Een brede toepassing van dik hogesterktestaal (HSS) wordt in de petrochemische en nautische sector tegengehouden door de conservatieve normen die de notified bodies hanteren. Om die reden start TNO een innovatieparticipatieproject waarin bedrijven kunnen participeren. Projectleider namens TNO is Jan Willen Slijkoord.
TNO komt tot deze uitspraak op basis van gesprekken met Shell, Vopak en Tata Steel. ‘Om de bezwaren vanuit de notified bodies (keuringsinstellingen als Lloyds) te weerleggen is het van groot belang dat we testen ontwikkelen die aantonen dat het dunnere HSS zonder problemen kan worden toegepast in extreme situaties’, vertelt Slijkoord.
Hij doelt daarbij op toepassingen van HSS onder arctische omstandigheden, blootstelling aan corrosieve gassen of de toepassing voor drukvaten en grote opslagtanks voor agressieve biobrandstoffen. Slijkoord roept om die reden staalproducenten, eindgebruikers, constructiebedrijven, tankbouwers en lasbedrijven op om te participeren in dit project.
Kritische toepassingen
TNO heeft onderzoek gedaan naar de breukbestandheid, vermoeiingssterkte en mogelijke nabehandelingen van HSS bij de materiaalsterkten S355 tot S1100 met een dikte uiteenlopend van 30 mm tot 135 mm. Daaruit is gebleken dat HSS ook in hoge mate geschikt is voor kritische toepassingen. Als resultaat van de praktische inzichten uit het onderzoek, kan de norm nu worden aangepast ten aanzien van de breukbestandheidscriteria en aannames ten aanzien van nabehandelingen na lassen. Hierdoor kunnen werktuigbouwkundigen hun sterkteberekeningen baseren op realistischere cijfers.
Daarnaast heeft TNO aandacht besteed aan het ontwikkelen van de juiste maatregelen ter voorkoming van materiaalmoeheid, vooral in de buurt van lasverbindingen.
Ultrasonic impact treatment
De bestandheid tegen materiaalmoeheid neemt bij HSS toe als iedere vorm van oppervlakteruwte wordt gladgemaakt en de straal van de lasverbinding wordt vergroot. Daarnaast kan de vermoeiingssterkte worden vergroot door in de lasteen en de warmte beïnvloede zone (HAZ) drukbelastingen te creëren. Uit onderzoek blijkt dat Ultrasonic Impact Treatment (UIT, behandeling met ultrageluidspulsen) bij de toegepaste testomstandigheden de meest effectieve manier was om de vermoeiingssterkte te vergroten (PIT = Pneumatic Impact Treatment, behandeling met pneumatische pulsen).