WPS ve PQR Nedir? Prosedür Onayının Mantığı

Kaynaklı imalatta "kaynak iyi görünüyor" ifadesinin hiçbir teknik değeri yoktur; çünkü kaynağın kalitesi büyük ölçüde gözle görülmeyen metalürjik bölgede, yani ısı tesiri altındaki bölge (ITAB, İng. HAZ) ve kaynak metalinin iç yapısında saklıdır. İşte bu görünmeyen kaliteyi tekrarlanabilir, denetlenebilir ve kanıta dayalı hâle getiren iki belge WPS ve PQR'dir. Bu ikili, modern kaynak mühendisliğinin bel kemiğini oluşturur ve doğru kurulmadığında ne bir basınçlı kap sertifikasyonu ne de bir çelik yapı onayı geçerli olur. Bu yazıda WPS ile PQR'nin ne olduğunu, aralarındaki mantık zincirini, esansiyel değişken kavramını, deney dışı vasıflandırma yollarını ve ASME ile EN ISO dünyalarının bu konuya nasıl farklı yaklaştığını sahadaki gerçeklerle birlikte ele alacağız.

1. WPS ve PQR: İki Belge, Tek Mantık

Kaynak Prosedür Şartnamesi (Welding Procedure Specification — WPS), kaynakçıya "bu birleştirmeyi tam olarak nasıl yapacaksın" sorusunun cevabını veren üretim talimatıdır. İçinde kaynak yöntemi, ilave metal sınıfı, koruyucu gaz, akım-gerilim aralığı, ön ısıtma ve pasolar arası sıcaklık, kaynak pozisyonu, birleştirme geometrisi ve paso dizilimi gibi bütün üretim parametreleri yer alır. WPS bir "reçete"dir.

Prosedür Vasıflandırma Kaydı (Procedure Qualification Record — PQR) ise bu reçetenin gerçekten çalıştığını kanıtlayan laboratuvar tutanağıdır. PQR, bir deney kaynağı yapılırken fiilen kullanılan değerleri ve ardından o kaynaktan alınan numunelerin geçtiği mekanik deneylerin sonuçlarını içerir. Kısacası WPS geleceğe dönük bir talimat, PQR ise geçmişte kanıtlanmış bir gerçektir. WPS "ne yapılmalı"yı, PQR "ne yapıldı ve sonucu ne oldu"yu söyler.

Terminolojide bir noktayı baştan netleştirelim: ASME dünyasında bu kayda PQR, EN ISO dünyasında ise WPQR (Welding Procedure Qualification Record) denir. ISO tarafında pWPS, WPS ve WPQR terimlerinin tanımları ile genel vasıflandırma kuralları EN ISO 15607'de verilir; 15609 içeriği, 15614 ise deneyle vasıflandırmayı düzenler. Yazının kalanında okuma kolaylığı için "PQR" kullanılacak, ancak ISO kapsamındaki bir işte belgenin adı WPQR'dir.

Burada çok sık yapılan bir genellemeyi baştan düzeltelim: "Bir WPS, arkasında en az bir PQR olmadan geçerli değildir" cümlesi yalnızca deneyle vasıflandırma rotası için doğrudur. ASME BPVC Section IX ve EN ISO 15614 yolunu izliyorsanız evet, WPS'in arkasında mutlaka onaylı bir PQR bulunmalıdır. Ancak standartlar başka rotalara da izin verir. EN ISO tarafında EN ISO 15610 (denenmiş sarf malzemesine dayalı vasıflandırma), EN ISO 15611 (önceki üretim tecrübesine dayalı) ve EN ISO 15612 (standart kaynak prosedürünün benimsenmesi) deney kaynağı gerektirmeyen rotalardır. EN ISO 15613 ise bunlardan ayrı tutulmalıdır: 15613 bir üretim öncesi deney kaynağı (pre-production welding test) standardıdır; deney kaynağı ve mekanik deneyler içerir, farkı deneyin standart deney parçası yerine üretimi temsil eden gerçek geometride, yani bir mock-up üzerinde yapılmasıdır — karmaşık geometriler ve standart numunenin üretimi temsil etmediği durumlar içindir.

ASME tarafında ise AWS B2.1 Standard WPS (SWPS) belgeleri, imalatçının kendi PQR'sini üretmeden kullanılabilir; ancak bu rota ASME BPVC Section IX Article V (QW-500 serisi) hükümlerine tabidir ve dört kısıtı vardır: (1) yalnızca Section IX'un zorunlu ekinde (Mandatory Appendix E) listelenen SWPS'ler seçilebilir, (2) SWPS olduğu gibi kullanılmalıdır — değiştirilemez veya başka bir SWPS ile birleştirilemez, (3) imalatçı ilk kullanımdan önce QW-510'a göre bir gösterim (demonstration) kaynağı yapıp deneye tabi tutmak ve QW-485 formunda belgelemek zorundadır, (4) çentik-darbe (tokluk) deneyi gerektiren uygulamalarda SWPS kullanımına izin verilmez. Ayrıca yapım kodunun SWPS kullanımına izin vermesi gerekir. Yani PQR, en yaygın ve en güçlü kanıt yoludur; tek yol değildir. Hangi rotanın kabul edileceğini her zaman sözleşme kodu ve müşteri/üçüncü taraf muayene kuruluşu (third party inspection — TPI) belirler.

2. Vasıflandırma Zinciri: pWPS → Deney Kaynağı → PQR → Onaylı WPS

Deneyle vasıflandırma rotasında prosedür onayının mantığı bir zincir olarak düşünülmelidir ve bu zincirin sırası tesadüfi değildir.

Süreç, ön Kaynak Prosedür Şartnamesi (preliminary WPS — pWPS) ile başlar. pWPS, kaynak mühendisinin tecrübesine, ilave metal üreticisinin verilerine ve standardın sınırlarına dayanarak hazırladığı, henüz kanıtlanmamış bir taslak reçetedir. Ardından bu pWPS'e birebir uyularak bir deney parçası (test coupon) kaynak edilir. Bu kaynak sırasında akım, gerilim, ilerleme hızı, ön ısıtma, pasolar arası sıcaklık ve ısı girdisi gibi tüm değerler ölçülüp kaydedilir.

Tanıklık konusunda iki sistem farklı davranır ve bu fark sahada sıkça karıştırılır. ASME BPVC Section IX, prosedür vasıflandırmasının bağımsız bir tanık huzurunda yapılmasını kendi başına şart koşmaz; PQR'nin hazırlanması ve doğruluğu imalatçının kendi sorumluluğundadır. Tanıklık gereksinimi yapım kodundan, Yetkili Muayene Görevlisinden (Authorized Inspector — AI), sözleşmeden veya müşterinin görevlendirdiği üçüncü taraf muayene kuruluşundan (TPI) doğar. EN ISO rotasında ise vasıflandırmanın bir muayene görevlisi veya muayene kuruluşu (examiner / examining body) tanıklığında yapılması kural olarak beklenir. Kısacası: ASME'de tanıklık kod veya sözleşme şartına bağlıdır, ISO'da ise standardın kendi gereğidir.

Kaynaktan sonra numuneler kesilir, mekanik deneylere tabi tutulur ve tüm bu fiili değerler ile deney sonuçları PQR'ye işlenir. Deneyler kabul kriterlerini karşılıyorsa PQR "onaylı" hâle gelir. Son adımda, bu onaylı PQR'nin desteklediği geçerli aralık içinde bir veya birden çok üretim WPS'i yazılır.

Bu zincirin en sık yanlış anlaşılan noktası şudur: PQR, WPS'ten önce doğar. Önce reçete kanıtlanır, sonra o kanıta dayanarak üretim talimatı yazılır. Tek bir sağlam PQR, üzerinden birçok farklı WPS türetmeye imkân tanıyabilir; aynı şekilde tersi de geçerlidir — bir WPS birden fazla PQR ile desteklenebilir (ASME QW-200.1). Kökü GTAW, dolgu ve kapak pasoları SMAW veya FCAW ile yapılan çok yöntemli bir birleştirmede sahada asıl kullanılan durum budur.

3. Değişken Sınıflandırması: ASME'nin Üçlü Sistemi

Prosedür onayının kalbinde "değişken" kavramı yatar. Ancak bu kavramın nasıl kategorize edildiği sistemden sisteme değişir. Aşağıdaki üçlü sınıflandırma özellikle ASME BPVC Section IX'un kullandığı çerçevedir ve QW-250 ve devamındaki değişken tablolarında (QW-252, QW-253, QW-255 vb.) yöntem yöntem listelenir.

Esansiyel değişkenler, değiştiğinde kaynağın mekanik özelliklerini (çekme dayanımı ve süneklik) belirgin biçimde etkileyen ve dolayısıyla değişince yeniden vasıflandırma (yeni PQR) gerektiren parametrelerdir. Yöntem değişikliği, ilave metalin F-numarasının (tokluk arandığında ayrıca A-numarasının) değişmesi, malzeme grubunun (P-numarasının) değişmesi ve belirli sınırların dışına çıkan kalınlık değişimleri tipik örneklerdir. Dikkat: aynı F-numarası içinde kalan bir AWS sınıf değişikliği çoğu yöntemde esansiyel değildir; esansiyel olan sınıf adı değil, F-numarasıdır.

Esansiyel olmayan değişkenler, mekanik özellikleri belirgin etkilemeyen; değiştirildiğinde yeni bir PQR gerektirmeyen ama WPS'in revize edilmesini gerektiren parametrelerdir. Birleştirme detayındaki küçük değişiklikler, paso tekniğindeki bazı ayarlamalar ve — çoğu okuyucuyu şaşırtan biçimde — kaynak pozisyonu bu gruba girer.

Ek esansiyel (supplementary essential) değişkenler, yalnızca çentik-darbe (tokluk) şartı arandığında devreye giren, ısı girdisi ve pasolar arası sıcaklık gibi tokluk açısından kritik parametrelerdir. Tokluk gereksinimi olmayan bir uygulamada esansiyel olmayan sayılan bir değişken, tokluk arandığında ek esansiyel hâle gelerek yeniden vasıflandırma tetikleyebilir.

EN ISO 15614 ise değişkenleri bu üç kategoriye ayırmaz. ISO da "esansiyel değişken" kavramını kullanır; olmayan şey esansiyel olmayan / ek esansiyel üçlemesidir. Avrupa sisteminde her esansiyel değişken için doğrudan bir geçerli aralık tanımlanır ve tokluk/sertlik gereksinimi uygulama sınıfına, malzeme grubuna ve deney seviyesine bağlı olarak ayrıca istenir. Sonuç benzerdir, kayıt ve sınıflandırma biçimi farklıdır: her iki sistem de "değişen parametre mekanik özelliği bozar mı?" sorusunu sorar, ama cevabı farklı biçimde kodlar. Bu sınıflandırmalar keyfi değildir; onlarca yıllık kaynak metalürjisi bilgisinin standartlara kodlanmış hâlidir.

4. PQR Mekanik Deneyleri: Kâğıdı Gerçeğe Bağlayan Adım

Bir PQR'yi "gerçek" yapan şey, deney kaynağından alınan numunelerin geçtiği zorlu laboratuvar sınavlarıdır. Ancak hangi deneyin zorunlu olduğu sisteme ve yapım koduna göre değişir; bu ayrımı bilmemek gereksiz maliyet veya eksik vasıflandırma doğurur.

Tahribatsız muayene (NDT) — tahribatlı deneylerden önceki zorunlu adım (ISO tarafında). EN ISO 15614-1'de deney parçası, numuneler kesilmeden önce gözle muayeneden, alın kaynaklarında hacimsel muayeneden (radyografi — EN ISO 17636 veya ultrasonik muayene — EN ISO 17640) ve yüzey çatlak muayenesinden (manyetik parçacık — MT veya penetrant — PT) geçirilir; kabul, EN ISO 5817 kalite seviyesi B'ye göre değerlendirilir (aşırı kaynak metali, aşırı dışbükeylik, aşırı boğaz ve aşırı nüfuziyet için seviye C'ye izin verilir). NDT tamamlanmadan numune alınmaz. ASME Section IX ise prosedür vasıflandırması için (SWPS gösterim kaynağı gibi özel durumlar dışında) NDT şart koşmaz. Bu, iki sistem arasındaki en somut uygulama farklarından biridir.
Çekme (tensile) deneyi — her iki sistemde temel zorunlu deney. Enine çekme numuneleri kaynağın çekme dayanımını doğrular. Kabul kriteri kopma yeri değildir; ASME QW-153.1 ve EN ISO 15614-1'de (deney yöntemi EN ISO 4136) ölçüt, elde edilen çekme dayanımının ana malzeme için belirtilen minimum değerin altına düşmemesidir. Numune kaynak metalinde veya ITAB'da kopsa bile, dayanım minimumu karşılıyorsa geçer. ASME'de bu kuralın üç dalı vardır: (1) farklı iki ana malzeme birleştirildiğinde zayıf olanın belirtilen minimumu esas alınır, (2) yapım kodu izin verdiğinde ilave metalin belirtilen minimumu kullanılabilir, (3) QW-153.1(d) uyarınca, kopma ana malzemede, kaynağın ve kaynak arayüzünün (weld interface) dışında gerçekleştiğinde, ölçülen dayanım belirtilen minimumun %95'inden az olmamak koşuluyla kabul edilir. Kopma yerinin ana malzemede olması yalnızca faydalı bir gözlemdir, tek başına kabul şartı değil.
Eğme (bend) deneyi — her iki sistemde temel zorunlu deney. Kök ve yüz eğme veya kalın kesitlerde yan eğme numuneleri (ASME QW-451'de yan eğme, t ≥ 19 mm / 3/4 inç kalınlıklarda kök+yüz eğmenin yerini alır; ISO tarafında deney yöntemi EN ISO 5173), kaynağın ve ITAB'ın sünekliğini ve iç kaynaşma bütünlüğünü sınar. ASME QW-163'e göre dışbükey yüzeyde kaynak metali veya ITAB içinde herhangi bir yönde 3 mm'yi (1/8 inç) aşan açık süreksizlik kabul edilmez; kaynak dışında kalan süreksizlikler değerlendirmeye alınmaz. Köşe (corner) çatlakları için ayrı ve daha geniş bir tolerans tanımlıdır: cüruf kaynaşmasızlığı veya başka bir iç süreksizliğe dair kesin kanıt bulunmadıkça, köşe çatlakları 6 mm'yi (1/4 inç) aşmadıkça dikkate alınmaz.
Çentik-darbe (Charpy V-notch) deneyi — koşullu. Bu deney kırılma tokluğunu ölçmez; belirtilen deney sıcaklığında kaynak metalinin ve ITAB'ın yuttuğu darbe enerjisini (çentik tokluğunu, J cinsinden) ölçer ve tokluk hakkında karşılaştırmalı bir gösterge verir. Kırılma mekaniği anlamındaki gerçek kırılma tokluğu (K_IC, CTOD, J-integral) ayrı bir deney sınıfıdır (EN ISO 12135, BS 7448/BS 7910, ASTM E1820 rotası). Deney sıcaklığı da çalışma sıcaklığı değil, yapım kodunun veya uygulama standardının tanımladığı sıcaklıktır — ASME Section VIII'de bu, minimum tasarım metal sıcaklığıdır (MDMT). Çentik-darbe, ASME'de ancak yapım kodu (örneğin Section VIII veya ASME B31 serisi — B31.1, B31.3 vb. — boru kodları) talep ettiğinde; EN ISO'da ise uygulama standardının yanı sıra malzeme grubu ve deney parçası kalınlığı eşiğine bağlı olarak da zorunlu hâle gelir (kalınlık eşiği ve gerekli numune seti için standardın güncel baskısındaki tablo esas alınmalıdır; deney yöntemi EN ISO 9016).
Makro inceleme ve sertlik — sistem ve seviye bağımlı. Bu iki kalem evrensel bir PQR gereksinimi değildir. ASME Section IX'da alın (groove) prosedür vasıflandırması için zorunlu deneyler yalnızca çekme ve kılavuzlu eğmedir; makro ve sertlik ancak yapım kodu, malzeme özelliği veya kaplama/overlay gibi özel durumlar gerektirdiğinde istenir. EN ISO 15614-1'de makro kesit (EN ISO 17639) genel kuraldır; sertlik ölçümü (EN ISO 9015-1) ise ferritik/sertleşebilir malzeme gruplarında istenir, östenitik paslanmaz ve nikel esaslı gruplarda genellikle aranmaz. 2017 baskısındaki seviye ayrımı da belirleyicidir: Level 2'de makro kesit ve sertlik rutin olarak talep edilir; Level 1'de makro istenir, sertlik ancak uygulama standardı gerektirdiğinde yapılır. Makro kesit, paso dizilimini, kaynaşma süreksizliklerini ve nüfuziyeti düşük büyütmeyle ortaya koyar.

Sertliğin neden ölçüldüğü çoğu zaman yanlış anlatılır. C-Mn ve düşük alaşımlı çeliklerde ITAB sertlik sınırının birincil gerekçesi hidrojen kaynaklı soğuk (gecikmeli) çatlaktır: hızlı soğuma sert martenzitik yapı üretir, sert martenzit ise difüzyona uğrayabilen hidrojen (diffusible hydrogen, H_D) ve artık gerilme ile birleştiğinde gecikmeli çatlağa son derece yatkındır.

EN ISO 15614-1'in koyduğu sertlik üst sınırları tek bir sayı değildir; malzeme grubuna ve ısıl işlem durumuna göre değişir. Kaynaklı (as-welded) hâlde ISO/TR 15608 grup 1–2 için sınır 380 HV10, grup 3 için 420 HV10 mertebesindedir; ısıl işlem görmüş hâlde sınırlar daha düşüktür (grup 1–2 için tipik olarak 320 HV10, grup 3 için 380 HV10). Grup 4–5 için sınır 2017 revizyonunda 320'den 350 HV10'a yükseltilmiştir. Bu değerler baskıdan baskıya güncellendiği için kesin sayı her zaman standardın yürürlükteki sertlik tablosundan alınmalıdır.

Ekşi (sour, H₂S içeren) servisteki 250 HV10 sınırı ise EN ISO 15614-1'den gelmez; kaynağı ANSI/NACE MR0175 / ISO 15156-2'dir ve karbon ile düşük alaşımlı çeliklerde ana metal, kaynak metali ve ITAB için maksimum 250 HV10 (yaklaşık 22 HRC) olarak tanımlanır. Islak H₂S / HIC koşullarındaki rafineri ekipmanlarında ayrıca NACE SP0472 gibi servis dokümanları daha düşük sertlik hedefleri getirebilir. Hidrojen servisi için ayrı bir sertlik tavanı verilecekse, bu sayı da ilgili koddan veya proje şartnamesinden (örneğin API 941 kapsamındaki değerlendirmelerden) alınmalı, genel bir kural gibi sunulmamalıdır. Aşırı sertlik ayrıca tokluğu düşürür ve sülfür gerilmeli çatlama (SSC) ile gerilmeli korozyon çatlaması (SCC) riskini artırır — ancak bunlar ikincil, servise özgü gerekçelerdir.

Bu deneylerin biri bile kabul kriterini karşılamazsa PQR onaylanmaz; pWPS gözden geçirilir ve süreç tekrarlanır.

5. Kapsam Mantığı: Range of Qualification

PQR genellikle sınırlı sayıda kalınlık, çap ve parametre setiyle üretilir (bir PQR birden fazla deney parçasını da kapsayabilir); ancak üretimde onlarca farklı kalınlık ve konfigürasyonla karşılaşılır. Burada "geçerli aralık" (range of qualification) mantığı devreye girer. Standart, tek bir deney kaynağının hangi üretim aralığını kapsadığını kurallara bağlar.

Örneğin belirli bir kalınlıkta yapılan deney kaynağı, genellikle o kalınlığın altında ve üstünde tanımlı bir aralığı niteler; malzeme grupları (ASME'de P-numaraları ve Grup numaraları, EN ISO'da ISO/TR 15608 — Avrupa'da CEN ISO/TR 15608 olarak benimsenmiştir — grupları ve alt grupları) sayesinde aynı gruptaki benzer malzemeler tek vasıflandırmayla kapsanabilir.

ASME'de bu iki numaranın rolü aynı değildir: P-numarası temel gruplamayı verir; Grup numarası ise yalnızca çentik-darbe (tokluk) deneyi arandığında ek esansiyel değişken olarak sınırlayıcı hâle gelir. Tokluk şartı olmayan bir işte Grup numarası değişimi tek başına yeniden vasıflandırma gerektirmez — sahada en çok karıştırılan noktalardan biri budur.

Kaynak pozisyonu ise iki sistemde farklı işler: ASME Section IX'da pozisyon, prosedür vasıflandırması için esansiyel olmayan bir değişkendir (QW-405.1, tüm ana yöntemler için — SMAW, GMAW, FCAW, GTAW, SAW, PAW, OFW) ve WPS'te değiştirilebilir; yani 1G'de nitelendirilmiş bir PQR'ye dayanarak tüm pozisyonları kapsayan bir WPS yazılabilir. (Tokluk arandığında eskiden QW-405.2 ek esansiyel değişkeni devreye giriyordu; bu madde 2019 baskısında kaldırılmıştır.) Buna karşılık kaynakçı yeterliliğinde (QW-461 tabloları, EN ISO 9606) ve EN ISO 15614-1'de pozisyon kapsamı doğrudan sınırlar. Prosedürde serbest olan pozisyonun kaynakçıda sınırlayıcı olması, sahada en sık gözden kaçan asimetrilerden biridir.

Burada kritik bir uyarı daha gerekir: iki sistemin gruplama mantığı birebir örtüşmez. ASME'de P-numarası ile Grup numarası ayrı ayrı çalışır, ISO'da ise grup/alt grup yapısı farklı bir kimyasal-mekanik mantık izler; bu yüzden "P-No 1 = Grup 1" tarzı kestirme eşleştirmeler güvenli değildir.

Bu mekanizma, her yeni işte sıfırdan deney yapma zorunluluğunu ortadan kaldırarak hem maliyeti hem süreyi ölçülü tutar. Kapsam aralığını doğru yorumlamamak, sahada en sık görülen uygunsuzluk sebeplerinden biridir: elimizdeki PQR'nin fiilen işi kapsamadığını üretimden sonra fark etmek pahalı bir hatadır.

6. ASME Section IX Yaklaşımı

ASME BPVC Section IX, esas olarak Kuzey Amerika kökenli basınçlı kap ve boru dünyasının kurallarını taşır. Yaklaşımı oldukça sistematiktir: malzemeler P-numaraları ve Grup numaralarıyla, ilave metaller F-numaraları ve A-numaralarıyla sınıflandırılır. Her kaynak yöntemi için esansiyel, esansiyel olmayan ve ek esansiyel değişkenler QW-250 serisi tablolarda net biçimde ayrılmıştır.

Section IX felsefesinde vurgu, prosedürün mekanik dayanımı ve bütünlüğü sağladığının kanıtlanmasındadır; çentik-darbe gibi tokluk deneyleri, ancak yapım kodu talep ettiğinde ek esansiyel değişkenlerle birlikte devreye girer. Zorunlu deney seti dar tutulmuş, NDT ve tanıklık gibi konular yapım koduna bırakılmıştır. Bu yapı, aynı PQR'den geniş bir üretim yelpazesi türetmeye elverişli, esnek ama disiplinli bir sistem sunar.

7. EN ISO 15614 ve 15609 Yaklaşımı

Avrupa dünyasında genel vasıflandırma kuralları ve terimler EN ISO 15607 ile, prosedür şartnamesinin içeriği EN ISO 15609 serisiyle (yöntemine göre farklı bölümler), prosedürün deneyle vasıflandırılması ise EN ISO 15614 serisiyle tanımlanır. EN ISO 15614-1, çeliklerin ark ve gaz kaynağı ile nikel ve nikel alaşımlarının ark kaynağı prosedür deneylerinin temel referansıdır; gaz kaynağı yalnızca çelikleri kapsar, nikel alaşımları için gaz kaynağı bu standardın kapsamı dışındadır.

EN ISO yaklaşımının belirgin farklarından biri, deney parçasının geometrisini ve alınacak numunelerin sayısını daha kuralcı biçimde tarif etmesi, tahribatsız muayeneyi tahribatlı deneylerin önüne zorunlu bir adım olarak koyması, makro ve (uygun malzeme gruplarında) sertliği rutin gereksinim hâline getirmesi ve tokluk gereksinimlerini uygulama sınıfı ile kalınlığa bağlı olarak daha sık öne çıkarmasıdır. Kalınlık ve çap kapsam aralıkları, ASME'dekinden farklı formüllerle belirlenir.

Bu yazının konusu açısından en önemli güncel yenilik, EN ISO 15614-1:2017 ile getirilen Level 1 / Level 2 (deney seviyesi) ayrımıdır. Level 1 doğrudan ASME BPVC Section IX gereksinimleri esas alınarak yazılmıştır: daha az deney ve daha dar geçerli aralık sunar. Level 2 ise standardın önceki baskılarına dayanır; deney kapsamı daha geniş, geçerli aralıklar bazı değişkenlerde daha esnek, bazılarında daha kuralcıdır. İki seviye arasındaki ilişki tek yönlüdür: Level 2'ye göre yapılmış bir vasıflandırma Level 1'i otomatik olarak karşılar, tersi geçerli değildir. Sözleşmede seviye belirtilmemişse Level 2 uygulanır. Dolayısıyla bir ISO WPQR'ı devralırken sorulacak ilk sorulardan biri "hangi seviye?" olmalıdır; bu tek bilgi, hem yapılmış deneylerin listesini hem de belgenin kapsadığı üretim aralığını doğrudan değiştirir.

Ayrıca Avrupa sistemi, prosedür vasıflandırmasını genellikle daha geniş bir kalite güvence çerçevesi olan EN ISO 3834 (kaynak kalite gereksinimleri) ile birlikte konumlandırır ve daha önce değindiğimiz 15610–15612 deneysiz rotaları ile 15613 üretim öncesi deney kaynağı rotasıyla esneklik sağlar.

8. İki Dünyanın Farkı Neden Önemli?

ASME ve EN ISO sistemleri aynı fizik yasalarına dayanır. Ancak kapsam aralıklarını hesaplama biçimleri, malzeme ve ilave metal sınıflama sistemleri, zorunlu deney setleri, tahribatsız muayenenin konumu, tanıklık beklentisi ve tokluk deneyi zorunluluklarının tetiklenme mantığı farklıdır. Bu yüzden bir ASME PQR'si otomatik olarak bir EN ISO WPS'ini geçerli kılmaz.

15614-1:2017'nin Level 1 seviyesi, bu mesafeyi kapatma niyetiyle — doğrudan Section IX gereksinimleri temel alınarak — yazılmıştır ve iki dünya arasındaki geçişi teknik olarak kolaylaştırır. Ancak bu, kendiliğinden bir karşılıklı tanıma anlamına gelmez.

Projenin sözleşme kodu hangisiyse vasıflandırma da o sisteme göre kurulmalıdır. İki sistem arasında bir eşdeğerlik değerlendirmesi teorik olarak mümkündür; ancak bu tek taraflı, imalatçının kendi kararıyla yapılabilecek bir işlem değildir. Eşdeğerliğin geçerli sayılması, sözleşmenin ve ilgili yapım kodunun buna izin vermesine ve müşteri ile üçüncü taraf muayene kuruluşunun (TPI) veya AB kapsamındaki işlerde onaylanmış kuruluşun (notified body) yazılı kabulüne bağlıdır. Uluslararası projelerde en çok zaman kaybettiren konulardan biri, elde var olan bir sistemin belgesini bu onay alınmadan diğerinin yerine kullanmaya çalışmaktır.

Saha notu

Sahada en sık karşılaştığımız hata, PQR'nin fiili değerleri ile WPS'in yazılı aralığının tutmamasıdır. Örneğin deney kaynağı belirli bir ısı girdisiyle yapılmış, tokluk deneyi bu ısı girdisinde geçmiştir; ancak üretim WPS'i, ek esansiyel değişken sınırını aşan çok daha yüksek bir akım-ilerleme kombinasyonuna izin verecek şekilde yazılmıştır. Kaynakçı, paso sayısını azaltıp işi çabuk bitirmek için akımı ve salınım genişliğini artırır; ilerleme hızı orantılı biçimde artmadığı için ısı girdisi — Q = (U × I × k) / v bağıntısı gereği — yükselir. Yavaş soğuma iri taneli ITAB üretir ve tokluk, PQR'nin kanıtladığı aralığın dışına çıkar. Kâğıt üzerinde her şey uygun görünür, ama vasıflandırmanın kanıtladığı gerçeklikle üretim örtüşmez.

Bu tablonun ihmal edilen diğer yarısı da vardır: ısı girdisinin alt sınırı en az üst sınırı kadar kritiktir. Aynı formülün ters yönü, ilerleme hızını artırmanın ısı girdisini düşürdüğünü söyler. Çok düşük ısı girdisi veya yetersiz ön ısıtma, hızlı soğuma ve sert martenzitik ITAB demektir; bu da doğrudan hidrojen kaynaklı soğuk çatlak riskidir. Yani ek esansiyel değişken hem yukarıyı hem aşağıyı ilgilendirir: ısı girdisini yükseltmek tokluğu düşürür, düşürmek ise sertliği ve soğuk çatlak riskini yükseltir. Üretim, her iki yönde de PQR'nin kanıtladığı aralığın içinde kalmalıdır.

Bunun önüne geçmenin yolu, WPS'i PQR'nin fiili değerlerinden türetirken kaynakçının cebinde taşıyabileceği kadar net alt ve üst aralıklar vermek ve saha denetiminde ısı girdisini fiilen ölçmektir. İkinci sık hata ise kapsam aralığını sözlü hatırlamaya çalışmaktır; kalınlık, çap, pozisyon, deney seviyesi ve malzeme grubu aralıklarını her işin başında yazılı olarak doğrulamak, sonradan gelen pahalı uygunsuzlukları önler.

İlgili standartlar

ASME BPVC Section IX — Kaynak ve lehim prosedürlerinin vasıflandırılması, kaynakçı ve operatörlerin yeterliliği (WPS/PQR, QW değişken tabloları; SWPS kullanımı için Article V ve zorunlu ekler).
AWS B2.1 — Standard Welding Procedure Specification (SWPS) sistemi.
EN ISO 15607 — Kaynak prosedürlerinin şartnamesi ve vasıflandırılması: genel kurallar ve terimler (pWPS / WPS / WPQR tanımları).
EN ISO 15609 (serisi) — Kaynak prosedür şartnamesinin içeriği (yönteme göre bölümler).
EN ISO 15610 / 15611 / 15612 — Deney kaynağı gerektirmeyen vasıflandırma rotaları (denenmiş sarf malzemesi, önceki üretim tecrübesi, standart kaynak prosedürünün benimsenmesi).
EN ISO 15613 — Üretim öncesi deney kaynağına dayalı vasıflandırma (deney içerir; standart deney parçası yerine üretimi temsil eden geometride yapılır).
EN ISO 15614 (serisi, özellikle 15614-1) — Kaynak prosedürlerinin deneyle vasıflandırılması; 15614-1 kapsamı çeliklerin ark ve gaz kaynağı ile nikel/nikel alaşımlarının ark kaynağıdır; 2017 baskısıyla Level 1 / Level 2 deney seviyeleri tanımlanmıştır.
EN ISO 4136 / 5173 / 9016 / 9015-1 / 17639 — Kaynak deney yöntemleri: enine çekme, eğme, çentik-darbe, sertlik (Vickers) ve makro/mikro inceleme.
EN ISO 17636 / EN ISO 17640 — Kaynaklarda radyografik ve ultrasonik muayene (deney parçasının hacimsel muayenesi).
EN ISO 9606 (serisi) — Kaynakçı yeterlilik sınavları (prosedür değil, kaynakçı yeterliliği).
EN ISO 14732 — Kaynak operatörlerinin ve makine kaynağı ayarcılarının yeterliliği.
ISO/TR 15608 (Avrupa'da CEN ISO/TR 15608 olarak benimsenmiştir) — Malzemelerin kaynak amaçlı gruplandırılması.
EN ISO 3834 (serisi) — Metalik malzemelerin ergitme kaynağı için kalite gereksinimleri.
EN ISO 5817 — Çelik, nikel, titanyum ve alaşımlarında ergitme kaynaklı birleştirmeler: kusurlar için kalite seviyeleri (alüminyum için EN ISO 10042).
ANSI/NACE MR0175 / ISO 15156 (özellikle bölüm 2) — H₂S içeren (ekşi) ortamlarda kullanılacak malzemeler; karbon ve düşük alaşımlı çelik kaynaklarında sertlik sınırı.
EN ISO 2553 / AWS A2.4 — Kaynak sembolleri ve gösterimi.

Sahada yanınızda olsun: Bu yazıdaki kaynak standartlarını, prosedür mantığını ve saha kontrol adımlarını internet olmadan cebinizde tutmak için, ücretsiz ve tamamen çevrimdışı Doawise Welding Eng Guide uygulamasına göz atabilirsiniz.

DoaWise olarak kaynak mühendisliği ve muayene hizmetlerini ASME BPVC Section IX, EN ISO 15614/15609 ve EN ISO 3834 başta olmak üzere uluslararası standartlara göre yürütüyoruz; pWPS hazırlamadan deney kaynağının tanıklığına, PQR mekanik deneylerinin değerlendirilmesinden onaylı WPS'in üretime aktarılmasına kadar her adımı kayıt altına alarak kaydedilebilir, izlenebilir ve denetlenebilir sonuçlar üretiyoruz.