s<\/em> \u2013 odchylenie standardowe, dla ci\u015bnienia kPa1. Wst\u0119p<\/h3>\n\n\n\n W ostatnich latach istotnego znaczenia nabiera mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykorzystania istniej\u0105cej infrastruktury gazowej w procesie transformacji energetycznej, w szczeg\u00f3lno\u015bci w kontek\u015bcie integracji odnawialnych \u017ar\u00f3de\u0142 energii. Sieci gazowe rozpatrywane s\u0105 jako potencjalna infrastruktura do transportu oraz magazynowania wodoru, produkowanego m.in. w procesach elektrolizy zasilanej energi\u0105 pochodz\u0105c\u0105 z OZE, zw\u0142aszcza w sytuacji braku mo\u017cliwo\u015bci innego zagospodarowania.<\/p>\n\n\n\n
Jednocze\u015bnie implementacja wodoru w istniej\u0105cych systemach gazowych wi\u0105\u017ce si\u0119 z szeregiem wyzwa\u0144 technicznych i materia\u0142owych. Wod\u00f3r, ze wzgl\u0119du na swoje w\u0142a\u015bciwo\u015bci fizykochemiczne, takie jak ma\u0142a cz\u0105steczka, wysoka dyfuzyjno\u015b\u0107 oraz zdolno\u015b\u0107 do powodowania krucho\u015bci wodorowej materia\u0142\u00f3w, stawia szczeg\u00f3lne wymagania wobec element\u00f3w infrastruktury, w tym kompensator\u00f3w d\u0142awicowych oraz po\u0142\u0105cze\u0144 roz\u0142\u0105cznych. Kluczowe staje si\u0119 zatem okre\u015blenie ich szczelno\u015bci, odporno\u015bci materia\u0142owej oraz d\u0142ugoterminowej trwa\u0142o\u015bci w warunkach pracy z mieszaninami gazu ziemnego i wodoru lub czystym wodorem.<\/p>\n\n\n\n
Istotnym aspektem eksploatacji sieci i instalacji gazowych jest r\u00f3wnie\u017c analiza ryzyka zwi\u0105zanego z wyst\u0119powaniem nieszczelno\u015bci. Wycieki gazu, niezale\u017cnie od ich skali, mog\u0105 prowadzi\u0107 do powa\u017cnych konsekwencji, takich jak zagro\u017cenie wybuchem, emisja gaz\u00f3w cieplarnianych czy straty energetyczne. W przypadku wodoru ryzyko to dodatkowo wzrasta ze wzgl\u0119du na jego szeroki zakres palno\u015bci oraz wysok\u0105 przenikalno\u015b\u0107. Dlatego konieczne jest systematyczne podej\u015bcie do identyfikacji zagro\u017ce\u0144, szacowania ryzyka oraz jego oceny w oparciu o metody ilo\u015bciowe i jako\u015bciowe, takie jak analiza FMEA (Failure Modes and Effects Analysis, [4]), HAZOP (Hazard and Operability Study, [2]) czy podej\u015bcie oparte na wska\u017anikach niezawodno\u015bci.<\/p>\n\n\n\n
Minimalizacja ryzyka wymaga wdro\u017cenia kompleksowych dzia\u0142a\u0144 dotycz\u0105cych materia\u0142\u00f3w i konstrukcji uszczelnie\u0144 oraz procedur eksploatacyjnych. Szczeg\u00f3lnie istotne jest zarz\u0105dzenie ryzykiem w przypadku transportu domieszek wodoru istniej\u0105c\u0105 infrastruktur\u0105 dystrybucyjn\u0105, projektowan\u0105 do \u015brednio- i nisko-ci\u015bnieniowej dystrybucji gazu ziemnego. W tym wypadku ryzy-ko jest zwi\u0105zane z elementami podatnymi na dyfuzj\u0119 wodoru, takimi jak uszczelnienia po\u0142\u0105cze\u0144 ko\u0142nierzowych oraz gwinto-wych a zw\u0142aszcza kompensatory d\u0142awicowe, licznie wyst\u0119puj\u0105ce w systemie dystrybucyjnym w obszarach eksploatacji g\u00f3rniczej w\u0119gla i miedzi oraz na innych terenach niestabilnych.<\/p>\n\n\n\n
O ile aspekty materia\u0142owe dotycz\u0105ce gazoci\u0105g\u00f3w do transportu wodoru s\u0105 szeroko badane i znane w literaturze [1], to literatura dotycz\u0105ca szczelno\u015bci po\u0142\u0105cze\u0144 jest stosunkowo ograniczona. Zheng z zespo\u0142em [7] badali wp\u0142yw wodoru na uszczelnienia gumowe w wysokoci\u015bnieniowej infrastrukturze przesy\u0142owej, stwierdzaj\u0105c m.in., \u017ce nie jest jeszcze znany wp\u0142yw degradacji czasowej na uszczelnienia. Zhou z zespo\u0142em [8] badali szczeg\u00f3\u0142owy mechanizm fizyczny dyfuzji przez gumowe materia\u0142y uszczelnieniowe. W Polsce prace dotycz\u0105ce szczelno\u015bci wybranych po-\u0142\u0105cze\u0144 mechanicznych sieci i instalacji gazowych w aspekcie do-datku wodoru prowadzi\u0142 Instytut Nafty i Gazu, stwierdzaj\u0105c brak nieszczelno\u015bci przy dodatku 15% wodoru [6].<\/p>\n\n\n\n
Niniejszy artyku\u0142 koncentruje si\u0119 na szczeg\u00f3lnie podatnych na nieszczelno\u015bci, a nie badanych dot\u0105d elementach, jakimi s\u0105 kompensatory d\u0142awicowe. Artyku\u0142 stanowi kontynuacj\u0119 bada\u0144 opisanych w cz\u0119\u015bci I [3], w kt\u00f3rej zaprezentowano koncepcj\u0119, budow\u0119 oraz uruchomienie stanowiska badawczego II generacji. W przedstawionych badaniach wykorzystano to samo stanowisko, wzbogacone o rozwi\u0105zania wynikaj\u0105ce z do\u015bwiadcze\u0144 zdobytych podczas pierwszego etapu prac, obejmuj\u0105ce optymalizacj\u0119 toru pomiarowego oraz doprecyzowanie procedury ba-dawczej. Pozwoli\u0142o to na zwi\u0119kszenie dok\u0142adno\u015bci i powtarzalno\u015bci pomiar\u00f3w, kt\u00f3rych wyniki zaprezentowano w niniejszym artykule w spos\u00f3b mo\u017cliwie kompletny, dokonuj\u0105c koniecznych skr\u00f3t\u00f3w redakcyjnych. Kolejnym etapem prowadzonych bada\u0144 b\u0119dzie wyznaczenie efektywnego wsp\u00f3\u0142czynnika dyfuzji oraz ilo\u015bciowa ocena strat wodoru w odniesieniu do element\u00f3w sieci dystrybucyjnej. Wyniki tych bada\u0144 planuje si\u0119 przedstawi\u0107 w od-r\u0119bnej publikacji.<\/p>\n\n\n\n
2. Metodyka bada\u0144<\/h3>\n\n\n\n Badania przeprowadzono na dw\u00f3ch eksploatowanych kompensatorach d\u0142awicowych DN150 PN16 (rys. 1) z wykorzystaniem stanowiska badawczego II generacji, opisanego szczeg\u00f3\u0142owo w cz\u0119\u015bci I pracy [3]. Kompensator nr 1 zabudowano w r. 1972 i by\u0142 eksploatowany na sieci \u015bredniego ci\u015bnienia, natomiast kompensator nr 2 zabudowano w r. 1987 i by\u0142 eksploatowany na sieci niskiego ci\u015bnienia. Oba urz\u0105dzenia eksploatowano na gazie koksowniczym do roku 1993, nast\u0119pnie do 2025 na gazie ziemnym.<\/p>\n\n\n\n
Celem bada\u0144 by\u0142o sprawdzenie, czy badane elementy zachowuj\u0105 szczelno\u015b\u0107 lub te\u017c stwarzaj\u0105 ryzyko w przypadku ich zasto-sowania na wodorze, w szczeg\u00f3lno\u015bci okre\u015blenie intensywno\u015bci przenikania wodoru do otoczenia. W tym celu nape\u0142niano je wodorem pod ci\u015bnieniem nie mniejszym ni\u017c 400 kPa, a st\u0119\u017cenie wodoru mierzono w uszczelnionej komorze wype\u0142nionej azotem. Spos\u00f3b przeprowadzenia pr\u00f3by odpowiada pr\u00f3bie ci\u015bnieniowej gazoci\u0105gu wg ST-IGG 0902:2025 [5]. Aby stwierdzi\u0107, czy wod\u00f3r przedostaje si\u0119 do komory, realizowano pomiar elektrochemicz-ny koncentracji wodoru w ppm, oraz rejestracj\u0119 ci\u015bnienia i temperatury w elemencie i komorze.<\/p>\n\n\n\n
Przed ka\u017cd\u0105 seri\u0105 pomiarow\u0105 weryfikowano szczelno\u015b\u0107 bada-nego elementu oraz ca\u0142ego uk\u0142adu pomiarowego. Pomiary prowadzono przy ci\u015bnieniu przekraczaj\u0105cym 400 kPa; ka\u017cda pr\u00f3ba obejmowa\u0142a 4-godzinny okres stabilizacji oraz 24-godzinny okres rejestracji. Rejestrowano st\u0119\u017cenie wodoru w komorze po-miarowej oraz ci\u015bnienie i temperatur\u0119 w elemencie i w komorze.<\/p>\n\n\n\nRys. 1. Obiekt badany nr 1: Kompensator DN150 PN16 \u0179r\u00f3d\u0142o: opracowanie w\u0142asnePomiar st\u0119\u017cenia wodoru w komorze badawczej H2<\/sub> zrealizowano przy u\u017cyciu czujnika ProGas 4 firmy AtestGaz wyposa\u017conego w modu\u0142 elektrochemiczny. Urz\u0105dzenie to charakteryzuje si\u0119 zakresem pomiarowym 0\u20131000 ppm oraz sprz\u0119tow\u0105 kompensacj\u0105 wp\u0142ywu temperatury otoczenia. Niepewno\u015b\u0107 pomiaru nie zosta\u0142a zadeklarowana przez producenta. Czujnik wykorzystano w trybie pracy source, a funkcja konwersji sygna\u0142u analogowego 4\u201320 mA na wielko\u015b\u0107 pomiarow\u0105 \ud835\udc65H2<\/sub> (ppm) obejmowa\u0142a dodatkowe kodowanie stan\u00f3w czujnika takich jak np. 2 mA \u2013 awaria krytyczna, 22 mA \u2013 przeci\u0105\u017cenie gazowe. Do pomiaru temperatury w kompensatorze T1, \u00b0C oraz komorze badawczej T2, \u00b0C zastosowano czujniki rezystancyjne Introl\u00ae IT-CF1-Pt100\/B\/3-PKS-3-50-G1\/4 wykorzystuj\u0105ce termorezystor platynowy Pt100, kt\u00f3rych zmiana oporno\u015bci przetwarzana by\u0142a przez przetworniki temperatury INOR\u00ae APAQ-R130. Parametry ci\u015bnienia monitorowano za pomoc\u0105 przetwornik\u00f3w JUMO\u00ae dTRANS p30, dobranych odpowiednio do zakres\u00f3w: p1<\/sub>: 0\u20136 bar dla elementu badanego (kompensatora) oraz p2<\/sub>: 0\u20130,25 bar dla komory badawczej. Standardem transmisji dlas<\/sub> = 12 s, a zgromadzone dane przesy\u0142ano do nadrz\u0119dnej stacji in\u017cynierskiej. Schemat systemu pomiarowego wraz z wyszczeg\u00f3lnionymi sygna\u0142ami pomiarowymi oraz ideowym zaprezentowaniem element\u00f3w uk\u0142adu przedstawiono na rys. 2.<\/p>\n\n\n\nRys. 2. Schemat ideowy systemu pomiarowego z wyszczeg\u00f3lnionymi wielko\u015bciami mierzonymi, stacj\u0105 in\u017cyniersk\u0105 (PC), sterownikiem PLC (S7-1200) oraz modu\u0142em wej\u015b\u0107 analogowych (SM 1231). \u0179r\u00f3d\u0142o: opracowanie w\u0142asneW przypadku pomiaru ci\u015bnienia wyznaczono niepewno\u015b\u0107 pomiarow\u0105 typu B, kt\u00f3rej \u017ar\u00f3d\u0142em by\u0142y parametry metrologiczne deklarowane przez producenta przetwornik\u00f3w ci\u015bnienia. Za \u017ar\u00f3d\u0142o niepewno\u015bci przyj\u0119to odchylenie charakterystyki wynosz\u0105ce \u00b10,5% ko\u0144cowej warto\u015bci zakresu pomiarowego. Przy za\u0142o\u017ceniu prostok\u0105tnego rozk\u0142adu prawdopodobie\u0144stwa standardowa niepewno\u015b\u0107 dla przetwornika FS = 600 kPa wynios\u0142a:<\/p>\n\n\n\n
u<\/mi>B<\/mi><\/msub>=<\/mo>a<\/mi>\/<\/mi>3<\/mn><\/msqrt>;<\/mo><\/mspace>a<\/mi>=<\/mo>6<\/mn>k<\/mi>P<\/mi>a<\/mi>;<\/mo><\/mspace>u<\/mi>B<\/mi><\/msub>=<\/mo>1,73<\/mn>k<\/mi>P<\/mi>a<\/mi><\/mrow>u_B=a\/\\sqrt{3}; \\quad a=6 kPa; \\quad u_B= 1,73 kPa<\/annotation><\/semantics><\/math><\/div>\n\n\n\nAnalogicznie, dla przetwornika FS = 25 kPa otrzymano uB<\/sub> = 0,072 kPa. Warto\u015bci te por\u00f3wnano ze zmianami ci\u015bnienia w trakcie bada\u0144, traktowanymi jak losowa pr\u00f3ba.<\/p>\n\n\n\n2.1. Plan bada\u0144<\/h5>\n\n\n\n W przypadku pierwszego kompensatora badania prowadzono zgodnie z nast\u0119puj\u0105c\u0105 sekwencj\u0105:<\/p>\n\n\n\n
\n100% wod\u00f3r \u2013 g\u0142\u00f3wna pr\u00f3ba badawcza obejmuj\u0105ca 3 powt\u00f3rzenia badania,<\/li>\n\n\n\n 100% azot \u2013 pr\u00f3ba kontrolna z wykorzystaniem gazu oboj\u0119tnego,<\/li>\n\n\n\n 100% gaz ziemny (metan) \u2013 pr\u00f3ba z wykorzystaniem medium eksploatacyjnego.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\nW drugim kompensatorze zachowano taki sam spos\u00f3b przygotowania elementu i stanowiska, zmieniaj\u0105c jedynie kolejno\u015b\u0107 podawanych gaz\u00f3w w celu oceny wp\u0142ywu sekwencji bada\u0144 na charakter uzyskiwanych wynik\u00f3w. W ka\u017cdym wypadku pomi\u0119dzy pr\u00f3bami zachowywano odst\u0119p 24 h wraz z przedmuchaniem komory i elementu badanego azotem. Kolejno\u015bci bada\u0144 w poszczeg\u00f3lnych cyklach przedstawiono na rys. 3 i 4.<\/p>\n\n\n\nRys. 3. Sekwencja bada\u0144 dla pierwszego elementu badanego \u0179r\u00f3d\u0142o: opracowanie w\u0142asneRys. 4. Rozszerzona sekwencja bada\u0144 dla drugiego elementu badanego. \u0179r\u00f3d\u0142o: opracowanie w\u0142asne 3. Wyniki bada\u0144<\/h3>\n\n\n\n3.1. Cykl I bada\u0144 \u2013 element badany nr 1<\/h5>\n\n\n\n3.1.1. Pomiar zasadniczy: 3 cykle nape\u0142niania wodorem<\/h5>\n\n\n\n Dla I cyklu bada\u0144 wykonano trzy pr\u00f3by nape\u0142nienia elementu badanego czystym wodorem (tabela 1, rys. 5).<\/p>\n\n\n\n
Tabela 1. Zestawienie wynik\u00f3w pomiaru dla I cyklu bada\u0144. E \u2013 element badany: kompensator nr 1 DN150 PN16, K \u2013 komora, opracowanie w\u0142asneWielko\u015b\u0107<\/td> Jedn.<\/td> Pr\u00f3ba 1<\/td> Pr\u00f3ba 2<\/td> Pr\u00f3ba 3<\/td><\/tr> E<\/td> K<\/td> E<\/td> K<\/td> E<\/td> K<\/td><\/tr> xH2,1<\/sub><\/td>ppm<\/td> <\/td> 67,13<\/td> <\/td> 77,94<\/td> <\/td> 28,97<\/td><\/tr> xH2,2<\/sub><\/td>ppm<\/td> <\/td> 79,43<\/td> <\/td> 89,19<\/td> <\/td> 57,54<\/td><\/tr> xH2,2<\/sub>-xH2,1<\/sub><\/td>ppm<\/td> <\/td> +12,30<\/strong><\/td> <\/strong><\/td>+11,25<\/strong><\/td> <\/strong><\/td>+28,57<\/strong><\/td><\/tr>xH2,max<\/sub><\/td>ppm<\/td> <\/td> 84,382<\/td> <\/td> 95,595<\/td> <\/td> 60,80<\/td><\/tr> xH2,min<\/sub><\/td>ppm<\/td> <\/td> 60,800<\/td> <\/td> 73,315<\/td> <\/td> 24,70<\/td><\/tr> p1<\/sub><\/td>kPa<\/td> 414,11<\/td> 101,31<\/td> 414,50<\/td> 101,55<\/td> 427,76<\/td> 101,41<\/td><\/tr> p2<\/sub><\/td>kPa<\/td> 414,93<\/td> 101,62<\/td> 415,17<\/td> 101,75<\/td> 427,30<\/td> 101,18<\/td><\/tr> (p2<\/sub>-p1<\/sub>)\/pSR<\/sub><\/td>%<\/td> +0,2%<\/td> +0,3%<\/td> +0,16%<\/td> +0,19%<\/td> -0,11%<\/td> -0,22%<\/td><\/tr> pmax<\/sub><\/td>kPa<\/td> 416,67<\/td> 101,38<\/td> 416,45<\/td> 102,12<\/td> 428,82<\/td> 101,57<\/td><\/tr> pmin<\/sub><\/td>kPa<\/td> 412,59<\/td> 101,09<\/td> 412,87<\/td> 101,40<\/td> 426,43<\/td> 100,96<\/td><\/tr> PSR<\/sub><\/td>kPa<\/td> 414,61<\/td> 101,28<\/td> 414,77<\/td> 101,74<\/td> 427,66<\/td> 101,27<\/td><\/tr> (pmax<\/sub>-pmin<\/sub>)\/pSR<\/sub><\/td>%<\/td> 1,0%<\/td> 0,9%<\/td> 0,9%<\/td> 0,7%<\/td> 0,6%<\/td> 0,6%<\/td><\/tr> \u03c3(pi)<\/td> kPa<\/td> 1,394<\/td> 0,314<\/td> 1,186<\/td> 0,245<\/td> 1,186<\/td> 0,245<\/td><\/tr> uB<\/sub>(p)<\/td>kPa<\/td> 1,73<\/td> 0,072<\/td> 1,73<\/td> 0,072<\/td> 1,73<\/td> 0,072<\/td><\/tr> V<\/td> m3<\/sup><\/td>0,038<\/td> 0,096<\/td> 0,038<\/td> 0,096<\/td> 0,038<\/td> 0,096<\/td><\/tr> T1<\/sub><\/td>K<\/td> 290,9<\/td> 290,9<\/td> 291,2<\/td> 291,2<\/td> 293,5<\/td> 293,5<\/td><\/tr> n1<\/sub><\/td>mol<\/td> 6,506<\/td> 4,021<\/td> 6,507<\/td> 4,027<\/td> 6,661<\/td> 3,989<\/td><\/tr> T2<\/sub><\/td>K<\/td> 291,5<\/td> 291,5<\/td> 291,7<\/td> 291,7<\/td> 293,6<\/td> 293,6<\/td><\/tr> n2<\/sub><\/td>mol<\/td> 6,506<\/td> 4,025<\/td> 6,506<\/td> 4,028<\/td> 6,652<\/td> 3,979<\/td><\/tr> \u0394n<\/td> mol<\/td> 0,000<\/strong><\/strong><\/td>+0,004<\/strong><\/strong><\/td>–<\/strong>0,001<\/strong><\/strong><\/td>+0,001<\/strong><\/strong><\/td>–<\/strong>0,009<\/strong><\/strong><\/td>–<\/strong>0,010<\/strong><\/strong><\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\nWe wszystkich trzech pr\u00f3bach pomimo szumu pomiarowego zauwa\u017calnego na rys. 5 stwierdzono niewielki, ale systematyczny wzrost st\u0119\u017cenia wodoru w czasie, najwi\u0119kszy dla pr\u00f3by nr 3. S\u0105 to we wszystkich przypadkach wielko\u015bci bardzo ma\u0142e. Najwy\u017csze zmierzone warto\u015bci st\u0119\u017cenia po 1 dobie pr\u00f3by wynosz\u0105 ok. 90 ppm, co stanowi zaledwie ok. 0,2% dolnej granicy wybuchowo\u015bci wodoru w powietrzu (4%). Wzrost ma charakter monotoniczny, co wskazuje, \u017ce wod\u00f3r sukcesywnie przedostaje si\u0119 z elementu badanego do komory pomiarowej. <\/p>\n\n\n\n
Wyniki dotycz\u0105ce ci\u015bnie\u0144 i temperatury wskazuj\u0105, \u017ce w tak ma\u0142ym zakresie r\u00f3\u017cnic st\u0119\u017ce\u0144 oraz przy tak ma\u0142ej migracji wodoru nie jest mo\u017cliwe jej stwierdzenie na drodze pomiar\u00f3w parametr\u00f3w stanu gazu, gdy\u017c zjawisko ma zbyt ma\u0142\u0105 skal\u0119, po drugie wyst\u0119puje zauwa\u017calna korelacja zw\u0142aszcza ci\u015bnienia w komorze badawczej i temperatury (tabela 2). Wzrost ci\u015bnienia w komorze jest wi\u0119c zwi\u0105zany ze wzrostem temperatury, a nie przyrostem ilo\u015bci gazu w wyniku migracji wodoru, kt\u00f3ry jest pomijalny. Podobnie dla elementu badawczego: dla pr\u00f3by 2 odnotowano nieznaczny przyrost ilo\u015bci gazu, co oznacza, \u017ce ubytek wodoru jest mniejszy ni\u017c niepewno\u015b\u0107 wyliczenia ilo\u015bci gazu w oparciu o pomiary ci\u015bnienia i temperatury.<\/p>\n\n\n\nRys. 5. Rejestracja wybranych parametr\u00f3w podczas pr\u00f3b dla wodoru. Element badany nr 1Tabela 2. Wsp\u00f3\u0142czynniki korelacji wybranych wielko\u015bci mierzonych. Element badany nr 1Wsp\u00f3\u0142czynnik korelacji<\/td> Pr\u00f3ba 1<\/td> Pr\u00f3ba 2<\/td> Pr\u00f3ba 3<\/td><\/tr> Ci\u015bnienia i temperatury komory<\/td> 0,928<\/td> 0,948<\/td> 0,98<\/td><\/tr> Ci\u015bnienia komory i ci\u015bnienia elementu<\/td> 0,969<\/td> 0,953<\/td> 0,86<\/td><\/tr> Ci\u015bnienia i temperatury elementu<\/td> 0,846<\/td> 0,844<\/td> 0,80<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n3.1.2. Pomiary kontrolne 100% CH4<\/sub> oraz 100% N2<\/sub><\/h3>\n\n\n\nPo zako\u0144czeniu pomiaru zasadniczego wykonano dwa pomiary kontrolne polegaj\u0105ce na nape\u0142nieniu elementu badanego czystym metanem oraz czystym azotem (ka\u017cdorazowo po uprzednim przedmuchaniu oraz postoju 24 h). Wyniki pomiar\u00f3w przedstawiono w tabeli 3, a przebieg rejestrowanych parametr\u00f3w na rys. 6.<\/p>\n\n\n\n
Tabela 3. St\u0119\u017cenie wodoru w komorze badawczej podczas pr\u00f3b kontrolnych wykonanych po pr\u00f3bach zasadniczych. Element badany nr 1Wielko\u015b\u0107<\/td> Jedn.<\/td> Pr\u00f3ba CH4<\/sub><\/td>Pr\u00f3ba N2<\/sub><\/td><\/tr>xH2,1<\/sub><\/td>ppm<\/td> 59,14<\/td> 53,24<\/td><\/tr> xH2,2<\/sub><\/td>ppm<\/td> 89,16<\/td> 84,89<\/td><\/tr> xH2,2<\/sub>-xH2,1<\/sub><\/td>ppm<\/td> 30,02<\/td> 31,65<\/td><\/tr> xH2,max<\/sub><\/td>ppm<\/td> 95,56<\/td> 89,23<\/td><\/tr> xH2,min<\/sub><\/td>ppm<\/td> 52,66<\/td> 46,41<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\nAnaliza wynik\u00f3w pr\u00f3by z wykorzystaniem metanu oraz azotu wskazuje na utrzymywanie si\u0119 podwy\u017cszonego poziomu wodoru oraz jego sta\u0142y wzrost w komorze badawczej pomimo braku wodoru wewn\u0105trz badanego elementu oraz pomimo przedmuchania komory azotem pomi\u0119dzy pr\u00f3bami. Rejestrowana obecno\u015b\u0107 wodoru wskazuje na wyst\u0119powanie procesu desorpcji wodoru zaabsorbowanego podczas pr\u00f3b zasadniczych. Oznacza to, \u017ce materia\u0142y tworz\u0105ce kompensator wykazuj\u0105 zdolno\u015b\u0107 czasowego magazynowania wodoru, kt\u00f3ry nast\u0119pnie jest stopniowo uwalniany do przestrzeni komory badawczej. Najbardziej prawdopodobnymi miejscami retencji wodoru s\u0105 struktura uszczelnienia d\u0142awicy, przestrzenie mi\u0119dzywarstwowe materia\u0142\u00f3w uszczelniaj\u0105cych, powierzchnie wewn\u0119trzne \u015bcianek rury oraz obszary kontaktu pomi\u0119dzy poszczeg\u00f3lnymi elementami kompensatora.<\/p>\n\n\n\n
3.2. Cykl II bada\u0144 \u2013 element badany nr 2<\/h5>\n\n\n\n Z uwagi na zaobserwowan\u0105 bezw\u0142adno\u015b\u0107 uk\u0142adu oraz akumulacj\u0119 wodoru w materia\u0142ach uszczelnieniowych, dla drugiego elementu badawczego zmodyfikowano plan bada\u0144. W pierwszej kolejno\u015bci rozpocz\u0119to od dokonania pr\u00f3by kontrolnej azotem, nast\u0119pnie wykonano kolejn\u0105 pr\u00f3b\u0119 metanem. Dopiero po wykonaniu dw\u00f3ch pr\u00f3b kontrolnych uk\u0142adu przyst\u0105piono do pr\u00f3by g\u0142\u00f3wnej nape\u0142niaj\u0105c element badawczy wodorem (3 powt\u00f3rzenia). Na zako\u0144czenie wykonano pojedyncz\u0105 pr\u00f3b\u0119 kontroln\u0105 azotem.<\/p>\n\n\n\nRys. 6. Wzrost st\u0119\u017cenia wodoru w komorze badawczej w pr\u00f3bach kontrolnych wykonanych po zako\u0144czeniu pr\u00f3b zasadniczych. Element badany nr 13.2.1. Pomiar kontrolny wst\u0119pny 100% N2 100% CH4<\/sub><\/h5>\n\n\n\nPrzed rozpocz\u0119ciem pomiaru zasadniczego wykonano dwa pomiary kontrolne polegaj\u0105ce na nape\u0142nieniu elementu badanego czystym azotem oraz czystym metanem (ka\u017cdorazowo po uprzednim przedmuchaniu oraz postoju 24 h). Podobnie jak dla pomiar\u00f3w zasadniczych, zastosowano ci\u015bnienie pr\u00f3by > 400 kPa, czas pr\u00f3by 24 h oraz czas stabilizacji 4 h. Wyniki pomiar\u00f3w przedstawiono w tabeli 4, a przebieg rejestrowanych parametr\u00f3w na rys. 7.<\/p>\n\n\n\n
Tabela 4. St\u0119\u017cenie wodoru w komorze badawczej podczas pr\u00f3b kontrolnych wykonanych przed pr\u00f3bami zasadniczymi. Element badany nr 2Wielko\u015b\u0107<\/td> Jedn.<\/td> Pr\u00f3ba N2<\/sub><\/td>Pr\u00f3ba CH4<\/sub><\/td><\/tr>xH2,1<\/sub><\/td>ppm<\/td> 32,227<\/td> 38,520<\/td><\/tr> xH2,2<\/sub><\/td>ppm<\/td> 32,227<\/td> 38,411<\/td><\/tr>
![\"ORCID](\"http:\/\/gwits.pl\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/ORCID.png\")
<\/em><\/a>2<\/sup><\/em>, Wojciech Kostowski ![\"\"](\"https:\/\/gwits.pl\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/1065545GWITS20260701_R1.png\")
![\"\"](\"https:\/\/gwits.pl\/wp-content\/uploads\/2026\/08\/1065545GWITS20260701_R2.png\")