BAM zet ColdArc-proces in

BAM zet ColdArc-proces in voor omvangrijke laswerkzaamheden aan leidingen voor het project ‘Gasbuffer Zuidwending’
‘Minimaal 30% productieverhoging t.o.v. conventioneel handlassen.”
Op het Groningse platteland, nabij het dorp Zuidwending (gemeente Veendam) bouwt BAM in opdracht van Gasunie installaties voor de ondergrondse opslag van aardgas. Het project, waarmee een bedrag van € 90 miljoen is gemoeid, maakt deel uit van de Nederlandse ambitie om als ‘gasrotonde’ voor Europa te fungeren. Voor de oplevering, naar verwachting in de tweede helft van 2010, zal er heel wat laswerk zijn verricht, met name aan het leidingwerk. Een groot deel hiervan wordt uitgevoerd m.b.v. het ColdArc lassen, de door EWM ontwikkelde en door Lastechniek Europa in Nederland geïntroduceerde variant van het MIG/MAG-lassen.
Nog altijd beschikt ons land over enorme hoeveelheden aardgas. De bestaande reserves, met name die van het Groningen-veld in Slochteren, zijn nog voldoende voor ruim twintig jaar. Nederland ontwikkelde zich in de loop der tijd tot de grootste exporteur van aardgas binnen de EU. Het aandeel van aardgas in het binnenlandse energieverbruik is zeer hoog vergeleken met andere EU-landen. Daarnaast wordt steeds meer in de vraag voorzien door import vanuit Noorwegen en Rusland.
Een zekere onbalans tussen vraag en aanbod is eigen aan de gasmarkt. Om adequaat te kunnen reageren op een toenemende vraag naar gas is een flexibele opslag ervan noodzakelijk. Nabij het Groningse Zuidwending is hiervoor een originele oplossing gevonden door gebruik te maken van de enorme holtes die ontstaan bij de zoutwinning. Hierbij wordt eerst een anderhalve kilometer diep gat geboord waarin twee in elkaar geschoven buizen worden geplaatst. Via de binnenste buis wordt water in de ondergrondse zoutlaag gepompt waardoor het zout oplost. Het zoute water (pekel) wordt via de buitenste buis omhoog gedrukt. Geleidelijk ontstaat hierdoor een holle ruimte, de z.g. caverne, gevuld met pekel. Na een jaar of twee heeft een caverne de juiste vorm en grootte bereikt om te kunnen dienen als opslagruimte voor aardgas in het kader van gasbuffering. Het gas wordt onder druk in de caverne geïnjecteerd waardoor de pekel wordt verdrongen en via een ondergrondse pijpleiding naar de fabriek van Akzo Nobel in Delfzijl wordt getransporteerd. Daar wordt de pekel gezuiverd en verwerkt tot zout voor industriële toepassingen. Als alle pekel in de caverne is vervangen door gas, is deze gereed om te dienen als gasbuffer. Het gas wordt met compressoren op druk gebracht. Op het bouwterrein bij Zuidwending zijn o.a. vijf behuizingen opgericht voor elektrisch aangedreven compressoren.
Het vochtige gas dat uit de buffer wordt gehaald, moet eerst worden gedroogd alvorens in het gastransportnet te worden geïnjecteerd. De compressoren blijven de gedeeltelijk leeg geraakte cavernes van nieuw gas voorzien.
Rugbybal
De aardgasbuffer Zuidwending omvat vier zoutcavernes, natuurlijke opslagtanks met de vorm van een rugbybal, een hoogte van 300 meter en een maximale diameter van 150 meter. De totale opslagcapaciteit bedraagt zo’n 180 miljoen kubieke meter. Voor deze aardgasbuffer realiseren BAM Leidingen & Industrie, BAM Civiel en BAM Wegen de bovengrondse installaties, waaronder de compressoren om het aardgas op hoge druk te brengen en de installaties voor het drogen van het gas.
Het is duidelijk dat voor een dergelijk project vele kilometers leidingen moeten worden gelegd. Om bijvoorbeeld de compressoren te verbinden met de cavernes worden pijpen gebruikt in uiteenlopende afmetingen, met een diameter van 2″ tot 30″ en wanddikten van resp. 5 en 63 mm. Het materiaal is St65.
Jan Schepers, lasdeskundige bij BAM Leidingen & Industrie: “Al deze leidingen en appendages worden gelast met de ColdArc-variant van het FCAW-lasproces, dus met gevulde draad. Alleen voor de grondnaad gebruiken we een 1 mm massieve draad. Voor het vullen zetten we een rutielgevulde draad voor opgaand lassen in met een diameter van 1,2 mm. Het lassen wordt door gekwalificeerde vakmensen uitgevoerd met EWM MIG/MAG-lasmachines uit de Phoenix-serie. Deze zijn voorzien van een dubbele draadaanvoereenheid, zodat we bij het overschakelen van de grond- op de vullagen niet iedere keer de haspel hoeven te verwisselen.”
Diverse methoden onderzocht
In totaal zet BAM nu acht van dergelijke machines met het ColdArc-proces in, waarvan twee op huurbasis. De ColdArc-techniek is enkele jaren geleden ontwikkeld door de Duitse fabrikant van lasapparatuur EWM en wordt tegenwoordig breed ingezet, onder andere in de automobielindustrie. Ze geniet vooral bekendheid vanwege de mogelijkheid om zeer dunne panelen – zelfs met een dikte van 0,3 mm – te verbinden en om moeilijk te combineren metalen aan elkaar te verbinden, bijvoorbeeld staal en aluminium of magnesium en aluminium. Een andere mogelijkheid is het met geringe warmte-inbreng solderen met laagsmeltende additieven gebaseerd op zink (400 °C), bijvoorbeeld verzinkte panelen, zonder aantasting van de zinkcoating. Het proces is gebaseerd op een dynamische inverterschakeling in combinatie met een zeer snelle digitale lasstroomregeling. Het leent zich zowel voor geautomatiseerd als handmatig lassen.
BAM maakt vooral gebruik van de hogere lassnelheid van het ColdArc-lassen vergeleken met conventioneel MIG/MAG-lassen.
Schepers: “In de aanloop naar dit project zijn verschillende methoden onderzocht om sneller te lassen. Het was ons ook bekend dat ColdArc één van de nieuwe varianten is die de laatste jaren op de markt zijn gekomen voor het lassen met geringere warmte-inbreng. We kozen uiteindelijk voor deze variant vanwege het rendement en de snelle processor die de handbewegingen compenseert. De eerste testen werden vorig jaar in Nieuw Leusen uitgevoerd. Inmiddels is een aantal lassers opgeleid, waarbij ook Lastechniek Europa werd betrokken. Uit proefnemingen met buizen met een diameter van 16″ en een wanddikte van 40 mm bleek dat SMAW lassen – conventioneel handlassen met beklede elektroden – ongeveer anderhalf keer zo lang duurt dan ColdArc-handlassen. De algemene ervaring in onze praktijk is een productiviteitsverhoging met minimaal 30%. We doen overigens alles met de hand, dat brengt het montagekarakter van de werkzaamheden met zich mee. De buizen hebben een vaste positie, waardoor het proces niet is te mechaniseren. In een prefab-shop zou voor semi-automatisch lassen gekozen kunnen worden.”