SOUHRN:

Výzkum vodíkového křehnutí ocelových materiálů je nedílnou součástí studie vodíkové připravenosti stávající plynárenské sítě na budoucí přimíchávání vodíku do zemního plynu v rámci přechodu na bezemisní energetiku. Fenomén vodíkového křehnutí je spojený se zhoršením mechanických vlastností ocelí v důsledku interakce materiálu s absorbovaným atomárním vodíkem. V závislosti na mikrostruktuře materiálu a vlastnostech prostředí může dojít k absorpci kritického množství vodíku, který v mezním případě způsobí selhání mechanicky namáhané ocelové komponenty křehkým lomem. Pro zajištění bezpečného provozu plynárenské sítě je proto třeba porozumět vlivu kontaktu směsi tlakového zemního plynu a vodíku na mechanické vlastnosti ocelí různých tříd. Následovně je možné stanovit podmínky, za kterých lze vodík do stávajícího systému přidávat, případně určit, které části je třeba modernizovat. Článek má za cíl představit výzkum, který je realizován v Technoparku Kralupy VŠCHT Praha ve spolupráci s Gas Storage CZ, Ústavem teoretické a aplikované mechaniky AV ČR a SVÚM, a.s. Tento projekt má za cíl vytvořit na základě experimentálního výzkumu praktický nástroj pro hodnocení rizika vodíkového křehnutí ocelí v plynárenské síti.

KLÍČOVÁ SLOVA:

vodík, zemní plyn, vodíkové křehnutí, oceli

SUMMARY:

Research into hydrogen embrittlement of steel materials is an integral part of studying the existing gas system’s hydrogen readiness for future hydrogen blending into natural gas as part of the transition to a net-zero energy sector. Hydrogen embrittlement is associated with a deterioration of steels’ mechanical properties due to their interaction with absorbed atomic hydrogen. Depending on the steel’s microstructure and the properties of the surrounding environment, a critical amount of hydrogen can be absorbed and eventually cause a failure of mechanically stressed steel components through brittle fracture. Therefore, to ensure the safe compatibility of the gas system with a natural gas & hydrogen blend, the interaction between pressurised natural gas & hydrogen and the mechanical properties of steels of different grades must be understood. It will then be possible to determine the conditions under which hydrogen can be added to the existing system and/or to identify the parts that need to be upgraded. This contribution introduces research carried out at Technopark Kralupy of The University of Chemistry and Technology in Prague (VŠCHT Praha) in cooperation with Gas Storage CZ, the Institute of Theoretical and Applied Mechanics of the Czech Academy of Sciences, and SVÚM, a.s., a research organisation. This project’s objective is to develop a practical tool for assessing the risk of hydrogen embrittlement of steels in the gas system based on experimental research.

KEY WORDS:

hydrogen, natural gas, hydrogen embrittlement, steels