WPS vs. PQR vs. WPQT

PSM, SMS, 위험물 변경허가, 고압가스 완성검사, 화관법 설치검사 단계에서 요구하는 용접관련 자료에서 WPS와 PQR, WPQT에 대한 내용을 공유하고자 한다.

 

 

 

WPS vs. PQR vs. WPQT

WPS는 WPQT에 의하여 입증되고 지원되어야 하며 입증시험결과를 기록한 문서를 반드시 PQR에 기록유지하여야 한다.

 

 

용어의 정의

1. WPS(Welding Procedure Specification) : 용접 절차 시방서

Code의 기본요건에 따라 현장의 용접을 최소한의 결함으로 안정적인 용접금속을 얻기 위한 각종 용접 조건들의 변수를 기록하여 만든 작업 절차 지시가 담겨있는 사양서

2. PQR(Procedure Qualification Record) : 용접 절차 검증서

WPS에 따라 시험편을 용접하는데 사용된 용접 변수의 기록서.

PQR은 용접 절차서에 따라 용접된 시편의 Mechanical, Chemical 특성을 시험한 결과를 포함하고, 이 시험 기록을 통하여 기록된 용접 변수의 실무 적용의 적합 여부를 평가

3. WPQT(Welding Procedure Qualification Testing) : 용접성 입증시험

WPQT는 WPS에 정해진 각종 인자가 용접품질기준에 맞는지를 확인하는 용접성 입증시험

 

 

WPS 개요

- 용접절차시방서(WPS, Welding Procedure Specification)는 특정 용접 작업을 수행하기 전, 품질과 성능을 확보하기 위해 필요한 상세한 기술 지침서로, 어떤 재료에 어떤 방법으로 용접할지, 예열, 후열, 보호가스, 용가재 등 모든 상세 조건을 명시한 문서이다. 이는 제작사에서 작성하여 발주자 승인 후 용접사에게 제공되며, 용접절차검증기록(PQR)을 기반으로 작성되어야 하고, ASME 등 관련 코드 기준을 따라야 한다.

 

WPS의 주요 목적

- 품질 및 성능 확보: 용접 작업 후 제품의 안전성과 사용 성능을 보증

- 작업 지침 제공: 용접사가 따라야 할 정확한 절차를 명확히 제시

- 품질 관리: 용접 공정의 계획 및 표준화를 지원

 

 

WPS에 포함되는 주요 내용

- 적용 코드 및 이력: 적용된 표준(예: ASME)과 문서의 개정 이력.

- 용접 방법 및 절차: 용접 방법(TIG, MIG 등), 용접 자세, 이음부 형상, 백킹 등.

- 모재(Base Metal) 정보: 재질, 두께 등.

- 용접재료(Consumables): 용가재, 보호 가스 등.

- 전기적 특성: 전류, 전압, 극성 등.

- 열처리 조건: 예열 온도, 층간 온도, 후열 처리.

 

결론적으로 WPS는 품질이 보증된 용접을 일관되게 수행하기 위한 필수적인 기술 문서로, 프로젝트의 성공적인 완수와 안전성 확보에 결정적인 역할을 한다.

 

 

WPS 예시

- 다음 그림은 하기 블로그에서 예시하고 있는 Sample이다.

https://aimbyrun.tistory.com/entry/WPS-%EB%B0%8F-PQR-%EC%9E%91%EC%84%B1%EB%B2%95

 

<그림 1> WPS 예시(출처: https://aimbyrun.tistory.com/WPS 및 PQR 작성법)

 

 

PQR 개요

- PQR은 Procedure Qualification Record(용접절차검증서)의 약자로, 특정 용접 절차(WPS)가 요구되는 기계적 성질을 만족하는지 시험을 통해 검증하고 기록한 문서이다. 이는 WPS(용접절차시방서)에 명시된 모든 변수 값(전류, 전압 등)과 실제 용접 시험편의 기계적 시험(인장, 굽힘 등) 결과를 종합하여, 해당 용접 절차의 유효성을 증명하는 공식 기록이 된다.

 

PQR의 주요 내용 및 역할

- WPS의 결과물: WPS가 '어떻게 용접할지'에 대한 지침이라면, PQR은 '그 지침대로 용접했더니 결과가 좋았다'는 증거 문서가 된다.

- 검증 기록: 용접 시 사용된 재료, 용접 조건, 시험편의 시험 결과(강도, 충격 시험 등)를 상세히 기록한다.

- 절차 승인: 이 기록을 통해 해당 용접 절차가 표준(ASME 등)에 부합함을 공식적으로 승인받고, 실제 생산 용접 시 활용할 수 있게 된다.

- 품질 보증: 제품의 품질과 안전성을 보장하는 핵심적인 품질 문서 중 하나이다.

 

요약하자면, PQR은 용접 절차의 성능을 시험하고 그 결과를 문서화하여, 승인된 용접 절차를 확립하는 데 필수적인 기록물이다.

 

 

PQR 예시

- 다음 그림은 하기 블로그에서 예시하고 있는 Sample이다.

https://aimbyrun.tistory.com/entry/WPS-%EB%B0%8F-PQR-%EC%9E%91%EC%84%B1%EB%B2%95

 

<그림 2> PQR 예시(출처: https://aimbyrun.tistory.com/WPS 및 PQR 작성법)

 

 

WPQT 개요

WPQT(Welding Procedure Qualification Test)는 용접절차사양서(WPS)의 유효성을 입증하기 위해 실시하는 시험으로, 특정 용접 절차가 요구되는 품질 기준과 성능을 만족하는지 확인하는 과정이다. 이를 통해 용접절차검증기록(PQR)이 생성되며, 이 기록은 생산 용접 시 적용되는 실제 변수의 범위와 함께 품질을 보증하는 중요한 문서가 된다. WPQT에서는 인장, 굽힘, 충격, 경도 시험 등 다양한 물리적, 화학적 시험을 거쳐 용접부의 품질을 검증한다.

 

WPQT 목적, 절차, 시험항목 등

1. 목적: 정해진 용접 절차(WPS)가 실제 현장에서 안전하고 신뢰성 있는 용접품을 만들어낼 수 있는지 검증.

2. 절차:

- WPS 작성: 용접 방법, 재료, 변수 등을 상세히 기술한 지침서 준비.

- 시험편 제작 및 용접: WPS에 따라 시험편을 용접 (용접사, 장비, 재료 등 설정).

- 물리적/화학적 시험: 시험편을 대상으로 인장, 굽힘, 충격, 경도, 비파괴 검사 등을 수행.

- PQR 작성: 시험 결과를 기록하여 용접 절차의 유효성을 증명하는 기록(PQR)을 만듦.

- WPS 승인: PQR을 근거로 WPS가 공식 승인되어 실제 생산에 적용.

3. 주요 시험 항목:

- 인장 시험 (Tensile Test): 용접부의 인장 강도 측정.

- 굽힘 시험 (Bend Test): 용접부의 연성 및 균열 여부 확인.

- 충격 시험 (Impact Test): 저온 취성 등 충격에 대한 저항성 평가.

- 경도 시험 (Hardness Test): 용접부와 HAZ(열영향부)의 경도 분포 측정.

- 비파괴 검사 (NDT): 방사선 투과 검사, 초음파 탐상 등 내부 결함 검사.

 

 

용접사 자격인정

용접사 자격인정과 관련된 많은 코드와 스텐다드에 자격인정의 범위와 대상에 대해 다음과 같이 언급하고 있다.

* 기량인정의 범위 (EN287/ISO9606)

- WPS를 이해하고 내용에 맞게 용접작업을 준비/수행하여 건전한 비드를 만들 수 있어야 하고

- 용접과 관련된 장비를 능숙하게 다룰 수 있어야 한다.

* 자격취득 대상

- 취부사(tack welder), 용접사(welder), 장비 운용자(welding operator)

 

용접사 기량시험은 용접시공승인시험(WPQT)에 비해서 간소하다.

WPS 조건대로 용접해서 기준을 만족하는 용접비드를 만들어내면 되기 때문에 육안검사에 이어 굽힘시험 혹은 비파괴검사 둘 중의 하나만 통과하면 된다.

(물론, 예외는 있다. 티타늄 용접이나 GMAW 용접은 굽힘 테스트를 우선 적용하기도 한다.)

이렇게 요구되는 모든 시험에 통과하면 용접사 자격이 발급된다.

 

운전 면허증이 발급되면 주기적으로 신체(시력)검사를 통해 갱신하듯이, 용접사 자격 역시도 필요에 따라서 실제 용접한 실적을 근거로 자격을 주기적으로 갱신하게 된다.

관련 코드나 스텐다드의 목적은 최소한의 테스트를 통해 기술적으로 문제가 없다면 가급적 넓은 범위(인정범위)까지 용접할 수 있도록 허용하기 위함이다.

그런데, 기술적으로 반드시 검증이 필요하다고 생각되는 경우에는 그 이상을 요구받을 수 있다. 그러니 절대 '코드/스텐다드만 만족하면 무조건 된다.'라는 생각은 바람직하지 않다.

가령, ASME 코드에 따르면 Carbon steel 용접사는 Stainless steel을 용접할 수가 있다. 반대는 허용되지 않는다. 재질에 대한 경험이 부족한 용접사가 불량을 많이 낸다면 비록 공식적으로는 추가 검정이 필요가 없더라도 교육의 측면에서라도 추가적인 기량 검정이 필요하다는 의미이다.

 

 

WPS, PQR, WPQT의 관계

- PQR (Procedure Qualification Record): 시험편을 용접하고 시험하여 특정 용접 절차가 표준을 만족함을 인증하는 기록서로, WPS 작성의 근거가 된다.

- WPS가 '어떻게 용접할지'에 대한 지침이라면, PQR은 '그 지침대로 용접했더니 결과가 좋았다'는 증거 문서가 된다.

- WPS는 PQR을 바탕으로 작성되며, PQR의 기록된 변수 범위 내에서 생산 용접에 적용된다.

 

- WPS(절차서)가 있으면 WPQT(입증시험)를 하고, WPQT 결과가 PQR(검증기록)이 되며, PQR을 통해 최종 WPS가 승인되는 구조.

- WPS(Welding Procedure Specification)은 PQR(Procedure Qualification Record)이라는 문서를 근거로 만들어지며, PQR은 WPQT(Welding Procedure Qualification Test)를 통해 만들어진다.

 

Reference : https://aimbyrun.tistory.com/WPS 및 PQR 작성법

2. https://technonet.co.kr/접절차 및 용접사 자격인정