Moderne Stähle für den Bau von Offshore‐Konstruktionen – Herstellungsverfahren und Eigenschaften

Stähle, die vor der Küste im Meer (offshore) sowohl in Bauwerken zur Öl‐ und Gasförderung als auch in Offshore‐Windanlagen verwendet werden, müssen besondere Anforderungen erfüllen. Diese sind deutlich höher als für ähnliche Bauwerke an Land. Die offshore verwendeten Stähle müssen neben den vom Konstrukteur geforderten Streckgrenzen und Festigkeiten auch sehr hohe Zähigkeiten besitzen. Gleichzeitig soll eine möglichst gute Schweißbarkeit sichergestellt sein. Erhöhte Festigkeiten werden vor allem benötigt, um durch die Verwendung dünnerer Bleche leichtere Konstruktionen, die sich besser errichten oder transportieren lassen, verwirklichen zu können. Auch wird der Umfang der Schweißarbeiten infolge der Verwendung dünnerer Bleche reduziert. Erhöhte Zähigkeit ist von Bedeutung, um Materialschäden wie sprödes Versagen zu vermeiden oder bestehende Anrisse aufzufangen und damit der Konstruktion eine größere Sicherheit zu geben. Um diese Eigenschaften einstellen zu können, werden beim Walzen des Materials mit kontrollierten thermomechanischen Walzverfahren bei bestimmten Temperaturen auftretende metallphysikalische Prozesse ausgenutzt. Ferner können der Stahlschmelze Legierungsmittel zugegeben werden. Durch ein schlankes Legierungsmittelkonzept lässt sich die Anfälligkeit gegen Risse in der Wärmeeinflusszone, die beim Schweißen entstehen können, vermindern. Aufwendige Vorwärmprozeduren können hierdurch wegfallen. Das hohe Zähigkeitsniveau des Grundwerkstoffs toleriert die in der Wärmeeinflusszone zu erwartende Abnahme der Zähigkeit, da die gesunkenen Werte nach wie vor weit oberhalb der kritischen Werte liegen werden. Bei Schweißfehlern verhält sich das Material fehlerverzeihender als dies bei früher produzierten Stählen der Fall ist.