»Obnovljivi rezultati preskusov so ključnega pomena«
Za zagotavljanje varne uporabe vodika je treba materiale preskušati v dejanskih pogojih uporabe. Podjetje SCIOFLEX Hydrogen GmbH je specializirano prav za to – in že več let uporablja preskusno tehnologijo podjetja ZwickRoell. V intervjuju izvršni direktor dr. Bernd Schrittesser spregovori o obnovljivih rezultatih preskusov, varnostnih zahtevah, kompleksnosti sistemov za preskušanje v vodikovih okoljih ter o tem, zakaj uspešni projekti zahtevajo veliko več kot le visokozmogljiv stroj za preskušanje materialov.
Intervju
G. Schrittesser, že več let uporabljate stroj za preskušanje materialov podjetja ZwickRoell. Pogled na projekt s podjetjem ZwickRoell: Kaj je bil največji izziv pri preskušanju materialov za uporabo v vodikovih tehnologijah in kako ste ga rešili?
Največji izziv je bil, da na začetku nismo natančno vedeli – in še danes ne poznamo vseh podrobnosti – kateri preskusi so v določenem okolju dejansko potrebni. Trg je mlad, dinamičen in zelo raznolik. Na tem področju ni univerzalne rešitve, ki bi ustrezala vsem. Zato je bila že sama konfiguracija naprave zahtevna naloga. Podjetje ZwickRoell je zagotovilo odlično podporo, zlasti pri izbiri potrebnih komponent. To nam je omogočilo izdelavo preskusnega sistema, ki deluje ciljno usmerjeno in zanesljivo.
Kaj vas je pri sodelovanju ali uporabljeni tehnologiji za preskušanje najbolj navdušilo?
Najbolj me je navdušila profesionalnost pri našem sodelovanju. Odzivni časi so bili hitri, na vprašanja so odgovarjali neposredno, ves čas pa so si prizadevali najti rešitve za stranko. Vedel sem, da to ni običajna preskusna naprava, ki jo preprosto vklopiš in nato izvajaš en preskus za drugim. Šlo je bolj za proces skupnega razvoja. Prav zato je bila podpora, ki jo nudi ZwickRoell, ključni dejavnik pri naši odločitvi.
Kakšne posebne zahteve postavlja preskušanje v prisotnosti vodika pred preskusne sisteme in kako uporabljeni stroj izpolnjuje te zahteve?
Obnovljivi rezultati so najpomembnejši dejavnik pri karakterizaciji materialov. Če preskušam material in ne dobim obnovljivih rezultatov, se na izmerjene vrednosti ne morem zanesti. Preskušanje v okolju vodika vključuje številne dodatne dejavnike vpliva: Tesnost, cikle izpiranja, silomer, ekstenziometre, temperaturna tipala in druge komponente v sistemu. Številne komponente so ob izpostavljenosti vodiku še posebej zahtevne. Zato potrebujete sistem za preskušanje, ki mu lahko zaupate pri opravljanju te naloge – in prav to smo našli pri podjetju ZwickRoell.
Kje vidite največje razlike med tradicionalnim preskušanjem materialov in preskušanjem v vodikovem okolju?
Tradicionalno preskušanje materialov zame vključuje na primer natezne preskuse, preskuse udarne žilavosti ali preproste meritve utrujanja. V vodikovem okolju pogosto že vstopamo na področje mehanike loma. Na tem področju je potreben bistveno večji napor – kar zadeva pripravo vzorcev, vpenjalne sisteme, ekstenziometre in merilne postopke. Vodik to zapletenost še znatno poveča. Plin ne vpliva le na material, temveč tudi na celotno merilno opremo. Zaradi tega je postopek preskušanja znatno zahtevnejši, zlasti ko gre za zagotavljanje obnovljivih rezultatov.
Kakšno vlogo imata natančnost in obnovljivost v vaših postopkih preskušanja?
Osrednjo vlogo. Obnovljivi rezultati preskusov so ključni za naš obstoj. Kot preskusni laboratorij prodajamo rezultate, na katere se morajo naše stranke lahko zanesti. Če stranke izgubijo zaupanje v naše rezultate preskusov, izgubimo svoj ugled. Zato poudarek ni na tem, ali je sistem cenovno ugodnejši. Najpomembneje je, da so rezultati zanesljivi.
Kakšno konkretno dodano vrednost prinaša rešitev podjetja ZwickRoell v vaše vsakodnevno poslovanje?
Največja dodana vrednost so zanesljivi rezultati preskusov. Ne gre predvsem za varčevanje z energijo ali za to, da bi bili posamezni koraki v procesu izjemno hitri. Najpomembneje je, da zagotavljamo rezultate, na katere se lahko naše stranke zanesejo. In prav ta zanesljivost neposredno vpliva na naš ugled. Ko nova stranka sodeluje z nami in je navdušena nad našim vodenjem projektov ter rezultati preskušanj, to pogosto vodi v dolgoročno partnerstvo.
Kakšne trende trenutno opažate pri preskušanju materialov za vodikove tehnologije?
Opaziti je, da v številnih delih Evrope še vedno vlada negotovost glede tega, kateri preskusi so v okolju z vodikom dejansko potrebni. Številna podjetja trenutno sploh ne izvajajo preskusov v vodikovi atmosferi, saj menijo, da lahko procese ustrezno prikažejo s pomočjo simulacij ali podatkov o materialih. Po našem mnenju je azijska regija v tem pogledu precej bolj napredna. Tam preskušanje materialov v vodikovi atmosferi ne velja več za nekaj, kar je »le zaželeno«, temveč za nujno zahtevo – ne glede na to, ali gre za plastiko, elastomere ali kovine.
Kateri razvojni trendi ali standardi bodo po vašem mnenju v prihodnjih letih še posebej zaznamovali panogo?
Jasno pa vidim naslednje: Umetna inteligenca bo v prihodnosti igrala pomembnejšo vlogo. Cilj je iz merilnih podatkov izpeljati nova razmerja. V prihodnosti bi bilo na primer mogoče odkriti povezave med različnimi preskusnimi metodami, ki trenutno še niso očitne. Prav tako opažamo naraščajoče povpraševanje po tekočem vodiku.
Objekti za preskušanje vodika morajo izpolnjevati stroge zahteve glede varnosti in odobritve. Kakšne so vaše izkušnje?
Ključnega pomena je bilo, da smo že od samega začetka vključili pristojne organe in naročnika. To nam je pomagalo že zgodaj razjasniti zahteve – na primer dokumentacijo o protieksplozijski zaščiti, mejne vrednosti, zasnovo prostorov in varnostne zahteve. Hkrati je treba poudariti: Tudi pristojni organi ali strokovnjaki niso vedno seznanjeni s tovrstno opremo, saj gre za visoko specializirane sisteme. Zato je priporočljivo, da čim prej vzpostavite komunikacijo in vnaprej naslovite čim več morebitnih težav. Kljub temu lahko pride do nepričakovanih zapletov – pri nas se je to na primer zgodilo na področju senzorjev za vodik.
Takšen sistem obsega več kot le stroj za preskušanje materialov. Kako zapletena je bila celotna integracija?
Zelo zahtevno in zamudno. Sistem za preskušanje z vodikom ni rešitev tipa »priklopi in delaj«. Poleg stroja za preskušanje materialov mora med seboj delovati še veliko drugih komponent: Sistem za ustvarjanje tlaka, kompresor, električna inštalacija, sistem za zaznavanje plinov, cevovodi, oskrbovalni sistem, priprava prostora, antistatična tla, prezračevanje, odsesavanje, protieksplozijska zaščita in pridobitev ustreznih dovoljenj. V projekt je bilo vključenih približno deset do dvanajst različnih podjetij. Tudi ob temeljiti pripravi morate računati na to, da bo po namestitvi potreben dodaten čas, preden bo vse zares delovalo, kot je treba. Priporočam, da v zvezi s tem poiščete izkušeno strokovno pomoč.
Kako ste pristopili k uporabnikom in upravljavcem?
Uporabnike je treba vključiti čim prej. Bolj ko razumejo delovanje stroja, samozavestneje bodo upravljali sistem. Ko se zasliši zvok ali se začne korak v procesu, mora upravljavec vedeti, kaj se dogaja, in ne sme občutiti negotovosti. Uporabnike smo poskušali s tematiko seznaniti postopoma. Vedno obstaja določena mera preostalega tveganja, vendar lahko z znanjem, pripravami in jasnimi postopki veliko storite za njegovo zmanjšanje.
Kaj bi priporočili upravljavcem, še preden je sistem dobavljen?
Izkoristite priložnost in se seznanite s sistemom, še preden bo ta dobavljen. Pojdite tja, postavljajte vprašanja, pogovarjajte se s tehniki, opazujte predhodne preskuse, spoznajte postopke menjave tesnil ter se seznanite s hidravliko, kompresorji, avtoklavi in celotnimi procesi. Prej ko se vključite in bolje ko razumete sistem, manjša je verjetnost, da bodo uporabniki pozneje gojili zadržke ali do sistema čutili nezaupanje.
Ali obstaja kakšen dogodek iz projekta ali preskusnega dne, ki še posebej izstopa?
Pozitiven primer je bil projekt z japonskimi strankami, ki je potekal neposredno pri nas. V dveh dneh smo v vodikovih pogojih preskušali približno 40 plastičnih vzorcev. Bilo je impresivno – tako z vidika merilnega sistema in upravljavcev kot tudi pripravljenega zaporedja preskusov. Hkrati vsakodnevno delo nenehno razkriva, kako zapleteni so ti preskusi. Nove specifikacije za preskušanje ne pomenijo zgolj nalaganja novega programa in začetka dela. To zahteva umerjanje, prilagoditve in skrbno izvedbo. Včasih obstajajo vprašanja, na katera še ni dokončnega odgovora, saj jih nihče še ni postavil.
Kakšen nasvet bi dali podjetju, ki šele začenja s preskušanjem na področju vodika?
Začeti bi morali z zelo temeljitim pregledom literature. Razumeti morate, katere teme so relevantne in katere zahteve je dejansko treba izpolniti. Priporočam tudi, da že zgodaj raziščete možnosti financiranja, na primer za infrastrukturne projekte ali projekte na področju naprednih tehnologij (t. i. »deep-tech«). Evropski trg se lahko včasih premika počasi; med prvotnim zanimanjem, sklenitvijo pogodbe in dejanskimi meritvami lahko preteče precej časa. Tisti, ki se tega lotijo naivno, hitro podcenijo potreben napor.
Kaj po vašem mnenju loči zgolj ponudnika tehnologije od pravega partnerja pri preskušanju materialov?
Pravi partner ne dostavi le stroja. Nudijo podporo med implementacijo, so na voljo za vprašanja in sodelujejo s stranko pri iskanju rešitev. Vedno znova se pojavljajo novi izzivi, zlasti pri preskušanju vodika. Zato potrebujete partnerja, ki ne daje le standardnih odgovorov, ampak je pripravljen tudi reševati kompleksna vprašanja. Prav to je bil za nas odločilni dejavnik.