PQR: È necessario ottenere una nuova qualifica quando si sostituisce l'attrezzatura per la saldatura orbitale?

In qualità di produttori e rivenditori di apparecchiature per la saldatura TIG orbitale, i nostri clienti attuali e potenziali, così come i nostri partner di distribuzione, ci pongono spesso questa domanda:

Un cambiamento della marca o del modello delle apparecchiature di saldatura TIG orbitale, automatizzate o meccanizzate, richiede l’esecuzione di una nuova prova di qualificazione delle prestazioni di saldatura (PQR)?

Si tratta di una questione fondamentale se si considerano la complessità di tutte le fasi necessarie per ottenere un PQR, nonché le implicazioni finanziarie.

In questo articolo vi forniremo alcune risposte per aiutarvi a comprendere meglio in cosa consista effettivamente la norma che disciplina la qualificazione delle prestazioni di saldatura (PQR).

1. Cosa sono il WPS e il PQR?

Il WPS è la specifica della procedura di saldatura. Definisce tutte le fasi necessarie per eseguire una particolare saldatura, secondo diversi criteri:

• Il tipo di assemblaggio (giunto di testa in lamiera, giunto di testa in tubo, giunto a T, ecc.)
• Dimensioni e spessori
• Il metodo di saldatura
• La posizione di saldatura
• Il materiale di riempimento (se presente)
• Tipo di corrente (CA, CC o a impulsi)
• Temperature di preriscaldamento, interpassaggio o post-riscaldamento
• Trattamenti termici

Si tratta di una descrizione molto completa e precisa della saldatura. Il suo scopo è quello di garantire la ripetibilità di una saldatura una volta che questa sia stata convalidata per una determinata applicazione.

Il PQR è la Qualificazione delle prestazioni di saldatura, ovvero un rapporto che attesta la validità di una WPS per una determinata applicazione.

In parole povere, il WPS è la ricetta, mentre il PQR ne costituisce la convalida.

Il superamento di un PQR prevede la visita di un ispettore di saldatura che opera per conto di un organismo notificato, durante la quale gli viene presentata l'intera specifica della procedura di saldatura (WPS). All'ispettore vengono forniti diversi campioni, che vengono poi esaminati in laboratorio per essere convalidati.

È importante sapere che, a seconda degli organismi certificati, un PQR costa al cliente da782 a 1118 dollari, a seconda delle prove effettuate in laboratorio, più la diaria dell’ispettore, che ammonta a circa 838 dollari al giorno.

Esistono due livelli di qualificazione: un livello 1 generico e non particolarmente restrittivo, e un livello 2 più restrittivo che richiede ulteriori test.Seil livello non è specificato, si applicano i requisiti del livello 2.

Saldatura di un tubo in titanio con una saldatrice orbitale AXXAIR a testa chiusa

2. Qual è l'ambito di validità di un PQR?

Questa è la domanda fondamentale che alcuni dei nostri clienti si pongono, ad esempio un cliente del settore farmaceutico che dispone di 40 PQR sul proprio parco macchine per saldatura e desidera effettuare un aggiornamento:“Se ho convalidato i miei PQR su macchine di una marca specifica, devo sottoporli a nuovi test se passo a una marca più recente o a un modello più recente della stessa marca?”

La risposta è NO: secondo la norma che disciplina il PQR (ovvero la norma EN ISO 15614-1 relativa alla saldatura ad arco e a gas di acciai, nichel e leghe di nichel), il modello, la marca e il tipo di attrezzaturanon sono variabili essenziali che giustifichino una nuova prova di qualificazione.

In effetti, gli elementi definiti in un PQR sono numerosi: tra questi figurano il tipo di assemblaggio e di saldatura, il tipo di materiale di base, lo spessore del materiale, le posizioni di saldatura ecc.Tuttavia, non viene menzionata la marca o la denominazione del tipo di attrezzatura.

3. Esistono altri dettagli o limitazioni riguardo alla validità di un PQR?

Il capitolo 8 della norma ISO 15614-1 è dedicato ai campi di validità dei PQR e fornisce diversi chiarimenti:

• La PQR è di proprietà dell’azienda che la mette in atto, «laddove il produttore che ha eseguito la prova si assume la piena responsabilità di tutte le operazioni di saldatura eseguite secondo tale procedura».
• Un PQR è validosolo per una classe di materiale di base.
• Spessore del materiale: tutti gli spessori convalidati ai fini della qualificazione sono raggruppati in una tabella (cfr. tabella 7 della norma riportata di seguito).

• Per quanto riguarda la saldatura orbitale, un diametro D è valido per tuttii diametrisuperiori alla sua metà (intervallo di validità: ≥0,5D).
  Esempio: una qualifica per un diametro di 50,8 mm è valida per diametri compresi tra 25,4 mm e l’infinito (solo per il livello 2).
• Un PQR è validosolo perun unico metodo di saldatura. Per la saldatura TIG orbitale, faremo riferimento al metodo141(fusione con filo) o al metodo142(fusione semplice)
• La posizione di saldatura: posizione PK per la saldatura orbitale
• Iltipo di assemblaggio: nella saldatura orbitale si parla disaldatura di testae, talvolta, di saldature ad angolo, ma ciò deve essere specificato ai fini della qualificazione.
• Il capitolo 8.5, dedicato specificatamente ai processi, non contiene alcuna indicazione relativa al processo TIG (processo 14) riguardo alla necessità di una nuova prova di qualificazione in caso di cambio di produttore o di alimentatore,mentre tale requisito è specificato nel caso del processo 13 (MIG/MAG).
• Anche il gas di saldatura è considerato una variabile essenziale; qualsiasi cambiamento del gas richiederà una nuova prova di qualificazione.

Saldatura TIG orbitale: SATFX – Gamma di teste chiuse AXXAIR

In sintesi: perché si pone questa domanda, visto che la norma è chiara al riguardo?

La norma è chiara al riguardo, in particolare per quanto riguarda le variabili considerate essenziali, la cui minima variazione comporta l'obbligo di effettuare una nuova prova di qualificazione.

Allora, da dove nasce questa confusione?

Innanzitutto, per quanto riguarda il metodo13(saldatura ad arco con elettrodo fusibile in atmosfera protettiva, ovvero MIG/MAG), il capitolo 8.5.2.3 menziona il caso in cui è necessario specificare il nome del produttore del generatore di corrente, ma si tratta di un caso molto specifico: quello di una qualifica di livello 2 (la più impegnativa), perla saldatura con controllo della forma d'onda:

«Quando si utilizza un alimentatore dotato di controllo della forma d'onda, nel rapporto PQR devono essere indicati il produttore dell'alimentatore e la modalità di controllo della forma d'onda, insieme a tutte le altre informazioni pertinenti.»

               «Il passaggio da un produttore all’altro della fonte di alimentazioneo una modifica della modalità di controllo della forma d’onda richiede un nuovo test di qualificazione»

Il capitolo successivo dedicato alla saldatura a impulsi, sempre per il metodo 13, stabilisce che un cambio di produttore non richiede una nuova prova di qualificazione. Questo è l’unico caso in cui viene sollevata la questione del cambio di produttore, ma ciò potrebbe spiegare perché vi sia un dubbio al riguardo, poiché la saldatura TIG orbitale, essendo parte del metodo14, non è interessata da questa menzione.

Esiste inoltre una certa confusione in merito a un altro aspetto fondamentale, attualmente oggetto di studio: l’ambito di validità della qualifica di prestazione dell’operatore di saldatura (WOPQ) e della qualifica di prestazione del saldatore (WPQ) in caso di cambiamento della marca o del modello delle attrezzature di saldatura automatizzate o meccanizzate.

Questa questione, attualmente all’esame di diverse commissioni, tra cui lo SNCT (Sindacato Nazionale dei Caldaisti, Tubisti, Lamiere e Manutenzione Industriale in Francia), sarà oggetto di un nuovo articolo, ma sarebbe come chiedersi se si debba sostenere nuovamente l’esame per la patente ogni volta che si cambia marca o modello di auto.

Si tratta di un argomento diverso, ma crea confusione e rende meno chiaro il tema della validità PQR, quando invece una cosa è chiara:

Un cambiamento della marca o del modello delle attrezzature di saldatura non richiede una nuova prova di qualificazione delle prestazioni di saldatura.

Fonti:EN ISO 15614-1: Specifiche e qualificazione delle procedure di saldatura per materiali metallici – Prova di qualificazione delle procedure di saldatura – Parte 1: Saldatura ad arco e a gas dell’acciaio e saldatura ad arco del nichel e delle leghe di nichel.