Kiwa-covenant maakt kwaliteit waterstoftransport Groningen Seaport inzichtelijk

Groningen Seaports wil de energievoorziening van de lokale industrie verduurzamen. Om dit te bereiken werken Groningen Seaport en SoluForce, leverancier van kunststof leidingsystemen, aan een gloednieuwe infrastructuur voor het transport van groene waterstof. Om de kwaliteit van het kunststofleidingsysteem en de innovatieve toepassing daarvan inzichtelijk te maken, schakelde SoluForce Kiwa in.

Kiwa leverde, als onafhankelijke expert op het gebied van kunststofmaterialen en -leidingsystemen, de kwaliteitsgarantie voor het SoluForce leidingsysteem M480GT/M570GT H2T pipe PN42 en de toepassing ervan in het waterstofnetwerk van Seaport Groningen. Dat gebeurde door middel van een covenant waarvoor SoluForce de geschiktheid van zijn product diende aan te tonen aan de hand van technische documentatie. De resterende ‘witte vlekken’ werden onderzocht door Kiwa.

Testen

Eén van die witte vlekken was de permeatiesnelheid van waterstof door het leidingsysteem. Het beoordelen en meten van de permeatie was een uitdaging, omdat daarvoor het hele leidingsysteem getest moest worden. De tests moesten worden uitgevoerd bij 42 bar(o), maar volgens projectleider Meine de Vries was dat voor Kiwa geen probleem. 'Meestal testen we waterstoftanks voor de auto-industrie met drukken tot 1.050 bar, dus we beschikken over alle capaciteit en veiligheidsmaatregelen voor het onder druk zetten van een leidingsysteem tot 42 bar(o).'

Teamwerk

Alle tests en testopstellingen werden grondig voorbereid door de experts van Kiwa en dus was het volgens De Vries een kwestie van ‘gewoon’ alles met elkaar verbinden. Maar het hield niet op bij het onder druk zetten van het systeem. ‘Mantelbuizen met zuivere stikstof waren nodig om de waterstof te accumuleren en zo de permeatie meetbaar te maken. Deze mantelbuizen werden passend en lekdicht gemaakt door Kiwa, terwijl technici van SoluForce de verbindingen maakten en de waterstofleidingen met elkaar verbonden. Een mooi staaltje teamwerk tussen Kiwa en SoluForce!’

Gaschromatograaf

Zodra alles onder druk was gezet, konden de metingen beginnen. 'Dankzij onze nauwkeurige gaschromatograaf konden we de extreem kleine concentraties waterstof meten die door het leidingsysteem doordrongen', zegt De Vries. 'En dan beginnen de berekeningen', vult Kiwa-materiaalconsultant Ernst van der Stok aan. 'Het duurt even voordat de steady-state fase van de permeatie plaatsvindt. De hoeveelheid waterstof die door de SoluForce-leidingen per dag doordringt geeft de permeatiesnelheid, maar we wisten niet of we binnen een paar maanden significante resultaten zouden boeken vanwege de gasdichte aluminium barrièrelaag.'

Kick

Daarom gebruikte Kiwa voor de zekerheid een tweede methode om de permeatiesnelheid te meten. Ernst van der Stok: 'Waterstof kan de barrièrelaag alleen passeren door het hechtmiddel van de overlapping van het aluminium. Uiteindelijk constateerden we dat de metingen op het hele systeem goed werkten, hoewel de permeatiesnelheid extreem klein is. Het gaf ook een echte kick toen de berekeningen met de permeatiesnelheid van het hechtmiddel heel goed overeenkwamen met de daadwerkelijke meting van het hele systeem!'

Materiële weerstand

Maar niet alleen permeatie was een witte vlek, ook over het effect van waterstof op de materialen van het leidingsysteem was nog niet alles bekend. ‘Het SoluForce-leidingsysteem is bestand tegen zeer agressieve vloeistoffen en gassen', vertelt Sjoerd Jansma, chemicus bij Kiwa. 'Uit ons eerdere onderzoek en uit de literatuur weten we dat waterstof geen invloed heeft op polyethyleen. Maar hoe zit het met 42 bar(o)?’ Daarom stelde Kiwa het polyethyleen linermateriaal, het hechtmiddel , de aluminium barrièrelaag en de versterkingslaag bloot aan 42 bar(o) waterstof. 'We gebruikten daarbij dezelfde opstelling als bij de permeatietest, waarmee we geld bespaarden voor onze klant. Daarna testten we de monsters mechanisch in onze trekbank, maar er konden geen veranderingen worden gevonden'. Het systeem kan nu worden gebruikt om in de nabije toekomst waterstof voor Groningen Seaports te transporteren. Met extra vertrouwen gecreëerd door Kiwa.

Meer informatie

Neem voor meer informatie over dit project contact op met Hans den Boer (hans.den.boer@kiwa.nl, +31 (0) 88 998 44 78) of Harald Ophoff (harald.ophoff@kiwa.nl, +31 (0) 88 998 35 20).