Sichere Nutzung von Wasserstoffzugtanks: Maßnahmen zur Vermeidung von Leckagen

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Wasserstoff als Brennstoff ist eine vielversprechende Alternative zu fossilen Brennstoffen, insbesondere im Transportsektor. Wasserstoffbetriebene Züge haben in den letzten Jahren zunehmend an Beliebtheit gewonnen und werden als saubere und umweltfreundliche Lösung für den Schienenverkehr angepriesen. Doch wie bei jedem neuen Technologie gibt es auch bei wasserstoffbetriebenen Zügen Herausforderungen, die es zu bewältigen gilt. Eine dieser Herausforderungen ist die Möglichkeit von Leckagen bei Wasserstofftanks in Zügen. In diesem Artikel werden wir genauer darauf eingehen, was Leckagen bei Wasserstoffzugtanks sind, wie sie entstehen können und was unternommen werden kann, um sie zu verhindern.

 

Was sind Leckagen bei Wasserstoffzugtanks?

Ein Wasserstoffzugtank ist ein Behälter, der Wasserstoffgas unter hohem Druck speichert und ihn an einen Brennstoffzellenmotor liefert, der die notwendige Energie für den Zug liefert. Leckagen bei Wasserstoffzugtanks treten auf, wenn Wasserstoffgas aus dem Tank entweicht. Dies kann aufgrund von Materialermüdung, schlechter Wartung, unzureichender Installation oder Beschädigung des Tanks durch äußere Einflüsse wie Unfälle oder Zusammenstöße geschehen.

Die Möglichkeit von Leckagen bei Wasserstoffzugtanks ist ein großes Anliegen, da Wasserstoffgas in hohen Konzentrationen explosiv ist und die Gefahr von Bränden oder Explosionen besteht. Darüber hinaus kann eine Leckage auch eine Quelle für Umweltverschmutzung darstellen, da Wasserstoffgas ein Treibhausgas ist.

 

Wie können Leckagen bei Wasserstoffzugtanks entstehen?

  • Materialermüdung: Wasserstoffzugtanks sind aus verschiedenen Materialien wie Aluminium oder Verbundwerkstoffen hergestellt. Die ständige Belastung durch den Wasserstoffdruck und die ständige Ausdehnung und Schrumpfung können zu Rissen oder Materialermüdung führen, was zu Leckagen führen kann.
  • Schlechte Wartung: Eine schlechte Wartung des Tanks kann dazu führen, dass er beschädigt oder undicht wird. Regelmäßige Inspektionen und Wartungsarbeiten sind unerlässlich, um sicherzustellen, dass der Tank in einwandfreiem Zustand ist.
  • Unzureichende Installation: Eine unsachgemäße Installation des Wasserstoffzugtanks kann dazu führen, dass er beschädigt oder undicht wird. Es ist wichtig, dass der Tank von qualifiziertem Personal installiert wird, um sicherzustellen, dass er ordnungsgemäß funktioniert.
  • Äußere Einflüsse: Wasserstoffzugtanks können durch äußere Einflüsse wie Unfälle oder Zusammenstöße beschädigt werden, was zu Leckagen führen kann.

 

Wie können Leckagen bei Wasserstoffzugtanks verhindert werden?

Es gibt verschiedene Maßnahmen, die ergriffen werden können, um Leckagen bei Wasserstoffzugtanks zu verhindern. Hier sind einige davon:

 

Regelmäßige Inspektion und Wartung

Regelmäßige Inspektionen und Wartungsarbeiten sind entscheidend, um sicherzustellen, dass der Tank in einwandfreiem Zustand ist. Die Inspektionen sollten visuelle Überprüfungen, Lecktests und eine Überprüfung der Tankintegrität umfassen. Regelmäßige Wartungsarbeiten können auch dazu beitragen, potenzielle Probleme zu erkennen und zu beheben, bevor sie zu ernsthaften Leckagen führen.

 

Verwendung hochwertiger Materialien

Die Verwendung von hochwertigen Materialien bei der Herstellung von Wasserstoffzugtanks kann dazu beitragen, die Möglichkeit von Materialermüdung und Rissen zu reduzieren. Aluminium und Verbundwerkstoffe sind häufig verwendete Materialien bei der Herstellung von Wasserstoffzugtanks.

 

Qualifizierte Installation

Die Installation des Wasserstoffzugtanks sollte von qualifiziertem Personal durchgeführt werden. Die Mitarbeiter sollten über das erforderliche Fachwissen und die Erfahrung verfügen, um den Tank ordnungsgemäß zu installieren und sicherzustellen, dass er ordnungsgemäß funktioniert.

 

Überwachungssysteme

Die Verwendung von Überwachungssystemen kann dazu beitragen, Leckagen bei Wasserstoffzugtanks zu erkennen, bevor sie zu ernsthaften Problemen führen. Diese Systeme können den Druck im Tank, die Temperatur und andere wichtige Parameter überwachen und bei Anomalien Alarm auslösen.

 

Schulung der Mitarbeiter

Es ist wichtig, dass die Mitarbeiter, die mit Wasserstoffzugtanks arbeiten, über das erforderliche Wissen und die erforderlichen Fähigkeiten verfügen, um den Tank sicher und effektiv zu betreiben. Eine Schulung der Mitarbeiter kann dazu beitragen, potenzielle Probleme zu erkennen und zu verhindern.


Fazit

Wasserstoffbetriebene Züge sind eine vielversprechende Alternative zu fossilen Brennstoffen im Transportsektor. Die Möglichkeit von Leckagen bei Wasserstoffzugtanks ist jedoch ein großes Anliegen, da Wasserstoffgas in hohen Konzentrationen explosiv ist und die Gefahr von Bränden oder Explosionen besteht. Es ist wichtig, dass Maßnahmen ergriffen werden, um Leckagen bei Wasserstoffzugtanks zu verhindern. Regelmäßige Inspektionen und Wartungsarbeiten, die Verwendung hochwertiger Materialien, qualifizierte Installation, Überwachungssysteme und Schulung der Mitarbeiter sind einige der Maßnahmen, die ergriffen werden können, um die Möglichkeit von Leckagen bei Wasserstoffzugtanks zu reduzieren. Durch die Umsetzung dieser Maßnahmen können Wasserstoffzugtanks sicher und effektiv betrieben werden, ohne dass die Sicherheit von Passagieren und Umwelt gefährdet wird.

  • Sensorbereiche von -196 ... +600 °C (-320 ... +1.112 °F)
  • Zum Einbau in alle gängigen Schutzrohrbauformen
  • Gefederter Messeinsatz (auswechselbar)
  • Pt100- oder Pt1000-Sensoren
  • Explosionsgeschützte Ausführungen


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  • Sicherheitsausführung mit bruchsicherer Trennwand (Solidfront) nach Anforderungen von EN 837-1 und ASME B40.100
  • Höchste Lastwechselbeständigkeit und Schockfestigkeit
  • Mit Gehäusefüllung (Typ 233.30) bei hohen dynamischen Druckbelastungen und Vibrationen
  • EMICOgauge-Ausführung, zur Vermeidung flüchtiger Emissionen
  • Anzeigebereiche von 0 … 0,6 bis 0 … 1.600 bar [0 ... 10 bis 0 ... 20.000 psi]
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  • Für extreme Einsatzbedingungen
  • Kompakte und robuste Bauform
  • Diagnosefunktion (Option)
  • Signalbegrenzung (Option)
  • Kundenspezifische Anpassungen möglich
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  • CSA- und FM-zugelassen als „druckfest“ für explosionsgefährdete Bereiche Class I Div. 1
  • ATEX-zugelassen als „druckfeste Kapselung“ für II 2 G Ex d II C
  • Strom- oder Spannungsausgang
  • Für raue Umgebungsbedingungen konzipiert
  • Low-Power-Ausführung optional erhältlich
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  • Messbereiche von 0 ... 0,1 bis 0 ... 6.000 bar [0 ... 3 bis 0 ... 15.000 psi]
  • Zugelassen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen, z. B. ATEX, IECEx, FM und CSA
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  • TÜV zertifizierte SIL-Version für Schutzeinrichtungen entwickelt nach IEC 61508 (Option)
  • Einsatz in Sicherheitsanwendungen bis SIL 2 (einzelnes Gerät) und SIL 3 (redundante Verschaltung)
  • Konfigurierbar mit nahezu jedem offenen Soft- und Hardwaretool
  • Universell für den Anschluss von 1 oder 2 Sensoren
    - Widerstandsthermometer, Widerstandssensor
    - Thermoelement, mV-Sensor
    - Potentiometer
  • Signalisierung gemäß NAMUR NE43, Sensorbruchüberwachung gemäß NE89, EMV gemäß NE21


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  • Sensorbereiche bis max. 250 °C (482 °F)
  • Option: 600 °C (1.112 °F)
  • Leicht austauschbar, Schutzrohr nicht notwendig
  • Zum Anschrauben, Anschweißen oder mit Spannband
  • Kabel aus PVC, Silikon oder PTFE
  • Explosionsgeschützte Ausführungen


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  • Gutes Preis-/Leistungsverhältnis
  • Messstoffberührte Teile aus Sonderwerkstoff
  • Nicht messstoffberührter Flansch aus CrNi-Stahl 316/316L
  • Schutzrohr zu einer Einheit verschweißt
  • Mögliche Schutzrohrformen: - konisch, gerade oder gestuft - „Quill Tip“-Ausfürung (mit offener Spitze)
Datenblatt (einteilig)
Datenblatt (durchgeschweißte Ausführung)
Datenblatt (ScrutonWell®-Design)
Bedienungsanleitung

  • Verbindung zwischen Flansch und Schutzrohr in schraubgeschweißter Ausführung
  • Typ TW10-S: Keine direkt messstoffberührte Schweißverbindung (Standard)
  • Typ TW10-B: Zusätzliche prozessseitige Schweißnaht (Dichtnaht)
  • Beschichtungen für korrosive oder abrassive Prozesse
  • Mögliche Schutzrohrformen: - konisch, gerade oder gestuft - „Quill Tip“-Ausführung (mit offener Spitze)
Datenblatt (Schraubgeschweißte Ausführung)
Datenblatt (ScrutonWell®-Design)
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  • Hoch belastbare Konstruktion
  • Typ TW10-F: Durchgeschweißte Ausführung Typ TW10-P: Mit doppelter Kehlnaht Schweißnahtstärke a = 3 mm Typ TW10-R: Mit doppelter Kehlnaht Schweißnahtstärke a = 6 mm
  • Beschichtungen für korrosive oder abrassive Prozesse
  • Mögliche Schutzrohrformen: - konisch, gerade oder gestuft - „Quill Tip“-Ausführung (mit offener Spitze)
  • Schweißverfahrensprüfung nach ASME Sec. IX
Datenblatt (einteilig)
Datenblatt (ScrutonWell®-Design)
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