Vliv aplikovaného faktoru intenzity napětí na lomové chování předzatížených C(T) těles v prostředí vysokotlakého vodíku.

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F25870807%3A_____%2F24%3AN0000005" target="_blank" >RIV/25870807:_____/24:N0000005 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/61989100:27360/24:10257191

Výsledek na webu

<a href="http://www.hutnickelisty.cz" target="_blank" >http://www.hutnickelisty.cz</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Vliv aplikovaného faktoru intenzity napětí na lomové chování předzatížených C(T) těles v prostředí vysokotlakého vodíku.

Popis výsledku v původním jazyce

Jedním z vysoce aktuálních témat v oblasti materiálového inženýrství je studium odolnosti konstrukčních ocelí vůči vodíkovému zkřehnutí. Toto téma nachází své uplatnění v oblasti skladování vodíku v tlakových lahvích a zásobnících, kde je při vývoji a optimalizaci materiálů použitých k jejich výrobě možné dosáhnout nemalých ekonomických úspor. Optimalizace může například směřovat ke zvýšení pevnostních vlastností materiálu tlakové láhve, a tím možnosti redukce tloušťky jejich stěny. To však může negativně ovlivnit jeho odolnost vůči vodíkoví křehkosti. Studium křehkolomových vlastností konstrukčních ocelí v prostředí vysokotlakého vodíku nabývá na významu i v oblasti transportu vodíku či zemního plynu. V souvislosti s plánovaným využitím vodíku jako alternativního zdroje energie, případně s jeho přimícháváním do zemního plynu za účelem snížení uhlíkové stopy, směřuje zájem provozovatelů ke studiu připravenosti stávající plynárenské infrastruktury na uplatňování této strategie. V obou případech se experimentální stanovení odolnosti materiálu vůči vodíkovému zkřehnutí dle příslušných standardů provádí několika odlišnými technikami založených na bázi lomové houževnatosti při statickém zatížení a využívajících zkušebních těles s počáteční únavovou trhlinou, které jsou v zásadě velmi podobné pro případ hodnocení tlakových lahví i plynovodního potrubí. Přesto je z literatury i referencí od vlastních výrobců známo, že použitá zkušební metoda má nezanedbatelný vliv na výsledné parametry. Předložený článek se zaměřuje na hodnocení lomového chování na předepnutých C(T) tělesech, která byla zatížena na různé hodnoty faktory intenzity napětí a následně exponována v prostředí vysokotlakého vodíku. Dosažené výsledky byly následně porovnány s metodou pomalého statického zatěžování těles tohoto typu v prostředí vysokotlakého vodíku a posouzena byla relevance použitých metod při zachování konzervativnosti výsledků. Nedílnou součástí hodnocení je v případě zkoušek zaměřených na výskyt vodíkové křehkosti i fraktografická analýzy lomových ploch metodou řádkovací elektronové mikroskopie

Název v anglickém jazyce

Effect of Applied Stress Intensity Factor on Fracture Behaviour of Preloaded C(T) Specimens in High-pressure Hydrogen Environment

Popis výsledku anglicky

One of the latest actual topics in the field of materials engineering is study of the resistance of structural steels to hydrogen embrittlement. This topic finds its application in the field of hydrogen storage in cylinders and tanks, where considerable economic savings can be achieved by developing and optimizing the materials used for their production. Optimization can, for example, be directed towards increasing the strength properties of the cylinder material and thus the possibility of reducing the wall thickness. However, this may adversely affect its resistance to hydrogen embrittlement. The study of brittle fracture properties of structural steels in high-pressure hydrogen environments is also becoming increasingly important in the field of hydrogen or natural gas transport. In the context of the planned use of hydrogen as an alternative energy source, or its blending into natural gas to reduce the carbon footprint, distributors are interested in studying the readiness of existing gas infrastructure to implement this strategy. In both cases, the experimental determination of the material's resistance to hydrogen embrittlement according to the relevant standards is performed by several different techniques based on fracture toughness measurement under static loading and using pre-cracked compact tense specimens, which are in principle very similar for the case of both cylinder and pipeline evaluation. Nevertheless, it is known from the literature and references from the manufacturers themselves that the test method used has a non-negligible influence on the resulting parameters. The present paper focuses on the evaluation of the fracture behavior on prestressed C(T) specimens that have been loaded to different values of stress intensity factors and subsequently exposed in a high-pressure hydrogen environment. The results obtained were subsequently compared with the slow static loading method for bodies of this type in a high-pressure hydrogen environment and the relevance of the methods used was assessed while keeping the results conservative. Fractographic analysis of the fracture surfaces by scanning electron microscopy is an integral part of the evaluation in the case of hydrogen embrittlement tests.

Druh

J_ost - Ostatní články v recenzovaných periodicích

CEP obor

—

OECD FORD obor

20500 - Materials engineering

Projekt

—

Návaznosti

I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Rok uplatnění

2024

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Hutnické listy

ISSN

0018-8069

e-ISSN

—

Svazek periodika

LXXVII

Číslo periodika v rámci svazku

4-6

Stát vydavatele periodika

CZ - Česká republika

Počet stran výsledku

6

Strana od-do

17-22

Kód UT WoS článku

—

EID výsledku v databázi Scopus

—