PQR/WPS 이해와 적용- 1.ASME IX 개요

1.개 요

ASME SECTION Ⅸ은 크게 Part QW- Welding 과 Part QB- Brazing 으로 구분되며 용접관련
기술기준으로는 Part QW-Welding 이 관련되는 부분이다. (브레이징은 Part QB- Brazing 과
관련한다.)

QW-100 은 용접절차검정 및 용접사/ 용접 오퍼레이터의 자격 인정을 위한 일반적인 규정
사항으로써 이를 위한 용접방향, 용접자세, 관련 시험, 검사의 종류와 목적, 검사 방법 및 합격
기준의 요구 사항을 관련되는 항목번호와 함께 기술한 것이다.

QW-200 은 용접절차 인정을 위한 일반적인 규정사항과 인정에 요구되는 시험의 종류, 검정자세,
시편의 준비와 용접방법별 용접변수를 관련되는 항목과 함께 기술하였으며 버터링,
저항용접등의 절차서 인정에 관하여도 기술한 것이다.

QW-300 은 용접사/ 용접오퍼레이터 자격 인정을 위한 일반적인 규정 사항과 검정에 요구되는
시험의 종류, 시편의 준비를 포함한 인정자세, 자격의 유지, 용접방법별 용접변수를 관련되는
항목과 함께 기술하였으며 내부식용 덧살붙임 용접, 내마모 덧살붙임 용접, 클래드/라이닝
플레이트 용접, 저항용접 등의 인정에 관하여도 기술한 것이다.

 

2.용접절차 인정

2.1 용접절차 사양서(WPS: Welding Procedure Specification)

 

1) 용접절차 사양서 준비
- 제작자나 계약자는 코드의 요구조건에 따라 실용접 작업을 위한 지침을 제공 하도록 작성되고
인정된 용접절차사양서를 준비하여야 한다.
- 용접절차 사양서는 코드 요구 조건에 따른 보증을 위하여 용접사/ 용접 오퍼레이터에게 지침을
제공하는 것으로 사용할 수 있다.

 

2) 용접절차 사양서 내용

- 용접절차 사양서는 사용한 용접 방법별에 대한 필수변수(Essential Variable), 비필수
변수(Nonessential Variable) 또한 요구시는 추가 필수변수(Supplementary Variable)를 기록하여야
한다.
- 기록되어야할 변수들은 QW-250 에서 QW-280 사이에 나열되며 용접자료 4 절에 정의되어 있다.

 

3) 용접절차 사양서 변경
- 비필수 변수는 생산 요구조건에 맞추기 위하여 재인정이 없이 변경하여도 된다.
- 필수, 비필수, 필요시 요구되는 추가필수변수의 변경은 용접절차 사양서의 각 용접방법에
대하여 문서로 작성되어야 하고 용접절차 사양서를 개정하거나 신규로 작성하여도 가능하다.
- 필수, 요구되는 추가 필수 변수를 변경하는 경우 용접절차 사양서의 재인정이 필요하며 이를
인정하기 위하여 신규 또는 추가 절차인정기록서(PQR)가 필요하다.

 

4) 용접절차 사양서 사용
- 용접절차 사양서는 제작현장에서 공인 검사자에 의해 참조용이나 검토용으로 사용할 수
있어야 한다

 

2.2 절차인정기록서 (PQR)

 

1) 절차인정기록서 준비
- 절차 인정기록서는 시험 시편에 대하여 용접에 사용한 용접 데이터를 기록한 문서이며
시험시편의 시험결과를 포함한다.
- 기록되어진 변수는 일반적으로 실용접에 사용하는 실제변수의 범위내에있다

2) 절차인정기록서 내용
- 시험시편을 용접하는 동안에 적용된 각 용접방법에 대하여 QW-250 에서 QW-280 까지의 모든
필수 및 요구되는 경우 추가필수변수를 기록하여야한다.
- 기록되는 모든 변수는 실제값(범위를 포함하는)을 기록하여야 한다.
- 절차인정기록서는 제작자나 계약자에 의해 엄격히 인증하여야 하며 인증 기능을 다른 업체에
재도급하지 않아야 한다.

3) 절차인정기록서 변경
- 절차인정기록서의 변경은 편집상의 수정이나 개정하는 것을 제외하고 허용되지 않는다.
즉, 수정의 예로는 특정모재 또는 용가재에 대하여 P-Number, A-Number, F-Number 등이 잘못
지정된 경우이며 개정의 예로는 적용 Code 의 변경에 의하여 용가재에 신규 F-Number 를
지정하거나 설정된 F-Number 에 신규 용가재를 적용하는 경우이다.
- 추가 정보는 시험실 기록이나 유사 데이터에 의해 원래의 인정조건 일부임이 증명될 때 향후
절차인정기록서에 향후 추가될수 있다.
- 모든 변경 사항은 제작자나 계약자에 의해서 재인증 (일자도 포함)되어야 한다.

 

4) 절차인정기록서 사용
- 용접절차사양서를 인정하기 위한 절차인정기록서는 공인 검사자의 요구가 있으면 검토할 수
있도록 하여야 하지만 용접사/ 용접 오퍼레이타에게는 사용될 필요가 없다.

 

5) 용접절차사양서와 절차인정기록서의 적용
- 단수의 절차인정기록서에 있는 데이터를 적용하여 복수의 용접절차사양서를 작성할 수 있으며
단수의 용접절차사양서는 각각의 필수변수 및 요구될시 추가필수변수를 인정하는 절차
인장기록서가 존재하면 복수의 필수변수를 포함할 수 있다.
- 용접절차사양서의 인증 횟수를 감소하기 위하여 논리적으로 가능한 범위내에서 화학 성분,
용접성, 기계적 성질등의 특성에 기초하여 모재에 P-Number 를 지정하고 강 및 합금강 (QW-
422.1 에서 QW- 422.11)에 대해서는 노치인성이 요구되는 절차서 인정을 위 하여 추가로 PNumber
내에서 Group-Number 를 지정하였다.
- 일반적으로 노치인성 요건은 Quenched and Tempered Metal 인 모든 P- Numer 11 금속 및 Section
8 에 적용된 저온 적용용 금속, Section 3 에 의해 요구되는 금속등에 대해서는 필수 사항이다.
- 노치 인성시험의 인정 범위는 다른 Code 의 Section 에 설정되어 있다.
- 단수의 실제 용접 이음에 필수 또는 비필수변수가 다른 복수의 용접절차사양서를 사용하여도
되며 단수 또는 복수의 용접법, 용가재, 다른 변수를 조합하여도 된다.
- 단수의 이음에 두개 또는 그 이상의 다른 용접방법이나 용가재, 필수변수가 적용되면 각
용접방법 또는 용접절차사양서에서 인정되는 모재의 두께 범위및 최대용착금속 범위를 QW-
451 에 의해 결정한다.
다만, 루트 용착의 인정에 대하여 QW-200.4 (b)를 따른다. 각 용접방법이나 용접절차사양서의
용착금속은 인장과 굽힘 시험편,필요시 노치 인성 시험편이 포함되어야 한다.
- 단수 또는 복수의 용접방법이나 용접절차사양서는 인증된 조합 절차서에서 삭제할 수 있다.
- 나머지 필수, 비필수, 추가필수변수가 적용되거나 모재 및 용착두께의 제한이 QW-45 이
적용되는 경우 분리하여 사용할 수 있다.

 

2.3 요구되는 시험

 

1) 기계적 시험
- 홈용접 절차를 인증하기 위한 시험의 종류와 수량은 QW-451 에 주어지며 QW-463 에 표시한
것과 유사하게 채취되어야 한다.

2) 홈 및 필렛 용접의 경우
- 완전용입 그루브 용접의 검정 : QW-451 에 따른다
- 부분용입 그루브 용접의 검정 : QW-451 에 따른다.
- 필렛용접의 검정(P No 11A Gr No. 1 &2 를 포함하는 P No 11 금속은 제외)
- 필렛용접의 검정(P No 11A Gr No. 1 &2 를 포함하는 P No 11 금속)

3) 수정용접 및 육성용접의 경우

4) 이종 모재두께의 경우

5) 스터드 용접의 경우

 

2.4 용접사양절차서의 검정 자세 범위

- 용접변수(QW250)에서 특별하게 요구하지 않는 한 임의의 자세에서의 검정은 모든 자세에
대한 용접절차사양서를 인정하는 것을 의미한다.
- 용접절차사양서 인정시험을 합격한 용접사/ 용접 오퍼레이터는 시험한 그 자세에 대하여
인정된 것으로 하며 QW-301.2 를 참조한다

 

2.5 시험편의 준비

 

1) 모재와 용가재
- 용접절차사양서에 명시된 것 중에서 한개 또는 그 이상을 사용한다.
- 모재는 판, 관, 다른 형태도 가능하며 판에 대한 인정은 관 용접에서도 인정되며 그 반대도
인정된다.

2) 홈용접의 치수와 종류

 

3) P-No 11 모재

4) 내식 용접금속 덧살 용접(Corrosion Resistant Weld Metal Overlay)

5) 전자빔 용접 및 레이저빔 용접(Elctro Beam Welding and Laser Beam Welding)

6) 표면경화 용접금속 덧살 용접(Hard facing Weld Metal Overlay)

7) 복합금속 (클래드 메탈)의 용접(Joining of Composite ., Clad Metal)

8) 라이닝 (Lining)

 

2.6 용접변수 (Welding Variables)

 

1) 용접변수의 종류
필수, 추가필수, 비필수 변수로 구분한다. (QW252 ~QW265)

2) 필수변수(Essential Variable)
필수변수로 지정된 용접조건의 변경은 용접부의 기계적 성질(노치인성은 별도요구)에 영향을
미치는 것으로 용접절차 사양서의 재인정을 실시 하여야 한다.

3) 비필수변수(Nonessential Variable)
용접절차사양서의 재인정을 실시하지 않아도 된다.

4) 특수용접방법의 용접변수 ; 별도

* 용접절차 사양서의 용접 방법별 변수 ; ASME Section 9 의 QW252~ QW264 참조

 

3. 용접 자격 검정

 

3.1 개요

 

1) 용접사의 자격인정은 QW 350 에서 규정한 필수변수로 제한하고 용접 오퍼레이터의 자격
인정은 용접의 각 종류별로 QW-360 에 규정한 필수변수로 제한한다.

2) 용접사/ 용접 오퍼레이터는 최초의 실 용접부나 시험편에 대한 방사선 투과 시험이나 QW-
304 와 QW-305 에서 언급된 것을 제외한 용접시편의 굽힘 시험에 의해서도 자격을 인정한다.

 

3.2 책임사항

 

1) 제작자나 계약자는 용접절차사양서에 따른 용접사/ 용접 오퍼레이터의 자격을 인정하기 위한
시험결과에 대하여 책임을 져야 한다. 이 요구조건의 목적은 제작자나 계약자가 인정되는
용접절차사양서를 사용하여 용접사/ 용접 오퍼레이터가 합격 가능한 용접물을 제작하기 위하여
규정된 최소 요구 조건을 실행할 수 있는 능력을 확인하기 위한 것이다. 이 책임 사항은 다른
조직에 위임될 수 없다

2) 제작자나 계약자는 용접사/ 용접 오퍼레이터가 용접물을 용접하는 동안 완전한 관리와
감독을 실시하여야 한다. 다른 조직에 의해 용접 인정이 실시되는 것은 제작자나 계약자에게
허락되지 않으나 용접자재의 준비, 완성된 용접물로부터 시편의 제작, 비파괴 검사 및 기계
시험에 대하여는 이러한 작업에 대하여 제작자나 게약자가 책임을 인정할 경우 다른 조직에
위임할 수 있다.

3) 용접기술 기준은 제작자나 계약자를 본 기준에 따라 공급되는 용접물의 운영, 관리하는
조직으로 인식하며 하나의 조직내에 두개 이상의 회사가 존재한다면 이러한 회사들은 이에 대한
품질보증 체제를 서술하여야 하고 이 경우 용접기술 기준을 만족하면 용접사/용접 오퍼레이터에
대하여 재자격 인정을 할 필요는 없다.

4) 복수의 제작자나 계약자가 다수의 용접사/ 용접 오퍼레이터의 자격 인정을 동시에 하여도
되며 이때 각 참여 조직은 책임자에 의하여 대표되어야 한다. 동시 자격 인정의 경우
용접절차사양서는 참여 조직에 의하여 대조되어야 하고 이때의 용접절차사양서는 예열온도와
후열처리 조건을 제외한 필수변수가 동일하여야 한다.이에 대한 자세한 설명은 QW-300.3 에
기술되어 있다.

 

3.3 시험

 

1) 자격 인정에 대한 시험은 용접사/ 용접오퍼레이터의 건전한 용접물을 제작할 수 있는 능력을
결정하기 위함이다.

2) 자격 인정 시험은 인정된 용접절차사양서에 의해 시험되어야 하며 예열이나 후열처 리가
요구되는 자격 인정이 요구될때 이러한 사항이 누락되어 있으면 제외된다.
요구되는 재인정은 조건의 변화가 있으면 용접사는 QW-350, 용접 오퍼레이터는 QW-360 에
따르며 허용되는 육안검사, 기계적 검사, 방사선 시험에 대하여는 QW ?304 와 QW-305 에 따른다

3) 자격 인정의 재시험과 갱신에 대하여는 QW-320 에 주어져 있다.
시험편을 준비하는 용접사/ 용접 오퍼레이터는 QW-200 에 맞게 준비를 하여야 하고 자격 인정
범위 안에서 시험을 실시하고 QW-303 에 지정된 자세에 대하여 범위내에서만 자격이 인정된다.

4) 자격 시험에서 시험중이라도 용접사/ 용접 오퍼레이터가 만족한 결과를 얻기 위한 요구
기능을 갖지 못함을 명백히 보이면 감독자는 자격 시험을 중단할 수 있다.

5) 인정된 용접사/ 용접 오퍼레이터에게는 작업의 구분을 위한 인식용 번호,문자, 기호 등을
제작자나 계약자는 지정하여야 한다.

6) 용접사/용접 오퍼레이터 자격 검정 시험의 결과는 필수변수를 포함하여야 하고 시험의
종류,시험결과, QW-452 에 따른 인정범위를 나타내어야 한다.

 

3.4 요구 시험의 종류

 

1) 기계적 시험

2) 방사선 시험

3) 파이프 시편 시험
- QW-461.4 에 의해 1G,2G 자세로 공급된 시편 : 2 개
- QW-461.4 에 의해 5G,6G 자세로 공급된 시편 : 4 개의 시편
- 1 개의 관 시험재에서 2G,5G 두개의 자세로 공급한 시편 : QW-463.2(f)나 (g)에 따른다

4) 육안검사

 

3.5 검정자세 및 지름의 제한

 

1) 홈용접
- QW-461.9 의 시험자세에서 홈용접의 시험에 합격한 용접사/ 용접 오퍼레이터는 QW-461.9 에
표시된 홈용접 및 필렛용접의 자세에 대하여도 인정된다. 추가로 홈용접 시험에 합격한 용접사/
용접 오퍼레이터는 QW-350 이나 QW-360 의 용접변수 제한범위내에 있는 모든 두께 및 치수의
관지름 필렛 용접에도 적용된다

2) 필렛용접
- QW-461.9 의 시험자세에서 필렛용접의 시험에 합격한 용접사/ 용접 오퍼레이터는 QW-461.9 에
표시된 필렛용접의 자세에 대하여 인정된다.
- 필렛용접에 합격한 용접사/ 용접오퍼레이터는 QW-452.5 에서와 같이 재료의 두께, 필렛용접의
크기, 외경 73mm 이상인 관과 튜브의 필렛 용접에 대해서만 적용된다.
- 외경 73mm 미만인 관과 튜브의 필렛용접 시험은 QW-452.4 나 QW304 와 QW-305 의 기계적
요구 시험에 따라야 한다

3) 특수 자세

4) 스터드 용접 자세

 

3.6 용접사

1) 인정요건

2) 시험

3) 방사선 투과시험에 불합격한 경우

 

3.7 용접 오퍼레이터

 

1) 인정요건

2) 시험

3) 방사선 투과시험에 불합격한 경우

 

3.8 용접방법의 조합

 

3.9 용접시편의 인정

1) 시편 준비

2) BACKING 을 갖는 홈용접

3) BACKING 이 없는 홈용접

 

3.10 자격의 재인정과 갱신

 

1) 육안검사를 이용한 재검정

2) 기계적 시험을 이용한 재검정

3) 방사선 투과 시험을 이용한 재검정

4) 교육의 강화

 

3.11 자격의 갱신과 만료

 

1) 자격의 만료

2) 자격의 갱신

 

3.12 용접사를 위한 용접변수

 

1) 개요

2) Essential Variables of Oxyfuel Gas Welding(OFW)

3) Essential Variables of shielded Metal Arc Welding(SMAW)

4) Essential Variables of Oxyfuel Gas Welding(Ofw)

5) Essential Variables of Semiautomatic Submerged Arc Welding(SAW)

6) Essential Variables of Semiautomatic Gas Metal Arc Welding(GMAW)
-This includes Flux Cored Arc Welding (FCAW)
7) Essential Variables of Manual and Semiautomatic Gas Tungsten Arc Welding(GTAW)
8) Essential Variables of Manual and Semiautomatic Plasma Arc Welding(PAW)

 

3.13 용접 오퍼레이터를 위한 용접변수

1) 개요
2) 필수변수(Automatic Welding)
3) 필수변수(Machine Welding)
4) EBW, LBW, FRW
5) 스터드 용접

 

3.14 특수용접방법

1) Corrosion-Resistant Weld Metal Overlay
2) Hard-Facing(Wear-Resistant) Weld Metal Overlay
3) Clad Plate or Applied Lining
4) Resistance Welding Operator Qualification