i bezpieczeństwa rurociągów. „Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na kompleksowe zrozumienie przydatności stali rur przewodowych do transportu wodoru, coraz ważniejsze będzie zrozumienie wpływu wodoru na integralność nowych i istniejących rurociągów, również w kontekście właściwości mechanicznych, jak skład chemiczny i mikrostruktura” – wyjaśnia Tanja Schmidt, Head of Hydrogen Laboratory w Grupie ROSEN.
Rozwiązanie firmy ZwickRoell
Innowacyjne badania materiałów w laboratorium wodorowym
W lokalizacji w Lingen (Ems) Grupa ROSEN utworzyła nowe laboratorium do badania właściwości materiałów w atmosferze wodoru – i/lub atmosferze metanu . „W tym celu uruchomiliśmy system autoklawu dla próbek K1H innego producenta, który bada przydatność materiału w wodorze” – wyjaśnia Schmidt. Dodatkowo zainstalowano dynamiczną maszynę do badania materiałów firmy ZwickRoell wraz ze zbiornikiem ciśnieniowym, na której przeprowadzane są badania mechaniczne rozciągania i pękania – zarówno na nowym, jak i używanym materiale rurowym.
W przeciwieństwie do statycznych maszyn wytrzymałościowych dynamiczne maszyny wytrzymałościowe badają różne materiały w realistycznych warunkach obciążenia, aby ocenić ich wytrzymałość zmęczeniową, odporność na pękanie i inne właściwości mechaniczne .
W laboratorium ROSEN badany jest m.in. materiał rurociągów przez operatorów sieci gazowych, którzy chcą zmodernizować istniejącą sieć pod kątem transportu wodoru. Dodatkowo produkty do transportu wodoru podlegają kwalifikacji producentów rur, a maszyna badawcza ZwickRoell służy do klasycznych prac badawczo-rozwojowych.
Oprócz dynamicznej maszyny wytrzymałościowej laboratorium ROSEN dysponuje także Vibrophore producenta maszyny wytrzymałościowej z Ulm. Generuje ona obciążenia dynamiczne za pomocą napędu rezonansu elektromagnetycznego i umożliwia bardzo wysokie częstotliwości badawcze jak i krótkie czasy badania przy minimalnym zużyciu energii.
„W takich innowacyjnych projektach niezwykle ważne jest, abyście mieli ze sobą bezpośredni kontakt. Współpraca z ZwickRoell układała się dobrze, ponieważ obu partnerom zależało na wspólnym znalezieniu rozwiązań. Stworzyliśmy krótkie linie komunikacji, co było korzystne dla nas wszystkich."
Tanja Schmidt, Head of Hydrogen Laboratory, ROSEN Gruppe
Wynik
Projekt wodorowy we współpracy z ZwickRoell
Dzięki działalności związanej z inspekcją rur, oceną danych i zarządzaniem integralnością, które są obecnie uzupełniane również danymi, dotyczącymi właściwości materiałów z testów, Grupa ROSEN ma całościowe spojrzenie na temat wodoru, w którym firma ma wyjątkową zaletę. „W firmie ZwickRoell znaleźliśmy uznanego producenta maszyn wytrzymałościowych do tego ważnego tematu, z którym mogliśmy dobrze wdrożyć nasz innowacyjny projekt” – mówi Schmidt.
Ta współpraca była także pierwszą w przypadku producenta maszyn badawczych z Ulm: ZwickRoell wyprodukował pierwszą dynamiczną maszynę do badania materiałów z samodzielnie zaprojektowanym zbiornikiem ciśnieniowym, na wodór . Schmidt: „Ponadto dobra obsługa klienta firmy ZwickRoell była dla nas czynnikiem decydującym o przyznaniu zamówienia, podobnie jak aspekt Made in Germany.“
