Opdracht voor K-Joint Weldconsultancy in New York USA.

Culture Shed Inc. gevestigd in Manhatten New York USA heeft K-JW gevraagd om hun adviseur te zijn voor het thermiet lassen van de MRS221 kraanrails. Deze kraanrails is een integraal onderdeel van het Culture Shed gebouw en heeft een unieke architectuur. Het gebouw heeft een verrijdbaar dak wat in rust stand over het gebouw gepositioneerd staat en over de rails uitgereden kan worden over een open plein. Het overdekte plein wordt zo verbonden met het gebouw waardoor een grote hal ontstaat waarin culturele evenementen kunnen worden gehouden zoals dansen, muziek, markten, exposities enz.

De MRS 221 kraanrails is de grootst verkrijgbare kraanrails v.w.b. de afmetingen en de losse delen kunnen uitsluitend door het thermiet lasproces met elkaar worden verbonden tot een aaneengesloten lengte.

Bij het thermiet lasproces wordt gebruikgemaakt van een zeer snel verlopende chemische reactie (de thermietreactie) waarbij veel warmte vrijkomt. In beginsel is het niet nodig om tijdens het proces van buitenaf warmte toe te voegen. Kenmerkend voor dit lasproces is dat het proces zich niet meer laat sturen als het eenmaal op gang gebracht is: het gaat door tot alle beschikbare materiaal is omgezet.

       

 

Voor het lassen wordt een mengsel van ijzeroxide en aluminiumpoeder gebruikt. Er ontstaat tijdens het lassen een zeer hoge temperatuur (ruim 2500 Celsius).

Bij het thermietlassen wordt een keramische mal om de twee aan elkaar te lassen railstaven bevestigd; binnen deze mal vermengt het residu van het thermiet -dat hoofdzakelijk uit vloeibaar ijzer bestaat- zich bij een hoge temperatuur met het ijzer van de railstaven. Om te zorgen dat er voldoende doorlassing plaatsvindt, worden de te lassen railstaven van tevoren met gasbranders verhit tot ze roodgloeiend zijn.

De rail is gemaakt van St.110CrV een materiaal met een hoge sterkte. Door het thermiet lassen en de bijbehorende hoge temperaturen ontstaat in en naast de las een grove kristalstructuur met matige mechanische eigenschappen. Door geringe taaiheid is het materiaal breukgevoelig vooral als de las onvolkomenheden bevat zoals bindingsfouten, slakinsluitingen, slinkholtes en poreusheid.

Als het dak operationeel is en een las breekt, kan deze niet meer worden gerepareerd. Gevolg is dat het dak niet meer verrijdbaar is. Als eis is daarom gesteld dat de lassen onder geen enkel beding mogen breken onder belasting.

Voor het maken van een acceptabele las is een goede lasprocedure noodzakelijk en dienen de lassers te beschikken over de vereiste vaardigheden. Certificatie volgens de structuren van bekende lasnormen, zoals de EN-ISO 15614-1 en de EN-ISO 9606-1 is hiervoor het uitgangspunt. Voor de kwaliteitsborging voor het thermietlassen van kraanrails is de NEN-EN 14730-1-2006+A1-2010, een lasnorm voor treinrails, nauwelijks bruikbaar. Vanwege het ontbreken van een passende norm voor deze uitzonderlijke rail, is met de structuren van de bovengenoemde normen als leidraad, een bruikbare richtlijn (genoemd Specification) ontwikkeld, die allsomvattend was voor de kwaliteitsborging (QA) en kwaliteitscontrole (QC).

De "Specification" is toegepast voor:

  • het kwalificeren van de lasmethode en op de lassers (operators)
  • eisen voor niet destructief onderzoek (Visual Testing, Magnetic Testing, Phased Array Ultrasonic Testing)
  • eisen voor destructief onderzoek (Hardheid, Macro, Micro)
  • het lassen op locatie in New York met Lasprocedure, Inspectie en Test Plan (ITP), bijbehorende lasinspectie, lasregistratie, acceptatie criteria en verantwoordelijkheden.

K-Joint Weldconsultancy is ook de vaste raillasadviseur van Hardesty & Hanover Engineering, 1500 Broadway 310, New York, USA. H&HE is de ontwerper van de Culture Shed verrijdbare dakconstructie.