ASME Section IX 기준에 따른 WPS 작성법 정리

플랜트 프로젝트에서 용접절차서(WPS, Welding Procedure Specification)는 설계 및 시공의 품질 확보를 위한 핵심 문서입니다. ASME Section IX에서는 WPS의 작성, 승인, 적용 범위 등에 대한 체계적인 기준을 제공하고 있으며, 이를 바탕으로 시공사는 PQR 및 WPQ 등 관련 문서를 정비해야 합니다. 본 글에서는 ASME Section IX 기준에 따라 WPS를 어떻게 작성하고, 어떤 절차로 검증 및 승인받는지에 대해 단계별로 상세히 설명드리겠습니다.

 

WPS의 정의와 역할 이해하기

WPS(Welding Procedure Specification)는 특정 용접 작업을 수행하기 위한 조건, 자재, 장비, 기술 등의 상세 정보를 명시한 문서입니다. 이는 용접 품질을 표준화하고, 반복 가능하게 하기 위한 핵심 기준으로 작용합니다.

ASME Section IX에 따르면, WPS는 다음과 같은 정보를 반드시 포함해야 합니다:

• 적용 범위: 사용 금속의 P-Number, Group Number
• 용접 방법: SMAW, GTAW, GMAW 등
• 용접 위치: 수평, 수직, 오버헤드 등
• 전류 및 전압 범위
• 예열 및 후열 온도
• 패스 간 최대 온도
• 용접재료(Filler Metal): F-Number 기준 포함
• 가스 유형 및 유량 (GMAW, GTAW 등)

이러한 요소들이 표준화되어 있어야 작업자 간 품질 차이를 줄이고, 심지어 외주나 협력 업체 간에도 동일한 품질을 확보할 수 있습니다.

WPS 작성의 첫 단계, PQR 확보

PQR(Procedure Qualification Record)는 WPS가 실제로 용접 작업에 적합한지를 시험을 통해 입증한 문서입니다. 즉, WPS는 이론서가 아니라, PQR을 통해 검증된 실제 데이터 기반이어야 하며, ASME는 반드시 PQR 시험 데이터를 기반으로 한 WPS 작성을 요구합니다.

PQR 시험 항목에는 다음과 같은 주요 항목이 포함됩니다:

• 용접 후 인장 시험 (Tensile Test)
• 굽힘 시험 (Bend Test)
• 충격 시험 (Charpy Impact, 선택적)
• 경도 시험 (필요 시)

시험에 사용된 자재의 P-Number, 두께, 열처리 조건, 용접 위치, 용접자격 등이 시험 후 기록되며, 이 기록이 바로 PQR입니다. 작성된 PQR이 적합할 경우, 해당 조건을 바탕으로 WPS를 작성할 수 있게 됩니다.

 

WPS 작성 항목별 주요 포인트

WPS를 실제로 작성할 때는 ASME IX QW-250 표를 기준으로 작성하며, 이 표에는 항목별 최소 요건과 범위가 명시되어 있습니다. 각 항목별 주요 포인트는 다음과 같습니다:

항목	설명	주의사항
Base Metal	사용 자재의 P-Number & Group No.	다른 자재 사용 시 PQR 재시험 필요
Filler Metal	F-Number 기준으로 명시	F-No. 변경 시 WPQ 영향 있음
Joint Design	용접 이음 형상, Groove 각도 등	설계 변경 시 PQR 범위 검토 필요
Welding Process	SMAW, GTAW, GMAW 등	복수 공정은 각 공정별 조건 필요
Electrical Parameters	전류, 전압, 속도 등	범위 내 조건 명시 필요
Preheat/Postheat	예열, 후열 온도 및 유지 시간	ASME 요구 조건 준수 여부 확인

또한, 다층패스(Multi-pass) 용접이나 고온 합금, 충진재가 다른 이종금속의 경우에는 별도의 주의가 필요하며, 관련 조건은 PQR을 통해 반드시 검증되어야 합니다.

 

WPS 승인과 적용 절차

작성된 WPS는 단순히 내부 검토에서 끝나는 것이 아니라, 검증 및 승인 절차를 통해 공식적으로 사용 가능해야 합니다. 특히 EPC 또는 발주처의 규정에 따라, 다음의 추가 절차가 요구되기도 합니다:

• QA/QC 부서의 승인 및 서명
• 제3자 검증 (Third Party Review)
• 고객 또는 감리 승인

WPS는 단일 조건의 작업뿐 아니라, 파이프라인, 압력용기, 보일러 등 다양한 상황에서 적용될 수 있으므로, 적용 범위에 따라 별도의 WPS를 다수 준비해야 할 수도 있습니다. 예를 들어, 수평(Horizontal)과 수직(Vertical) 위치가 다르다면, 서로 다른 WPS가 필요할 수 있습니다.

 

결론

ASME Section IX 기준에 따라 WPS를 작성하는 것은 단순한 문서화가 아니라, 실제 용접 품질과 프로젝트 성공을 좌우하는 핵심 요소입니다. 올바른 PQR 기반 작성, 정확한 용접 조건 기입, 승인 절차까지 꼼꼼히 거쳐야 신뢰 가능한 WPS가 완성됩니다. 또한 실무에서는 프로젝트 특성에 맞춰 다양한 WPS가 필요하며, 이에 대한 체계적인 관리와 기록 보관 역시 필수입니다. ASME 기준의 정확한 이해와 실전 적용 능력을 갖춘다면, 플랜트 프로젝트에서 기술 신뢰성과 경쟁력을 모두 확보할 수 있습니다.