Cosa sono e cosa significano: WPQR-WPAR-PQR-WATC-WOATC-WPQ-WOPQ-WPS?
Capire e applicare le norme per una saldatura di qualità
WPQR - WPAR- PQR - WATC - WOATC - WPQ - WOPQ - WPS… Con tutte queste sigle si rischia di fare confusione!!! Facciamo un po' di chiarezza sulla Qualifica dei Procedimenti di saldatura, la Qualifica di saldatori e Operatori di saldatura e su cosa sono le Specifiche di saldatura.
La fabbricazione tramite saldatura è considerato un processo speciale nel senso che la qualità della stessa non può essere garantita esclusivamente da un controllo finale sul composto saldato (a differenza di come avviene solitamente per forgiati, fusioni, barre, lamiere e tubi) ma a dover essere sotto controllo è l’intero processo di fabbricazione.
Questo significa che oltre ai controlli diretti (non distruttivi o distruttivi sul prodotto finale) sono necessari:
- Dei controlli indiretti (preventivi) come l’esame della documentazione tecnica, la verifica delle coperture garantite dalle qualifiche di procedimento/saldatori/operatore di saldatura esistenti, la necessità di qualificare altri procedimenti/saldatori/operatori di saldatura, necessità di eseguire prove per l’omologazione dei materiali d’apporto
- Dei controlli in corso d’opera (verifica delle condizioni operative e sorveglianza alla fabbricazione
Uno dei vari compiti del coordinatore di saldatura (Welding Coordinator) è quello di verificare se le qualifiche di procedimento esistenti (WPQR - Welding Procedure Qualification Record) consentano già di compilare delle "specifiche di saldatura" (WPS - Welding Procedure Specification) che coprano le necessità operative oppure se sia necessario/utile/conveniente qualificare dei nuovi procedimenti di saldatura e/o nuovi saldatori/operatori.
Una WPS (che deve essere compilata sec. la parte della UNI EN ISO 15609 corretta oppure sec. ASME IX) deve contenere molte informazioni: tipo di giunto, dimensioni/preparazione del cianfrino, tipo di processo/i utilizzato/i, livello di automazione, sigle dei materiali base e relativo Gruppo, dei materiali d’apporto (sigla, dimensioni, denominazione, fabbricante), gas di protezione, posizione di saldatura, deve ogni i-esima passata i valori (ranges) ed il tipo di tensione, corrente, velocità di avanzamento, temperature di preriscaldo ed interpass, trattamenti termici finali (PWHT - Post Welding Heat Treatment, DHT - Dehydrogenation Heat Treatment) ed un’infinità di altre informazioni relative alla tecnica di saldatura (p.e. il metodo di pulizia, l’angolo della torcia, il diametro dell’ugello de gas di protezione, la velocità di avanzamento del filo…).
Da una WPQR esistente possono essere generate una serie (potenzialmente infinita) di WPS - Welding Procedure Specification - che devono sottostare a tutta una serie di regolamenti (campi di validità).
Per esempio, se la WPQR in accordo a UNI EN ISO 15614-1 Liv.2 riguarda un giunto di testa multipass a piena penetrazione tra tubi di diametro Ø 60,3mm e spessore (t) 11,07mm in virtù di quella WPQR potrò generare delle WPS per giunti di diametro ≥0,5Ø (quindi con diametro Ø≥30,15mm) e di spessore da 3 a 2t (da 3 a 22,14mm).
Regole similari valgono per tutte le variabili essenziali (materiali, parametri elettrici… e che sono tipiche di ogni processo di saldatura) che devono tutte rispettare i requisiti (rientrare nei campi di validità).
Se "non posso" eseguire una certa saldatura rispettando tutti i campi di validità delle WPQR che ho già qualificato (ossia se la WPS che scrivo non rispetta tutti i campi di validità) devo fare una nuova qualifica di procedimento che me lo permetta.
Differenze tra WPS, WPQR e PQR
Per qualificare un procedimento di saldatura ci sono più modalità, la più comune è quella di eseguire la qualifica su un saggio di prova saldato in base ad una pWPS (preliminary WPS) che contiene i dati esatti (non i ranges) con cui il saggio di prova è stato costruito.
Questo viene sottoposto a tutta una serie di test non distruttivi e distruttivi (secondo i requisisti della norma) e, una volta superati con successo viene compilata la WPQR - Welding Procedure Qualification Record, una volta chiamata anche WPAR - Welding Procedure Approval Record (in ambito ISO) o PQR - Procedure Qualification Record (in ambito ASME) che riporta:
- le variabili essenziali ed i relativi campi di validità
- la pWPS
- i valori dei parametri utilizzati nell’esecuzione della prova registrati dall’ispettore addetto alla qualifica
- i risultati delle prove eseguite
A questo punto dalla nuova WPQR possono essere generate le WPS necessarie.
Le saldature eseguite con queste WPS non necessariamente devono essere verificate con dei giunti di prova (le prove sono state fatte in occasione della WPQR).
In pratica:
- la WPQR è "un certificato" che afferma che la pWPS è idonea a conseguire giunti esenti da difetti, con le volute proprietà meccaniche, anticorrosione financo estetiche (o perlomeno che sia in grado di soddisfare certi requisiti); Può essere emesso in conformità a norme della serie UNI EN ISO 15610÷15614, al codice ASME IX, e/o altre norme tipo AWS e AD2000 ed è un documento che non ha scadenza.
- La WPS è "un documento" che fornisce i dettagli di come deve essere eseguita una saldatura e deve contenere tutte le informazioni necessarie al saldatore per poter eseguire un giunto che possa essere soddisfacente
Tutto quanto sopra riguarda il processo di saldatura… ma il fabbricante (con il coordinatore di saldatura) deve anche verificare di avere un numero sufficiente di saldatori/operatori in grado di eseguire quella tal saldatura in modo soddisfacente e nei tempi previsti.
La qualifica del procedimento, infatti, permette di qualificare anche i saldatori/operatori che l’hanno eseguita (se un giunto viene eseguito p.e. con 2 processi di saldatura diversi ed ogni processo è eseguito da un saldatore avremo per ognuno dei 2 saldatotori la qualifica per il processo da lui eseguito).
Normalmente, non ci si accontenta di qualificare solamente il saldatore/operatore che ha eseguito il giunto per la qualifica del procedimento, anzi, si tende a qualificare più saldatori/operatori… anche in tempi diversi (per carichi di lavoro o per tutelarsi da problematiche legate ad assenze o ad avvicendamenti).
Norme che regolano la qualifica dei saldatori
Le norme che regolano la qualifica dei saldatori sono la serie UNI EN ISO 9606, il codice ASME IX e/o altre norme tipo AWS e AD2000; quelle che regolano la qualifica degli operatori di saldatura sono la UNI EN ISO 14732, il codice ASME IX e/o altre norme tipo AWS e AD2000.
Queste sono le sigle a cui fare riferimento:
- WATC - Welder Approval Test Certificate (saldatore sec. ISO)
- WPQ - Welder Performance Qualification (saldatore sec. ASME IX)
- WOATC - Welding Operator Approval Test Certificate (operatore di saldatura sec. ISO)
- WOPQ - Welding Operator Performance Qualification (operatore di saldatura sec. ASME IX)
anche se in realtà siamo abituati a chiamarli "patentini di saldatura"
Le qualifiche dei saldatori/operatori richiedono meno prove che le qualifiche dei procedimenti, questo perché con la qualifica del saldatore/operatore si intende verificarne la necessaria abilità operativa (l’ottenimento delle caratteristiche meccaniche, di resistenza alla corrosione… è demandato alla qualifica del procedimento originaria)
A differenza delle qualifiche dei procedimenti, che non hanno scadenza, ognuna di queste norma/codici prevede dei periodi di validità che possono essere rinnovati o tramite la ripetizione delle prove (dopo un TOT di tempo viene rifatto un giunto su cui si eseguono i test previsti dalle norme) oppure per "continuità lavorativa" (si verifica la conformità, per esempio degli esami radiografici, delle saldature eseguite in quel periodo dal tecnico in questione).
In questa sede non abbiamo trattato le brasature soltanto per evitare di complicare ulteriormente l'argomento. Il principio che regola la qualifica dei procedimenti di brasatura e dei brasatori è praticamente analogo a quello delle saldature.