První akreditace pro testování ve vysokotlakém vodíku

Společnost MATERIÁLOVÝ A METALURGICKÝ VÝZKUM, s.r.o. (MMV) má nově jako první výzkumná organizace v rámci ČR oficiálně akreditovanou zkušební metodu (včetně laboratoře) pro testování materiálů v prostředí vysokotlakého vodíku či jiných plynů. Navazuje tak na několikaleté fungování vlastního vodíkového autoklávu, který byl přímo v MMV vyvinut a patentován již v roce 2017.

Takto vyvinutý autokláv, přímo zabudovaný do zkušebního zařízení, je možné využít pro zatěžování zkušebních těles, statickým i dynamickým zatížením, in - situ. Po vyjmutí ze zkušebního stroje a následném zaslepení je následně možné autokláv provozovat ve statickém režimu pro expoziční zkoušky zatížených i nezatížených vzorků v prostředí vysokotlakého vodíku či směsného plynu.

Během vývoje se laboratoř přizpůsobila i zvyšujícím se nárokům na výrobce tlakových lahví na posun směrem k vyšším tlakům v lahvi. Aktuálně provádí experimenty v prostředí vysokotlakého vodíku do tlaku 30 MPa, přičemž k tlakování je využíván speciální multiplikátor tlaku, který byl rovněž navržen a vyroben v MMV a umožňuje maximální využití vodíku v přívodních tlakových lahvích.

Na konci roku 2022 byla, jako vyvrcholením této mnohaleté práce, akreditována v rámci pravidelné dozorové návštěvy ČIA nová zkušební metoda zaměřená na lomové chování kovových materiálů v prostředí vysokotlakého plynu podle následujících norem:
ČSN EN ISO 11114-4, metody B a C
ASME BVPC, Sect. VIII-čl. 3, KD-10
ASTM E1681

Historie experimentálních prací v prostředí vysokotlakého vodíku v Laboratořích MMV sahá až do roku 2015, přičemž na prvopočátku stála poptávka výrobce tlakových lahví VÍTKOVICE CYLINDERS a. s. na provedení měření rychlosti šíření únavové trhliny v prostředí vysokotlakého vodíku o tlaku 15 MPa. V rámci řešení technických možností bylo rozhodnuto o výstavbě zkušební komory (autoklávu), který bude zabudován do servohydraulického zkušebního stroje. Zařízení o objemu 0,55 litru bylo navrženo i vyrobeno v MMV včetně rozvodného panelu pro přívod a regulaci tlaku vodíku v autoklávu z tlakové lahve a následně patentováno. Prostory laboratoře byly dovybaveny senzory pro měření koncentrace vodíku v ovzduší a vzduchotechnikou pro odvod vodíku po ukončení zkoušky a vypouštění autoklávu.

Za uplynulé období byla v laboratořích realizována řada projektů zaměřených v první fázi na vývoj metod pro měření růstu únavových trhlin v prostředí vysokotlakého plynu, a následně i vlastní hodnocení odolnosti materiálu vůči vodíkovému zkřehnutí. Aktuálně je před zahájením rozsáhlý mezinárodní projekt EU HYSCORE v rámci operačního programu RFCS. MMV bude participovat hned s několika evropskými univerzitami a průmyslovými partnery na vývoji modelu vodíkového zkřehnutí materiálů pro výrobu svařovaného potrubí pro přepravu plynu a dále bude zaštiťovat provedení experimentálních prací. Stejně tak v současnosti MMV spolupracuje na řešení výzkumných úkolů s výrobci tlakových lahví i vlastníků produktovodů.

Velkou devízou MMV jsou v této souvislosti vlastní mechanické dílny pro přípravu zkušebních těles i přípravků pro zkoušení, dále také technické a personální vybavení pro doplňující nebo následné analýzy – chemická laboratoř, metalografie, fraktografie.