Was die WPQR abdeckt: Rechner nach EN ISO 15614-1
Gib die Daten des Prüfstücks ein, und der Rechner zeigt, was die WPQR abdeckt: Dicken, Durchmesser, Positionen, Streckenenergie, Vorwärmung und Zwischenlagentemperatur. Gerechnet wird Level 2, also die gewohnten Bereiche der ISO 15614-1.
Kurze Antwort
Ein Prüfstück qualifiziert nicht eine Dicke, sondern einen Bereich um sie herum. Eine mehrlagige Naht an einem 12-mm-Prüfstück deckt 3–24 mm ab, ein Rohr mit 114,3 mm alles ab 57 mm aufwärts. Deshalb wählt man das Prüfstück nicht nach Bequemlichkeit, sondern nach dem Bereich, den es einbringt. Der Rechner darunter gibt diesen Bereich für Level 2 der EN ISO 15614-1.
Level 1 und Level 2
Die Ausgabe 2017 führte zwei Qualifizierungsstufen ein. Level 2 trägt die bisherigen Bereiche der ISO 15614-1 — sie haben sich nicht geändert, und vorhandene Nachweise blieben gültig. Level 1 beruht auf ASME IX und verlangt weniger: Es wurde für Betriebe eingeführt, die nach EN 1090 in EXC2 und an gering beanspruchten Konstruktionen arbeiten, wo das volle Prüfprogramm unverhältnismäßig teuer war.
Zwischen den Stufen gibt es eine Richtung: ein Level-2-Nachweis taugt auch für Level-1-Arbeiten, umgekehrt nicht. Der Rechner rechnet Level 2; Level 1 hat eine eigene Tabelle aus einem anderen Regelwerk, und eine darf nicht für die andere einstehen.
Die Abdeckung der Werkstoffgruppen nach ISO/TR 15608. Diese Tabelle wurde 2017 stärker überarbeitet als die übrigen, und ihre Matrix „Grundwerkstoff 1 — Grundwerkstoff 2“ liest sich in Sekundärquellen mehrdeutig; hier eine plausibel wirkende Zahl einzusetzen hieße, für die Abnahme zu entscheiden. Das Prinzip steht unten in Worten, das konkrete Paar gehört in die Norm selbst.
Auch Level 1 bleibt außen vor: es hat eigene Bereiche, und sie mit Level 2 in einem Dokument zu mischen ist unzulässig.
Regeln, die man sich merken sollte
Positionen. Solange keine Forderungen an Kerbschlagarbeit und Härte bestehen, deckt eine Position alle ab — die Position ist schlicht keine wesentliche Variable, ausgenommen die Fallnaht (PG und J-L045), die nur durch eine Prüfung in derselben Position abgedeckt wird. Sobald Kerbschlagarbeit gefordert ist, sind Positionen mit gleicher oder geringerer Streckenenergie abgedeckt; bei Härte umgekehrt, mit gleicher oder höherer. Wurden eine hohe und eine niedrige Energie geprüft, ist alles dazwischen abgedeckt.
Streckenenergie. Bei Kerbschlagforderung nach oben begrenzt: höchstens +25 % des Prüfwerts. Bei Härteforderung nach unten: mindestens −25 %. Die Logik ist einfach — Überhitzung verdirbt die Zähigkeit, zu schnelles Abkühlen treibt die Härte.
Werkstoffgruppen. In den Gruppen 1 bis 3 zählen die Untergruppen nicht: abgedeckt sind Stähle derselben Hauptgruppe mit gleicher oder niedrigerer Streckgrenze. In den übrigen Gruppen dieselbe Untergruppe, teils mit den darunter liegenden. Eine Prüfung an 304 etwa deckt 316, 347 und 321 ab, aber weder 309 noch 310.
Woher die Werte stammen
Die Dickentabelle, die Positionsregeln und die Toleranz der Streckenenergie stammen aus der offenen Besprechung der EN ISO 15614-1 auf gowelding.com; die Änderungen der Ausgabe 2017 (die Zeile „Prüfstück bis 3 mm“, Vorwärmung und Zwischenlage) aus der Besprechung auf weldnote.com; die Positionsregel bestätigt ein TWI-Material, die Regel „Blech qualifiziert Rohr“ das polnische wikiweld. Die Verweise stehen am Ende der Seite.
Den Normtext selbst habe ich nicht vorliegen, und das sage ich offen: Die Werte sind Anhaltswerte, im Streitfall gelten der Normtext und dein Prüfbericht.
Quellen
- gowelding.com — European Welding Standards (PDF)
- weldnote.com — ISO 15614-1 (2017): Changes and Updates
- TWI — Weld Procedure and Welder Qualifications (PDF)
- wikiweld.pl — Zakres kwalifikowania technologii EN ISO 15614-1
So benutzt du den Rechner Schritt für Schritt
- Nahtart und Lagen. Stumpf- oder Kehlnaht wählen und ob das Prüfstück einlagig oder mehrlagig war. Bei der Kehlnaht zusätzlich das a-Maß eintragen — ohne es erscheint der Bereich für das a-Maß nur als Formel.
- Dicke und Durchmesser des Prüfstücks. Die Dicke t ist die Grundwerkstoffdicke des Prüfstücks, nicht die der Naht. Durchmesser auf 0 lassen, wenn das Prüfstück ein Blech war.
- Position und Prüfanforderungen. Das wichtigste Feld: Ohne Anforderungen an Kerbschlagarbeit und Härte ist der Positionsbereich voll (außer Fallnaht PG und J-L045), mit ihnen wird er über die Streckenenergie enger.
- Werkstoff, Vorwärm- und Zwischenlagentemperatur. Die am Prüfstück tatsächlich gemessenen Temperaturen eintragen, nicht die aus der pWPS. Für nichtrostende, Duplex-Stähle und Nickellegierungen die zweite Option wählen — dort bekommt die Zwischenlagentemperatur keinen Zuschlag.
Das Ergebnis erscheint sofort über dem Formular, das vollständige Blatt lädst du mit dem CSV-Knopf herunter. Den Rechner lohnt es sich zweimal laufen zu lassen: vor dem Schweißen des Prüfstücks (um es zu wählen) und nach der Prüfung (um mit dem Bericht abzugleichen).
Beispiele mit Zahlen
Blech 12 mm, Stumpfnaht mehrlagig, PF, mit Kerbschlagprüfung
Eingaben: Stumpfnaht, mehrlagig, t = 12 mm, Blech, PF, Kerbschlagarbeit gefordert, Stahl, Vorwärmung 100 °C, Zwischenlage 250 °C. Der Rechner gibt:
| Einflussgröße | Bereich | Warum |
|---|---|---|
| Grundwerkstoff- und Schweißgutdicke | 3–24 mm | Zeile 3–12 mm, mehrlagig: 3 mm bis 2t |
| Durchmesser | Rohre Ø > 150 mm in PA und PC gedreht; Ø ≥ 500 mm in den übrigen Positionen | Prüfstück aus Blech |
| Positionen | gleiche oder geringere Streckenenergie | Kerbschlagarbeit gefordert |
| Streckenenergie | ≤ +25 % | Kerbschlagarbeit gefordert |
| Vorwärmung | mindestens 50 °C | 100 − 50 (Ausgabe 2017) |
| Zwischenlage | höchstens 300 °C | 250 + 50 |
Zusätzlich setzt der Rechner eine eigene Zeile: Die obere Dickengrenze fällt auf 12 mm, wenn Kerbschlagarbeit gefordert, aber keine Kerbschlagprüfung durchgeführt wurde. Die 24 mm gelten also nur, wenn Kerbschlagproben aus diesem Blech tatsächlich geprüft wurden. PF ist eine Position mit hoher Streckenenergie und deckt daher auch PA ab, sofern dessen Streckenenergie die des Prüfstücks nicht übersteigt; PG braucht eine eigene Prüfung.
Nichtrostendes Rohr Ø 273 × 8 mm, H-L045, ohne Anforderungen
Eingaben: Stumpfnaht, mehrlagig, t = 8 mm, Durchmesser 273 mm, H-L045, keine Anforderungen an Kerbschlagarbeit und Härte, nichtrostender Stahl, Vorwärmung 0, Zwischenlage 150 °C. Ergebnis: Dicke 3–16 mm, Rohre ab Ø 136,5 mm (halber Prüfstückdurchmesser, ohne Obergrenze), alle Positionen außer PG und J-L045, Streckenenergie nicht begrenzt, Vorwärmung nicht zutreffend, Zwischenlage 150 °C „wie am Prüfstück“, weil der Zuschlag von +50 °C für Austenit nicht gilt.
Kehlnaht einlagig a = 4 mm an 10 mm Blech
Blech 5–12 mm (Kehlnahttabelle: von max(0,5t; 3 mm) bis 1,2t), a-Maß 3–6 mm (0,75a–1,5a). Wäre das Prüfstück mehrlagig gewesen, gäbe es für das a-Maß keine Einschränkung. Ein guter Grund, das Kehlnaht-Prüfstück so zu schweißen wie in der Fertigung und nicht „schnell“ in einer Lage.
So wählst du ein Prüfstück, das die Fertigung abdeckt
Beginne mit der Liste der Dicken und Positionen aus den Zeichnungen, nicht mit dem Blech, das gerade herumliegt. Ein mehrlagiges Stumpfnaht-Prüfstück im Band 3–12 mm deckt 3 mm bis 2t ab — 12 mm ergeben also 3–24 mm, 6 mm nur 3–12 mm. Über 12 mm ist der Bereich 0,5t–2t: Ein Prüfstück mit 20 mm deckt 10–40 mm ab, aber nicht mehr 8 mm. Reicht die Fertigung von 4 bis 30 mm, genügt ein Prüfstück nicht, und zwei einzuplanen ist besser, als die Lücke bei der Abnahme zu entdecken.
Bei den Positionen ebenso: Ohne Kerbschlaganforderung genügt jede, also schweißt man die bequemste. Mit Kerbschlag — die Position mit der höchsten Streckenenergie, die in der Fertigung vorkommt (meist PF), weil sie Positionen mit geringerer Energie abdeckt. Die Streckenenergie des Prüfstücks rechnest du mit dem Rechner für die Streckenenergie — sie setzt die Obergrenze in der WPS.
Typische Fehler beim Lesen des Bereichs
- Stumpfnahttabelle für die Kehlnaht. Kehlnähte haben eine eigene Blechdickentabelle; ein Kehlnaht-Prüfstück mit 10 mm deckt 5–12 mm ab, nicht 3–20 mm.
- „Eine Position deckt alle ab“ bei geforderter Kerbschlagarbeit. Diese Regel gilt nur ohne Anforderungen an Kerbschlagarbeit und Härte.
- Zuschlag +50 °C bei nichtrostendem Stahl. Bei Austenit, Duplex und Nickellegierungen bleibt die Zwischenlagentemperatur wie am Prüfstück.
- Temperaturen aus der pWPS statt gemessener. Der Bereich richtet sich nach dem, was am Prüfstück war, nicht nach dem Plan.
- Stufen verwechseln. Ein Bericht der Stufe 1 reicht nicht für Arbeiten, die Stufe 2 verlangen.
Den Bereich eines qualifizierten Verfahrens überträgt man in die WPS; das Prüfstück selbst beschreibt eine pWPS aus dem Generator, das Prüfergebnis die WPQR. Den Bereich der Schweißerprüfung rechnet ein eigener Rechner nach ISO 9606-1.
Häufige Fragen
Welches Level soll ich nehmen, eins oder zwei?
Level zwei ist strenger und deckt beide Arten von Arbeiten ab, Level eins ist günstiger und reicht, wo die Konstruktion gering beansprucht ist und der Auftraggeber nicht mehr fordert. Nicht die Bequemlichkeit entscheidet, sondern die Auftragsspezifikation: nennt sie Level 2, genügt Level 1 unter keinen Umständen.
Warum werden die Werkstoffgruppen nicht gerechnet?
Weil ihre Tabelle 2017 neu geschrieben wurde und sich die Matrix aus Zusammenfassungen nicht ohne Fehlerrisiko bei irgendeinem Stahlpaar rekonstruieren lässt. Die allgemeine Regel steht auf dieser Seite, das konkrete Paar braucht den Normtext: genau der Fall, in dem eine Vermutung teurer kommt als der Gang zum Dokument.
Warum deckt eine Position alle ab?
Weil die Position ohne Kerbschlag- und Härteforderung nichts an dem ändert, was die Prüfung nachweist. Ausnahme ist die Fallnaht (PG und J-L045): Sie wird nur durch eine Prüfung in derselben Position abgedeckt. Sobald diese Forderungen auftreten, wiegt die Position schwer — über die Streckenenergie — und der Bereich schrumpft auf Positionen mit passender Energie.
Was hat die Ausgabe 2017 an der Vorwärmung geändert?
Früher wurde die Vorwärmung am Prüfstück wörtlich zur Untergrenze: darunter nichts. Jetzt ist in der WPS eine Absenkung um 50 °C zulässig. Die Zwischenlagentemperatur bekam ein symmetrisches +50 °C, aber nicht bei austenitischen und Duplexstählen und nicht bei Nickellegierungen — dort bleibt sie wie am Prüfstück.
Läuft eine WPQR ab?
EN ISO 15614-1 legt für den Bericht keine Gültigkeitsdauer fest — anders als die Schweißerprüfung nach ISO 9606-1, die bestätigt werden muss. Eine WPQR deckt die Arbeit nicht mehr ab, wenn sich eine wesentliche Einflussgröße ändert: Prozess, Werkstoffgruppe, Dickenbereich oder Kerbschlaganforderung. Dann braucht es ein neues Prüfstück, keine Verlängerung.
Wer legt den Geltungsbereich fest, wenn nicht der Rechner?
Der Prüfer oder die Prüfstelle, die beim Schweißen des Prüfstücks dabei war: Der Bereich steht in der WPQR selbst. Mit dem Rechner lässt er sich vorhersagen, bevor die Prüfung bestellt wird — und das Prüfstück so wählen, dass es die Fertigung abdeckt. Weichen Rechner und Bericht voneinander ab, gilt der Bericht.
Ist der Geltungsbereich der Verfahrensprüfung derselbe wie der der Schweißerprüfung?
Nein. Eine WPQR nach ISO 15614-1 qualifiziert das Verfahren des Herstellers, eine Prüfung nach ISO 9606-1 die Hand des Schweißers, und die Bereichstabellen sind verschieden. Für den Schweißer gibt es einen eigenen Rechner; in der Praxis dient ein Prüfstück oft beidem, aber jedes Dokument wird nach seiner Norm gelesen.
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