Tekniken som kan förlänga stålets livslängd med 50 år

Hassan Al-Karawi, konstruktör på COWI, tog sin doktorsexamen från Chalmers förra året och har redan gjort avtryck med sin forskning kring stålkonstruktioners hållbarhet. Hans arbete fokuserar på en metod som inte bara kan förlänga livslängden på befintliga konstruktioner men även optimera nya projekt, en metod som kallas ”High Frequency Mechanical Impact” (HFMI).Efter sju års av studier, inklusive en doktorsexamen, började Hassan på COWI som konstruktör. Under hans tid som doktorand på Chalmers har han studerat hur HFMI kan motverka materialutmattning i stora stålkonstruktioner, materialutmattning är den gradvisa och progressiva skadan som uppstår i ett material när det utsätts för kontinuerlig belastning.

– HFMI kan hjälpa oss att förlänga livslängden i stålkonstruktioner med över 50 år jämfört med andra etablerade metoder på marknaden idag. Det finns en otrolig hög potential i HFMI och det bidrar inte bara till längre livslängd utan det minskar materialkostnaderna och gör det billigare att bygga exempelvis stålbroar, säger Hassan.

Tekniken med HFMI går ut på att en apparat, lik en tung pistol med en nål, hamrar på svetsade detaljer i stålkonstruktioner. Detta för att mekaniskt påverka och förbättra svetsade detaljer i stålkonstruktioner. Processen hjälper till att stänga eventuella sprickor och skapar ett tryck som förhindrar att dessa återöppnas, vilket resulterar i starkare och hårdare stål.

HFMI är nyckeln till längre hållbarhet

I sin studie har Hassan riktat in sig på att studera hur HFMI kan förlänga livslängden på stålkonstruktioner som broar, som utsätts för regelbunden belastning från exempelvis vind och fordon. Och i juni presenterades hans senaste vetenskapliga artikel om metoden på Nordens största stålkonferens av hans medförfattare Mohamamd Al-Emrani.

– Genom att studera både teoretiska och praktiska aspekter av HFMI har vi kunnat påvisa metodens effektivitet, inte bara i laboratoriemiljö, utan också i fält. Vår studie har riktat in sig på hur vi kan förlänga livslängden i befintliga stålkonstruktioner.

Billigare och enklare

Jämfört med HFMI-metoden, är andra befintliga metoder på marknaden idag både opraktiska och svåra att genomföra på plats.

– Vi har tittat på motsvarande metoder som finns på marknaden idag och en av dessa går ut på att svetsa själva problemområdet. Men det finns flera utmaningar med den metoden, du behöver bland annat bära med dig väldigt mycket argongas och det är svårt att göra på plats. HFMI är mycket enklare och billigare.

HFMI-metoden har redan använts i vissa stålkonstruktioner, som exempelvis Hisingsbron, men det har tidigare saknats forskning och riktlinjer för hur metoden ska användas. Tack vare Hassans forskning finns det numera ett brett kunskapsunderlag och även riktlinjer för hur metoden ska användas. Nästa steg för Hassan och hans kollegor är att arbeta för att inkludera HFMI i eurokoden för stålkonstruktioner.

– Det skulle innebära att HFMI blir en standardlösning enligt europeisk standard relaterade till hur man designar och underhåller stålkonstruktioner, avslutar Hassan.

Hassan ser optimistiskt på framtiden och planerar att fortsätta sin forskning och publicera ytterligare vetenskapliga artiklar. Samtidigt ser han fram emot att bredda sina praktiska erfarenheter som konstruktör på COWI.