3. hypos-dialog “wasserstoffsicherheit„...3. hypos-dialog “wasserstoffsicherheit„...
TRANSCRIPT
Dr.-Ing. Veenker Ingenieurgesellschaft mbH
Hannover – Leipzig
3. HYPOS-Dialog
“Wasserstoffsicherheit„
Risikobasierte Bewertungsansätze für
Gashochdruckleitungen und Anlagensysteme
G:\2016\18916\05_Besprechungen\2018-06-27_INES-Risikothemen\18916_Präsentation_VEENKER_R00_druck.pptx
1
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
Power-to-Gas
18916 INES2
Quelle: Greenpeace Energy eG / © Carsten Raffel
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
Power-to-Gas
• Transport im Gashoch-
drucknetz
• Infrastruktur Speicher:
– Gashochdrucknetz,
– Kavernen- und Porenspeicher
• Speicherkapazität:
- Gasnetz 200 TWh
- Kavernen 200 TWh
18916 INES3
Quelle: Entwurf NEP Gas 2018-2028
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
Power-to-Gas
• Ziele:
– Wirtschaftlichkeit
– Sicherheit
– gesellschaftliche Akzeptanz
• Nur eine sichere Wasserstofftechnologie kann
wirtschaftlich sein und gesellschaftliche Akzeptanz
finden.
• Das Strategieprojekt „INES“ ist dafür konzipiert diese
Sicherheit über die HYPOS-Wertschöpfungskette zu
analysieren und darzustellen.
18916 INES4
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
INES - Sicherheit
18916 INES5
Asset Integrity Management System• PIMS Pipeline Integrity Management System
• TIMS(SIMS) Technical (Storage) Integrity Management System
• WIMS Well Integrity Management System
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
Sicherheit
18916 INES6
PIMS
TIMS
WIMS
DIN EN 16348
DIN EN ISO 16708DIN EN ISO 20815
DIN EN ISO 14224
DIN EN ISO 16530-1
BVEG TR Bohrungsintegrität
Gas
H2
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
PIMS – Bewertung
18916 INES7
Berechnung der AuswirkungIndividuelles Risiko,
Gesellschaftliches Risiko
Dru
ck
SRA Structural Reliability Analysis
ZuverlässigkeitsanalyseGrenzwertabgleich
Erkennung von SystemschwachstellenSanierungssteuerung Integritätsnachweis
Bevölkerungsdichte
Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit
Verknüpfung Pfi
QRAQuantitative
Risk Analysis
Quantitative Risikoanalyse
Genehmigung
Schadensablauf
Ver
kehr
Bod
en
Kor
rosi
on
Sch
aden
s-st
atis
tik
......
1 2 3 4 5 i j
......
Wa
ss
er-
sto
ff
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
Risiken für das Leitungsnetz
• Wasserstoffkorrosion
• Wasserstoffversprödung
• Folgen sind hohe Kosten für
Instandhaltung und Sanierung
• Somit resultieren auch
Gesellschaftliche Risiken
18916 INES8
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
Schädigungsformen
18916 INES9
Mechanismus Belastung Vorgang Schaden
physikalisch
ohne äußere
Spannung
Blistering Blasen
HICinnere
Längsrisse
mit äußerer
SpannungHSCC
Risse
senkrecht zur
Spannung
chemischohne äußere
Spannung
äußere Hydridbildung Abtrag
innere Hydridbildung Risse
Druckwasserstoff-
angriff >200°CRisse, Blasen
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
Berechnungs- und Bewertungsansätze
• Klassische spannungs- und dehnungsorientierte Bewer-
tungskonzepte sind nicht geeignet.
• Die Risszähigkeit des jeweiligen Werkstoffes ist stark
temperaturabhängig.
• Rissspitzenbelastung Kr und Plastizierungsgrad Lr:
• Es handelt sich um eine rein deterministische
Bewertung.
18916 INES10
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
Failure-Assessment-Diagramm (FAD)
18916 INES11
Ris
ssp
itze
nb
ela
stu
ng
Plastizierungsgrad
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
PIMS – Beispiel
18916 INES12
1,00E-30
1,00E-28
1,00E-26
1,00E-24
1,00E-22
1,00E-20
1,00E-18
1,00E-16
1,00E-14
1,00E-12
1,00E-10
1,00E-08
1,00E-06
1,00E-04
1,00E-02
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000
Leitungsmeter
Ve
rs
ag
en
sw
ah
rs
ch
ein
lic
hk
eit
en
Pf_Beanspruchung Priorität 1 Priorität 2 Priorität 3
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
Sicherheit
18916 INES13
DIN EN 16348
DIN EN ISO 16708
PIMS
TIMS
DIN EN ISO 20815
DIN EN ISO 14224
DIN EN ISO 16530-1
BVEG TR BohrungsintegritätWIMS
Gas
H2
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
TIMS – Struktur
• Bestandsaufnahme
Anlagendokumentation, Prozesse
verfahrenstechnische Grundlagen
Daten usw.
• Erstbewertung
– Bewertung mit Wichtung der Daten
– Bewertung des Komponenten- und
Anlagenzustands mit Schwerpunkt:
Wasserstoffversprödung
• Regelmäßige Bewertung als
lückenloser Integritätsnachweis
– angemessenes Bewertungskonzept
gemäß Priorisierung aus der
Erstbewertung
– Anpassung der Algorithmen und Kriterien
nach Bedarf
18916 INES14
Ers
tbew
ertu
ngH2
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
WIMS - Integritätsmanagement für Bohrungen
18916 INES15
nach DIN EN ISO 16530-1
Wasserstoffversprödung
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
TIMS – Bsp. risikobasierte Bewertung (Wirtschaftlichkeit)
18916 INES16
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
TIMS – Bsp. risikobasierte Bewertung (Sicherheit,Umwelt)
18916 INES17
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
Sicherheit über gesamte HYPOS-Wertschöpfungskette
18916 INES18
WIMS
TIMS
(SIMS)PIMSGas
H2
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-
30217.44 astora PIMS - SIMS - WIMS19
Vielen Dank für Ihr Interesse!
www.veenkergmbh.de
Die Inhalte dieser Präsentation sind
geistiges Eigentum der Dr.-Ing. Veenker
Ingenieurgesellschaft mbH. Eine
Weiterverwendung, auch auszugsweise,
bedarf der schriftlichen Genehmigung der
Dr.-Ing. Veenker Ingenieurgesellschaft mbH.
-D
iese
Se
ite is
t Te
il ein
er P
räse
nta
tion
un
d o
hn
e m
ün
dlic
he
Erlä
ute
run
g n
ich
t volls
tän
dig
-
-T
his
slid
e is
pa
rt of a
pre
se
nta
tion
an
d is
no
t co
mp
lete
with
ou
t furth
er e
xpla
na
tion
-