Forschungsbericht G 202139 09/2023

Leckratenerfassung der Wasserstoffdichtheit von Armaturen und Abdichtsystem von Bestandsarmaturen (LeA H2 + UWaSpin H2)

246,10 €*
  • 62 Seiten
  • 2023
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Im Forschungsvorhaben „LeA H₂ + UWaSpin H₂“, Forschungsbericht G 202139, wurden von Netzbetreibern als auch Herstellern bereits eingesetzte Bestandsarmaturen aus den Erdgasnetzen sowie auch neuwertige Armaturen auf innere und äußere Dichtheit mit dem Realgas Wasserstoff (H2) untersucht. Hierbei kam vorrangig das quantitative Messverfahren der Schnüffellecksuche zur Charakterisierung der Armaturen hinsichtlich ihrer Dichtheitseigenschaften und auftretenden Leckraten zum Einsatz. Diese Untersuchungen sollen Grundlagen schaffen, um mögliche Schlussfolgerungen für den IST-Zustand des Gasversorgungsnetzes im Hinblick auf den zukünftigen Betrieb mit Wasserstoff ableiten zu können.
Von den Netzbetreibern wurden Armaturen unterschiedlicher Hersteller, Bauform, Nennweiten und Druckstufen zur Verfügung gestellt. Die aus dem Gasnetz entnommenen Bestandsarmaturen wurden für die Prüfungen auf innere und äußere Dichtheit in den Laboren vorbereitet. Nach den Vorprüfungen mit dem Medium Stickstoff erfolgten jeweils Messungen mit Wasserstoff ggf. beginnend unter einem geringen Vordruck, bis hin zu dem jeweils höchstmöglichen Nenndruck der vorliegenden Baugruppen. Im Verlauf des Vorhabens wurde die Auswahl an Bestandsarmaturen durch einige auch teils neue / neuwertige Armaturen der Hersteller und Betreiber ergänzt.

So wurden im Verlauf des Forschungsvorhabens für die Untersuchungen eine Stichprobe von 28 Armaturen von den Projektteilnehmern zur Verfügung gestellt und von den Prüflaboren hinsichtlich Ihrer Dichtheitseigenschaften charakterisiert.

Eine Auswahl aus der Stichprobe wurde hinsichtlich ihres Dichtheitsverhaltens über einen Zeit-raum von etwa drei Monaten mit dem Medium Wasserstoff beaufschlagt. Während der Unter-suchung des Langzeitverhaltens erfolgte wiederkehrend die quantitative Leckraten-Erfassung.

Alle untersuchten Armaturen sind nach außen blasendicht, die Langzeituntersuchung der äußeren Dichtheit zeigte keine wesentlichen Veränderungen des Dichtheitszustandes. Hinsichtlich der inneren Dichtheit sind 2/3 der Stichprobe blasendicht.

Aus den Untersuchungen der Armaturenstichprobe ging hervor, dass sich das Bestandsnetz insbesondere bezogen auf die äußere Dichtheit in einem wasserstofftauglichen Zustand befindet, was die Grundlage für eine zukünftige Umstellung auf den Betrieb mit Wasserstoff darstellt. Dennoch sollte vor einer geplanten Leitungsumstellung eine Zustandsprüfung und Bewertung der betroffenen Armaturen durchgeführt werden.