Projektfallstudie

Pandrol Advanced Welding, Tyne and Wear Metro, Newcastle, Vereinigtes Königreich

Kunde

Nexus, Tyne and Wear Personenbeförderung Exekutive

Datum

2020

Sektor

U-Bahn & Depot

Anzahl der Schweißnähte

Kundenherausforderung

Die Tyne and Wear Metro in Nordostengland ist ein Stadtbahnnetz, das sich über 48 Meilen erstreckt und insgesamt 60 Stationen bedient. Es befindet sich im Besitz von Nexus und wird von Nexus betrieben und dient als Schnellverkehrssystem, das South Tyneside und Sunderland mit Gateshead, Newcastle, North Tyneside und dem Flughafen Newcastle verbindet.

Als Teil der Schienenerneuerung in einem Tunnel des U-Bahnsystems benötigte Nexus 140 aluminothermische Schweißnähte, die in einem engen Zeitrahmen fertiggestellt werden mussten. Die Gleissperrzeiten waren kurz, der Zugang zur Strecke war von 1 bis 4 Uhr morgens, Sonntag bis Donnerstag, möglich.

Das Eisenbahn-Bauunternehmen GPX Engineering wurde mit der Lieferung der Schweißdienstleistungen, einschließlich Inspektion und Zertifizierung, beauftragt. Schweißerteams begannen ihre Arbeit im Dezember 2019 unter Verwendung des PLA-Einweg-Tiegelschweißverfahrens von Pandrol.

Pandrol-Lösung

Da die Arbeiten bereits im Gange waren, wandte sich Pandrol an GPX und schlug vor, dass sein neues Advanced-Schweißverfahren eine besonders effektive Lösung zur Bewältigung der zeitlichen Herausforderungen des Nexus-Projekts bieten würde.

Nach eingehender Prüfung des Prozesses und nach Durchführung einer Risikobewertung, die ein reduziertes Risiko ergab, kamen GPX und Nexus überein, dass für den Rest des Projekts Pandrol Advanced eingesetzt werden sollte.

Pandrol Advanced vereint Innovationen in jedem Schritt des Schweißprozesses, um Zeit zu sparen und Sicherheit, Ergonomie und Schweißqualität zu verbessern. Ein kleines Team von Schweißern, die am Nexus-Projekt arbeiten, wurde zwei Tage lang von Pandrol geschult und dann vor Ort beaufsichtigt, während sie ihre ersten Schweißnähte mit dem neuen Verfahren gossen.

Aluminothermisches Schweißen beinhaltet traditionell die Befestigung – das Abdichten der Formen an den Schienenenden mit Paste oder Sand, um Metallundichtigkeiten zu vermeiden. Mit Pandrol Advanced wird der Befestigungsprozess durch AutoSeal, die weltweit erste selbstdichtende Form, ersetzt.

AutoSeal wird mit einer eingebauten Isolierfuge geliefert, die sich während des Vorwärmens ausdehnt, um beim Aufsetzen auf die Schiene eine dichte Abdichtung zu bilden. Dies bringt fünf wesentliche Vorteile mit sich:

  • Es spart Zeit – mindestens fünf Minuten pro Schweißnaht, da die Versiegelung der Form automatisch erfolgt und das Abdichtverfahren nicht erforderlich ist.
  • Dies macht die Abdichtung zuverlässiger – besonders bei kaltem Wetter und engen Räumen.
  • Es reduziert die Defektrate – durch Erleichterung des Feuchtigkeitsentzugs während des Vorwärmens.
  • Es ist umweltfreundlich, reduziert Kunststoffabfälle und spart die für den Transport von traditionellem Abdichtmaterial benötigte Energie.
  • Es fördert die Gesundheit und das Wohlbefinden des Schweißers – mit weniger Zeitaufwand auf den Knien und weniger Stress.

Die selbstdichtende Form erwies sich bei den Schweißern, die am Nexus-Projekt arbeiteten, als äußerst beliebt.

„Es ist schnell, einfach und spart Zeit, wenn man sich auf der Bahnstrecke hinknien muss“, erklärte Shane Jennings, einer der Schweißer. Die Schweißnaht ist sauber und die Linien sind definiert, ohne Makel. Die Kragenbildung ist jedes Mal perfekt

Statt des großen CJ2-Tiegels verwendet das Pandrol Advanced-Verfahren den kleineren CJ1-Einwegtiegel, der für alle Standard-Spalt- und HWR-Schweißnähte geeignet ist (98,5 % aller Pandrol-Schweißnähte, die 2019 in Großbritannien gegossen wurden). Die mit einem elektronischen Startwel-Zündsystem vorinstallierte CJ1-Konstruktion macht es sicherer und einfacher, den Teil innerhalb des Tiegels zu entzünden. Durch die Verwendung des CJ1-Tiegels als Teil des Verfahrens Pandrol Advanced konnte Nexus Abfall, Kosten und Transport einsparen (der CJ2 ist 2 kg schwerer und sein traditioneller Zünder gilt als Sprengstoff).

Weitere Einsparungen und Effizienzsteigerungen wurden erzielt durch:

  • die Einführung eines verbesserten Kühlverfahrens, das 10 Minuten pro Schweißnaht einspart
  • die Verwendung einer halbautomatischen Schweißschere zum Entfernen der überschüssigen Schweißnaht, die ergonomische Hebepunkte für eine einfache Handhabung aufweist
  • Änderungen an der Konstruktion der Innenform, um eine Bruchstelle zu schaffen, so dass der Schweißer nach 20 Minuten einfach mit einem Hammer auf den Entlüftungssteiger schlagen kann, anstatt einen Winkelschleifer verwenden zu müssen.

Der gesamte Pandrol Advanced Prozess wird über die Schweißapplikation Pandrol Connect auf dem Mobiltelefon des Schweißers gemanagt. Anstatt Daten von Hand aufzuzeichnen, gibt der Schweißer vor, während und nach dem Schweißen Daten in die App ein. Diese werden dann von Schweißaufsichtspersonen überprüft und vom Büro aus überwacht.

Mehrwert

„Das Verfahren Pandrol Advanced machte das aluminothermische Schweißen einfacher und schneller als je zuvor. Unsere Betreiber lieben es und können es kaum erwarten, es überall einzusetzen“ Paul Marshall, GPX-Technik.

Ergebnisse

Der Übergang zum Verfahren Pandrol Advanced verlief beim Nexus-Projekt reibungslos. Der Kunde, GPX Engineering und die Schweißer waren sowohl mit dem Verfahren als auch mit den Ergebnissen sehr zufrieden.

Die Schweißnähte wurden während der zugewiesenen Nachtschichten pünktlich und fehlerfrei ausgeführt. Pro Schweißnaht wurden schätzungsweise 20 Minuten eingespart – eine beträchtliche Zeitersparnis für das gesamte Projekt. Die Verwendung der Connect-App von Pandrol verbesserte Rückverfolgbarkeit und reduzierte Papierkram.

GPX Engineering und das Schweißteam äußerten sich äußerst positiv über das neue Verfahren.

„Es ist viel schneller und effizienter als herkömmliche Methoden, und die Fehlerrate war gleich Null“, sagt Paul Marshall, Technical Lead bei GPX. „Unsere Schweißer haben es geliebt – vor allem das Herausnehmen des Befestigungsverfahrens macht den Schweißprozess so viel einfacher und weniger stressig. Und es gibt bei jedem Schritt klare Sicherheitsvorteile. Wir werden auf jeden Fall wieder Pandrol Advanced einsetzen.“

Darüber hinaus war Nexus äußerst zufrieden mit der Servicequalität, die GPX geliefert hatte:

Der Kundenservice von GPX war hervorragend. Jeder, mit dem ich in Kontakt war, war sorgfältig und hilfsbereit.