Verhalten von Druckgasflaschen unter Wasserstoff bei schwellender Beanspruchung mit geringen Frequenzen

Im Rahmen eines mehrjährigen Forschungsprogramms wurden mit industriell hergestellten Druckgasflaschen aus dem Vergütungsstahl 34 CrMo 4 langsame, die betriebliche Verwendung nachahmende Innendruck‐Schwellversuche mit Wasserstoff hoher Reinheit durchgeführt. Dabei wurde festgestellt, daß Wasserstoff, im Vergleich zu Öl als inertem Medium, die Lebensdauer so beanspruchter Bauteile grundsätzlich herabsetzt, weil er die Entstehung und das Wachstum von Ermüdungsrissen begünstigt. Aufgrund der Ergebnisse von begleitend durchgeführten Schallemissionsmessungen und durch fraktografische Analyse der entstandenen Ermüdungsbruchflächen war es möglich, die Entwicklung wasserstoffinduzierter Schädigungen der Behälterwand modellmäßig zu beschreiben und die Bedingungen für den Ablauf der wichtigsten Teilschritte anzugeben. Dabei zeigte sich, daß neben der Beanspruchungshöhe und den werkstoffspezifischen Faktoren der Oberflächenzustand der Stahlflaschen den größten Einfluß auf die Entstehung möglicher Risse hat. Die gewonnenen Untersuchungsergebnisse erlauben es, quantitative Angaben über die voraussichtlich sichere Einsatzzeit von häufig befüllten Wasserstoff‐Druckgasflaschen und ‐Behältern zu machen. Nach den heute gültigen Kriterien hergestellte und geprüfte Flaschen und Behälter können über lange Zeit sicher betrieben werden.