Wat wordt bedoeld met een rondnaadlas?

Een rondnaadlas bij stalen buizen verbindt twee buisdelen over de volledige omtrek, meestal om de buis te verlengen.

De rondnaadlas loopt dwars op de lengteas en volledig rondom de stalen buis. In het Engels wordt deze buislas een circumferential weld of girth weld genoemd. Ook de omschrijving rondgaande las wordt gebruikt.

De term rondnaad beschrijft de richting en ligging van de lasnaad. Bij het verlengen van stalen buizen betreft het meestal een rondgaande stompe las. Een stompe las beschrijft echter de vorm van de verbinding, terwijl een rondnaad ook rondom een flens, huls, voetplaat of ander onderdeel kan lopen. Rondnaad en stuiklas zijn technisch daarom geen volledige synoniemen.

Wat is het verschil tussen een rondnaad, langsnaad en spiraalnaad?

Een rondnaad moet niet worden verward met de productienaad van een gelaste stalen buis. Een langsnaad of spiraalnaad ontstaat tijdens de vervaardiging van de buis. Een rondnaad wordt meestal later aangebracht om buisdelen te koppelen, een stalen buis te verlengen of een onderdeel rondom aan de buis te lassen.

Type lasnaad	Ligging	Voornaamste functie
Rondnaad	Dwars op de lengteas en rondom de buis	Verbinden of verlengen van buissegmenten
Langsnaad	Evenwijdig aan de lengteas	Sluiten van een uit staalplaat of staalstrook gevormde buis
Spiraalnaad	Spiraalvormig rondom de buis	Vormen van een buis uit schuin ingevoerde staalstrook

Ook een oorspronkelijk naadloze stalen buis kan later een rondnaad krijgen. De aanduiding naadloos zegt alleen dat het afzonderlijke buisdeel zonder langs- of spiraalnaad is geproduceerd. De term zegt niets over een lasverbinding die tijdens een latere bewerking wordt toegevoegd.

Wanneer wordt een stalen buis met een rondnaad verlengd?

Rondnaadlassen worden vooral gebruikt wanneer de benodigde eindlengte niet uit één beschikbare of praktisch transporteerbare buis kan worden gemaakt. Door stalen buizen aan elkaar te lassen ontstaan langere buispalen, funderingsbuizen, constructiebuizen, mantelbuizen of kolommen.

Buizen op lengte lassen komt onder meer voor bij:

stalen funderingspalen en buispalen;
civiele en waterbouwkundige constructies;
geleidewerken en remmingwerken;
industriële buisconstructies;
mantelbuizen voor kabels en leidingen;
tijdelijke en permanente staalconstructies.

Bij een project met stalen buispalen voor een jachthaven zijn bijvoorbeeld 114 buizen Ø 133 x 3,6 millimeter met één rondnaad verlengd tot 9 meter. Bij een ander funderingsproject in Boskoop zijn buizen Ø 406,4 x 12,70 millimeter door middel van rondnaden samengesteld tot elementen van 17,5 meter.

De geschiktheid van een gelaste buisverbinding moet worden bepaald aan de hand van de optredende trekkrachten, drukkrachten, dwarskrachten, buigende momenten en eventuele vermoeiings- of installatiebelastingen.

Hoe worden stalen buizen met een rondnaad verbonden?

Volledig of gedeeltelijk doorgelaste rondnaad

Wanneer krachten door de volledige buiswand moeten worden overgedragen, kan een volledig doorgelaste stompe rondnaad worden voorgeschreven. De las loopt dan over de volledige wanddikte van beide buissegmenten.

Een volledig doorgelaste las is niet automatisch even sterk als het basismateriaal. De ontwerpsterkte is onder meer afhankelijk van de staalsoort, het toevoegmateriaal, het lasdetail, de laskwaliteit en de geldende norm of projectspecificatie.

Een gedeeltelijk doorgelaste stompe las of een verbinding met hoeklassen kan eveneens voldoende zijn, maar alleen wanneer de berekende lasdoorsnede alle optredende belastingen kan overdragen. De vereiste lasdiepte mag daarom niet uitsluitend op basis van de zichtbare lasbreedte worden beoordeeld.

Voorbereiding van de buisuiteinden

Voor het rondnaadlassen worden de buitendiameter, wanddikte, staalkwaliteit, materiaalconditie en maatvoering van beide buissegmenten gecontroleerd. Bij surplus stalen buizen zijn ook materiaalherkomst, traceerbaarheid en beschikbare materiaalcertificaten relevant. Verschillende partijen kunnen alleen verantwoord worden gecombineerd wanneer de materiaaleigenschappen en lasbaarheid aansluiten op de toegepaste lasprocedure.

De buisuiteinden worden haaks afgewerkt en indien nodig voorzien van een laskant of bevel. ISO 9692-1 beschrijft verschillende typen lasnaadvoorbereiding voor onder meer booglassen, gasbeschermd booglassen en TIG-lassen van staal. De norm geeft geen universeel lasdetail voor iedere buisverbinding.

De voorbereiding kan bestaan uit:

haaks zagen of snijden van de buisuiteinden;
aanbrengen van de voorgeschreven laskanten;
verwijderen van vocht, olie, roest, walshuid, verf en andere coatings;
instellen van de juiste wortelopening;
centreren en uitlijnen van de buissegmenten;
tijdelijk vastzetten met hechtlassen.

De bevelhoek, het wortelvlak en de wortelopening zijn afhankelijk van onder andere de wanddikte, laspositie, bereikbaarheid, gebruikte lasmethode en vereiste lasinbranding. Deze waarden worden vastgelegd in het lasdetail en de lasmethodebeschrijving.

Passing, ovaliteit en uitlijning

De hartlijnen van de twee buissegmenten moeten zo nauwkeurig mogelijk samenvallen. Bij een wandverspringing, scheve passing of verschil in ovaliteit ontstaat excentriciteit. Hierdoor worden de belastingen niet gelijkmatig over de buisomtrek en wanddikte verdeeld.

Vooral rondnaadlassen bij grote diameters of relatief dunwandige stalen buizen vraagt om een nauwkeurige centrering. Rollenbanken, centreerklemmen, tijdelijke steunen of inwendige hulpmiddelen kunnen de buizen tijdens het hechten en lassen op hun plaats houden.

Een goede uitlijning beperkt spanningsconcentraties bij de lasteen en helpt de rechtheid van het samengestelde buiselement te behouden. Dit is met name belangrijk bij funderingsbuizen die tijdens transport, hijsen, intrillen of heien dynamisch worden belast.

Opbouw van de rondgaande las

Een meergangslas bestaat doorgaans uit een wortellaag, één of meer vullagen en een deklaag. De wortellaag vormt de basis van de lasverbinding. De vullagen vullen de lasnaad verder op en de deklaag zorgt voor het uiteindelijke lasprofiel.

Tussen de lasgangen worden slak, lasspatten en andere verontreinigingen verwijderd. Tegelijk worden de doorlassing, bindingsvlakken en vorm van de voorgaande lasgang beoordeeld. De warmte-inbreng, voorwarmtemperatuur en interpass-temperatuur moeten binnen de grenzen van de lasprocedure blijven.

In een werkplaats kan de stalen buis tijdens het lassen gecontroleerd worden gedraaid, terwijl de lastoorts grotendeels op dezelfde positie blijft. Op een bouwplaats blijft de buis vaak stilstaan en beweegt de lasser rondom de verbinding. De laspositie verandert dan tijdens het lassen, wat andere eisen stelt aan de lastechniek en vakbekwaamheid.

Lasmethodes voor rondnaadlassen

De geschikte lasmethode voor stalen buizen hangt af van de diameter, wanddikte, staalsoort, laspositie, bereikbaarheid, seriegrootte en verlangde laskwaliteit.

MAG-lassen: geschikt voor veel constructiestaalsoorten en voor handmatig of gemechaniseerd laswerk.
TIG-lassen: nauwkeurig en bruikbaar voor dunwandige buizen of gecontroleerde wortellagen.
Lassen met beklede elektrode: flexibel toepasbaar bij montage- en laswerk op locatie.
Onder-poederdeklassen: inzetbaar voor gemechaniseerde rondnaden, vooral bij grotere diameters en wanddiktes.

Bij ongelegeerd en laaggelegeerd staal wordt doorgaans MAG-lassen met een actief beschermgas toegepast. De verzamelterm MIG/MAG wordt veel gebruikt, maar MIG-lassen werkt met een inert beschermgas. Voor het lassen van stalen buizen kunnen onder meer TIG-, MIG/MAG- en onder-poederdeklassen worden ingezet.

Wat bepaalt de sterkte en kwaliteit van een rondnaad?

Lasmethodebeschrijving en kwalificatie

De uitvoering van de buislas wordt vastgelegd in een Welding Procedure Specification (WPS). Hierin staan onder meer het lasproces, de naadvorm, het basismateriaal, toevoegmateriaal, beschermgas, stroomsterkte, spanning, lassnelheid, warmte-inbreng en eventuele voorverwarming.

ISO 15609-1 beschrijft de inhoud van een lasmethodebeschrijving voor booglassen. ISO 15614-1 behandelt het kwalificeren van een lasprocedure door middel van een lasmethodebeproeving. De resultaten daarvan kunnen worden vastgelegd in een Welding Procedure Qualification Record (WPQR). ISO 9606-1 stelt eisen aan de kwalificatie van lassers voor het smeltlassen van staal.

Staalkwaliteit, wanddikte en warmte-inbreng

Bij constructiestaalsoorten zoals S235 en S355J2H wordt de lasbaarheid niet alleen door de sterkteklasse bepaald. Ook de chemische samenstelling, het koolstofequivalent, de levertoestand, wanddikte, warmte-inbreng en omgevingstemperatuur spelen een rol.

Afhankelijk van deze eigenschappen kan voorverwarmen nodig zijn. Voorverwarming verlaagt de afkoelsnelheid en kan het risico op koudscheuren of waterstofscheuren in het lasmetaal en de warmte-beïnvloede zone beperken.

Mogelijke lasonvolkomenheden zijn onvoldoende doorlassing, bindingsfouten, porositeit, slakinsluitingen, ondersnijding, een onjuist lasprofiel en scheurvorming. De toelaatbaarheid daarvan hangt af van het voorgeschreven kwaliteitsniveau en de functie van de stalen buisconstructie.

Controle en niet-destructief onderzoek

Visuele controle kan vóór, tijdens en na het lassen plaatsvinden. Daarbij worden onder andere de laskant, wortelopening, passing, uitlijning, lasvorm, maatvoering en zichtbare onvolkomenheden beoordeeld. ISO 17637 beschrijft de visuele controle van smeltlasverbindingen.

Afhankelijk van de toepassing kan aanvullend niet-destructief onderzoek, ook aangeduid als NDO of NDT, worden voorgeschreven:

visueel onderzoek (VT);
magnetisch onderzoek (MT) voor oppervlaktefouten in ferromagnetisch staal;
ultrasoon onderzoek (UT) voor geschikte volledig doorgelaste verbindingen;
radiografisch onderzoek (RT) voor onderzoek van inwendige onvolkomenheden.

De keuze van de onderzoeksmethode hangt af van het materiaal, de wanddikte, lasgeometrie, bereikbaarheid en het type gezochte afwijking. ISO 17635 geeft algemene regels voor de selectie van niet-destructief lasonderzoek en voor de beoordeling van de resultaten.

ISO 5817 onderscheidt de kwaliteitsniveaus B, C en D voor onvolkomenheden in smeltlasverbindingen. Niveau B bevat de strengste eisen. Het vereiste kwaliteitsniveau, de omvang van de lasinspectie en de bijbehorende acceptatiecriteria moeten projectspecifiek worden vastgelegd.

Welke normen zijn relevant voor rondnaadlassen?

Voor constructief staalwerk, waaronder constructieve buisprofielen en gelaste buiscomponenten, kan NEN-EN 1090-2 van toepassing zijn. Welke technische eisen gelden, hangt af van het ontwerp, de uitvoeringsklasse en de functie van het onderdeel. Voor drukleidingen, offshoreconstructies en gespecialiseerde funderingssystemen kunnen andere of aanvullende normen gelden.

Productnormen zoals EN 10219 beschrijven de eigenschappen en leveringseisen van het oorspronkelijke constructieve buisprofiel. Ze bepalen niet zelfstandig hoe een later aangebrachte rondnaad moet worden ontworpen, gelast en onderzocht. Na goedkeuring van de las wordt eventuele conservering, coating of zinklaag rond de laszone hersteld volgens de technische projectspecificatie.