B10 · Wasserstoffenergie
Wasserstoff-Edelstahlbleche: 316L/904L Auswahl und 6 Teilelisten
Für Wasserstoffanwendungen haben wir 6 Edelstahlbauteile zusammengestellt: häufig verwendet werden 316L / 904L / 321, mit Dicken von 0,075–700 mm.
6 Teile und Materialliste
| Teil / Komponente | Empfohlene Werkstoffgüte | Größe / Dicke | Oberfläche | Versagensarten | Referenzstandards |
|---|---|---|---|---|---|
| Bipolare Platten für PEM-Elektrolyseure | 316L/904L/321Unbeschichtet + Ti/TiN, CrN/TiN, Nb-Beschichtungen | 1–0,5 mm dünnes Blech; 0,5–2 mm Strömungsfeldplatte | Beschichtung/Polieren | Hohe Korrosionsrate, sauerstoffreich + stark saurer pH → lokale Lochfraßkorrosion, TiN nahezu vollständig in 0,5 M H₂SO₄ → Nadelstiche/Rissbildung | ISO 22734, ASTM A240, Spezifikationen der Beschichtungslieferanten |
| Bipolare Platten für Brennstoffzellen | 316L/904L dünnes Band + leitfähige korrosionsbeständige Beschichtung | 0,075–0,15 mm | Beschichtung/Glasiert | pH 2–4 + zyklisches Potential → Lochfraßkorrosion + erhöhter Kontaktwiderstand | GB/T 20042.1; ASTM A240 |
| Elektrolyseplatten, Elektrolysefilter, Elektrolyserohr | 316L/904L | 2–20mm | 2B/gebeizt/beschichtet | Alkalische Lösung/PEM sauer+Cl⁻+hohe Temperatur→Lochfraß/SCC | GB/T 3280; ISO 22734 |
| Hochdruck-Wasserstoffspeicher-Liner/Speichertank-Auskleidung | 316L | Innenliner 2-10mm | 2B/Beizen/Entfetten | Hochdruck-Wasserstoff → Wasserstoffversprödung (Beschleunigung der Rissausbreitung) + zyklische Ermüdung | GB/T 33291; ISO 11114-4; ASME VIII-3 |
| Stationäre Hochdruck-Rohrleitung/Fittings | 316L | Wanddicke 2-10mm; PN350-700bar | Beizen/Entfetten | Hochdruck-Wasserstoff + zyklischer Druck → Ermüdung + Wasserstoffversprödung; Leckage an der Verbindung | ISO 19880-1; ASME B31.12 |
| Wasserstoffmetallurgie/Chemieindustrie Rohrleitungen/Wärmetauscher | 316L/321 | 2–20mm | 2B/Säurewäsche | Hochtemperatur-Hochdruck-Wasserstoff + H₂S/Cl⁻ → Wasserstoffversprödung + Korrosion | ASME B31.12；GB/T 3280 |
Die Tabelle innen istStandardkonfiguration.Dasselbe Bauteil kann je nach Medium, Temperatur und Schweißverfahren von 304 auf 316L oder 2205 wechseln – beschreiben Sie die Einsatzbedingungen genauer, statt nur Werkstoffgüten anzugeben.
Wesentliche Werkstoffaspekte
- Die in dieser Branche am häufigsten verwendeten Werkstoffgüten sind 316L (6), 904L (3) und 321 (2) – die Zahlen in Klammern geben die Anzahl der betroffenen Bereiche an und dienen als Ausgangspunkt für Angebot und Materialvorbereitung.
- In sauren Medien ist 316L nur die Basislinie; höhere Konzentrationen oder Temperaturen erfordern 904L / Duplex (3/6 Treffer).
- Häufige Korrosionsursachen (2/6 Treffer): Chlorid und Salz sind die häufigsten Korrosionsursachen (Lochfraß, Spaltkorrosion).
- Dickenbereich 0,075–700 mm: Dünne Bleche sind meist Umformteile (Rückfederung beim Biegen und Rissbildung beim Tiefziehen berücksichtigen), dicke Bleche sind meist Schweißkonstruktionen (Wärmeeintrag und Sensibilisierung berücksichtigen).
Häufige Probleme
Welcher Edelstahl wird am häufigsten für die Wasserstofferzeugung verwendet?
Von insgesamt 6 Komponenten erscheint 316L am häufigsten (6 Treffer), gefolgt von 904L (3 Treffer) und 321 (2 Treffer). Die konkrete Wahl für ein Bauteil hängt weiterhin vom Medium und der Temperatur ab; so sollten Edelstahl-Arbeitsplatten, die mit Salzwasser in Kontakt kommen, von 304 auf 316L wechseln.
Welche Bauteile sind am anfälligsten für Probleme?
Basierend auf Schadensbeschreibungen sind typisch: „PEM-Elektrolyt-Bipolarplatten“: hohes Potenzial + Sauerstoffreichtum + starke Säure pH ~2 → Korrosionsrate von blankem 316L/904L höher; Nadelstiche oder Abblätterung bei Beschichtungen → lokaler Lochfraß; TiN versagt vollständig nach 3 Stunden in 0,5 M H₂SO₄ bei 0,5 M H₂SO₄; empfohlene Werkstoffgüten: 316L/904L/321 Blankobleche + Ti/TiN, CrN/TiN, Nb-Beschichtungen, Spezifikationen: dünnes Blech 0,1–0,5 mm; Strömungsfeldplatte 0,5–2 mm. Für diese Bedingungen wird empfohlen, Medienkonzentration, Temperatur und Reinigungsverfahren bereits in der Designphase zu spezifizieren.
Welche Dicke sollte ich wählen?
Der Dickenbereich in der Liste beträgt 0,075–700 mm. Bei dünnen Blechen sind Biegen und Oberfläche zu berücksichtigen; bei dicken Blechen Schweißen und Strukturfestigkeit. Die Werte können je nach Hersteller für dieselbe Stelle variieren; prüfen Sie Ihre Zeichnung oder Betriebsbedingungen.
Verwandte Werkstoffe und angrenzende Branchen
Applications6
Thickness0.075–700mm
Grades075/700