Titan faalde door ondeugdelijk composietontwerp

De bemande onderzeeër Titan, die in juni 2023 implodeerde op weg naar het wrak van de Titanic, bezweek niet alleen aan de immense druk op 3.800 meter diepte. Volgens het eindrapport van de Amerikaanse kustwacht ging het ook mis in het ontwerp, de materiaalkeuze en het gebrek aan inspectie en onderhoud. De drukromp van koolstofvezelcomposiet speelde daarin een centrale rol.

Het rapport schetst een technisch falen dat voor materiaalverwerkers en ontwerpers in de kunststofindustrie herkenbaar is: een complexe composiettoepassing zonder toetsing, zonder veiligheidsfactor en zonder controle op schade. De lessen reiken verder dan de maritieme sector.

Koolstofvezel als drukhuls

OceanGate koos voor een lichtgewicht ontwerp met een cilindrische romp van koolstofvezelcomposiet. De wanddikte bedroeg ruim 12 centimeter. Aan beide uiteinden zaten titanium hemisferen die met de composiet waren verlijmd. De constructie was niet gecertificeerd en werd nergens extern beoordeeld.

Volgens het rapport ontbrak het aan structurele testgegevens. Er was geen betrouwbare inschatting van het vermoeiingsgedrag of het delaminatierisico van het laminaat. Bovendien was onbekend hoe de overgang tussen het stijve titanium en de flexibele composiet zich gedroeg onder herhaalde belasting.

Verlijming zonder borging

De composietdelen waren gelijmd aan de titanium koepels, maar nergens blijkt uit het rapport dat deze lijmverbindingen zijn gevalideerd. Er zijn geen certificaten van het gebruikte hechtsysteem en er is geen bewijs van tests op hechtingssterkte of verouderingsbestendigheid.

Het rapport wijst erop dat er ook geen niet-destructief onderzoek werd uitgevoerd aan de overgangszones. Interne signalen van schade (zoals afwijkingen in ultrasone metingen) zijn genegeerd of niet opgevolgd.

Geen inspectie, geen onderhoud

Na elke duik kreeg de romp visuele inspectie, maar dat was de enige controle. Er werd geen gebruik gemaakt van structurele monitoring, thermografie, röntgentechniek of andere inspectiemethoden. Ook onderhoud bleef volledig achterwege.

“Het bedrijf beschikte over geen enkel onderhoudsplan of inspectieprotocol voor de drukromp”, aldus het MBI-rapport. De onderzoekers constateren dat het vaartuig mogelijk al bij eerdere duiken structurele schade heeft opgelopen. Die schade kon zich bij herhaald gebruik ontwikkelen tot een kritieke situatie.

Geen veiligheidsmarge

Zowel de composietromp als de acrylaat patrijspoort waren ontworpen voor exact de druk op 3.800 meter, maar zonder marge. Er is geen veiligheidsfactor toegepast. Ook de fabrikant van de patrijspoort had het onderdeel slechts gecertificeerd tot 1.300 meter.

Het rapport benadrukt dat ontwerpers van innovatieve structuren een extra verantwoordelijkheid hebben om eigen marges en validaties in te bouwen, zeker wanneer bestaande normen ontbreken.

Lessen voor de praktijk

De onderzoekers doen meerdere aanbevelingen:

• Ontwikkel normkaders voor de toepassing van composieten onder extreme belasting.
• Zorg voor structurele validatie van lijmverbindingen, inclusief materiaalcertificering.
• Bouw systematische inspectie- en onderhoudsprocedures in voor kritieke structuren.
• Gebruik redundante sensoren en alarmfuncties bij belasting buiten het zicht.