Doctoraat in de ingenieurswetenschappen: werktuigkunde-elektrotechniek

Experimenteel-numerieke mechanische karakterisering van waterstofverbrossing in laaggelegeerd hoogsterktestaal


Doctorandus Publieke verdediging
Naam: Robin Depraetere   Datum: Woensdag 04/10/2023 om 16:00 
Adres: vakgroep Elektromechanica, Systeem- en Metaalengineering (EA08)
Technologiepark Zwijnaarde 131, 9052 Zwijnaarde
  Lokatie: lokaal 2.3 (voorheen: auditorium A.03 Industrieel Beheer), gebouw Metallurgie, tweede verdieping, Technologiepark Zwijnaarde 46, 9052 Zwijnaarde
Contact FEA: info.ea@ugent.be   Taal: Engels

Curriculum
2017: Ghent University, Bachelor of Electromechanical Engineering
2019: Ghent University, Master of Science in Electromechanical Engineering - Mechanical construction

Promotor
Stijn Hertelé
Wim De Waele
Kim Verbeken

Examencommissie
prof. Patrick De Baets
Stijn Hertelé (EA08)
Wim De Waele (EA08)
Kim Verbeken (EA11)
Tom Depover, Universiteit Gent, Faculteit Ingenieurswetenschappen en Architectuur, EA11 - Vakgroep Materialen, Textiel en Chemische Proceskunde, Technologiepark Zwijnaarde 46, 9052 Zwijnaarde
E: tom.depover@ugent.be
Behzad Vasheghani Farahani
Jacques Besson
Carey Walters
Antonio Alvaro

Onderzoeksthema

Er wordt verwacht dat waterstof een rol zal spelen in de energietransitie. De interactie tussen waterstofatomen en metalen infrastructuur leidt echter tot degradatie van de mechanische eigenschappen van het metaal. Dit fenomeen staat bekend als ‘waterstofverbrossing’, en is onvoldoende begrepen, met hoge veiligheidsmarges tot gevolg om mechanisch falen te vermijden. In dit werk werd de mechanica van waterstofverbrossing onderzocht in een laaggelegeerd hoogsterktestaal (een API 5L X70 pijpleidingsstaal), door middel van een combinatie van experimentele testen en numerieke simulaties. Het experimentele testprogramma focust op het effect van waterstof op mechanisch falen in staal, en omvat zowel gekerfde trekproeven als taaiheidsproeven. De resultaten tonen aan dat de graad van verbrossing sterk afhangt van de testparameters, zoals reksnelheid, proefstukgeometrie, oplaadcondities en waterstofconcentratie. Om de fundamentele mechanismen achter de verbrossing bloot te leggen, werden zowel macro- als micromechanische methoden gebruikt. De verkregen inzichten werden vervolgens gebruikt om een numeriek eindige-elementen model te ontwikkelen die waterstofverbrossing beschrijft vanuit een continuüm perspectief. Het model is in staat om falen onder bepaalde condities goed te voorspellen. Het onderzoek draagt bij aan een beter begrip van waterstofverbrossing en biedt inzichten voor het veilig gebruik van metalen pijpleidingen voor waterstoftransport.


Taal proefschrift
Engels

Documenten