API 1104 — Soldadura of Pipelines and Related Facilities
API 1104 es la Norma del American Petroleum Institute que rige los procedimientos de soldadura, la calificación de soldador y los requisitos de inspección para tuberías que transportan petróleo, gas natural y otros fluidos. Se aplica a la nueva construcción y a la soldadura en servicio de tuberías de acero al carbono y de baja aleación reguladas por 49 CFR 192 y 49 CFR 195.
Contexto regulatorio: El cumplimiento de API 1104 es obligatorio para los sistemas de tuberías regulados bajo las normas del Departamento de Transporte de EE. UU. 49 CFR 192.225 (transmisión de gas) y 49 CFR 195.214 (líquidos peligrosos) incorporan API 1104 por referencia para la calificación e inspección de soldadura.
¿Qué es API 1104?
API 1104 rige la soldadura de tuberías de transporte y las instalaciones relacionadas. Cubre tuberías de acero al carbono y de baja aleación utilizadas en la compresión, bombeo y transmisión de petróleo crudo, productos derivados del petróleo, gases combustibles y dióxido de carbono. La 22ª edición (2021) es la versión actual.
API Norma 1104, “Welding of Pipelines and Related Facilities,” covers the welding of piping used in compression, pumping, and transmission of crude petroleum, petroleum products, fuel gases, carbon dioxide, and nitrogen. The standard applies to both new construction and in-service Reparación welding on pressurized systems. It addresses Soldadura por Arco and oxyfuel gas welding of butt, branch, and fillet welds in carbon and Acero de baja aleación pipe.
La norma está organizada en doce secciones. Las Secciones 1 a 4 cubren el alcance, las referencias, las definiciones y las especificaciones. La Sección 5 establece los requisitos de calificación de procedimiento. La Sección 6 cubre la calificación de soldador. La Sección 7 aborda el diseño y la preparación de juntas para la soldadura de producción. La Sección 8 cubre la inspección y el ensayo de las soldaduras de producción. La Sección 9 proporciona estándares de aceptación para ensayos no destructivos. La Sección 10 cubre la reparación y eliminación de defectos. La Sección 11 define los procedimientos para ensayos no destructivos (END). La Sección 12 cubre la soldadura mecanizada con adición de metal de aporte.
La edición actual es API 1104, 22ª Edición, 2021. API 1104 se desarrolla independientemente de ASME Sección IX y AWS D1.1, aunque muchos fabricantes y contratistas de tuberías mantienen calificaciones bajo múltiples normas dependiendo de los requisitos jurisdiccionales de sus proyectos.
Calificación de Procedimiento bajo API 1104
La Sección 5 de API 1104 requiere que cada EPS sea calificada mediante ensayo. No existe una ruta de EPS precalificada. El fabricante produce soldaduras de prueba en probetas de tubería que coinciden con el diámetro y el rango de espesor de pared de producción previstos. Los ensayos destructivos incluyen ensayos de tracción, de entalla y de doblado. El ensayo radiográfico puede sustituir algunos ensayos destructivos.
La Sección 5 de API 1104 requiere que los procedimientos de soldadura sean calificados mediante ensayos destructivos antes de que comience la soldadura de producción. El proceso de calificación requiere producir soldaduras de prueba en probetas de tubería utilizando el procedimiento previsto, luego cortar y ensayar las probetas para demostrar propiedades mecánicas adecuadas.
Los ensayos destructivos requeridos para soldaduras a tope incluyen dos probetas de tracción, dos probetas de entalla, y ya sea ensayos de doblado de raíz más doblado de cara (para paredes más delgadas) o cuatro probetas de doblado lateral (para espesores de pared superiores a 12.7 mm). La soldadura de prueba también debe pasar un ensayo radiográfico o un ensayo ultrasónico antes de la remoción de las probetas destructivas.
API 1104 define variables esenciales que rigen cuándo se requiere una recalificación. Las variables esenciales específicas de API 1104 incluyen:
- Proceso de Soldadura
- Un cambio en el Proceso de Soldadura o combinación de procesos requiere una nueva calificación. SMAW, GMAW, FCAW, GTAW y SAW son los procesos comúnmente calificados para aplicaciones en tuberías. Las combinaciones como raíz GTAW con relleno SMAW se califican como un solo procedimiento.
- Grupo de metal base
- API 1104 agrupa los metales base por límite elástico mínimo especificado (SMYS). Un procedimiento calificado en un material de un grupo SMYS puede tener aplicabilidad limitada a materiales de otros grupos. Esto difiere de los números P de ASME IX, que agrupan por composición y soldabilidad en lugar de solo por resistencia.
- Diseño de junta
- Los cambios en el diseño de junta más allá del rango calificado — incluyendo el ángulo de ranura, la apertura de raíz y la cara de raíz — requieren recalificación. Las juntas de tuberías suelen ser configuraciones de ranura en V o bisel compuesto dimensionadas para el espesor de la pared de la tubería.
- Rango de espesor de pared
- El rango de espesor de pared calificado se determina por el espesor del cupón de prueba. La calificación en material más delgado no califica automáticamente material más grueso. El rango calificado se especifica en la
Sección 5.4basándose en las dimensiones de la soldadura de prueba. - Rango de diámetro de tubería
- La calificación está limitada por el diámetro del cupón de prueba. Los rangos de diámetro se especifican en la
Sección 5.4. La calificación en diámetros mayores puede cubrir diámetros menores dentro del rango especificado, pero no viceversa sin ensayos separados. - Posición
- Las posiciones de soldadura de tuberías se designan como girada (1G), fija horizontal (5G), fija inclinada (6G) o posiciones múltiples. La calificación en la posición 6G califica toda la soldadura en posición fija. La calificación en posición girada no califica las posiciones fijas.
Calificación de Soldador bajo API 1104
La Sección 6 de API 1104 requiere que cada soldador se califique en un cupón de prueba utilizando la EPS específica que utilizará en producción. Las variables de calificación incluyen el diámetro de la tubería, el espesor de la pared, la posición de soldadura y el diseño de la junta. Los ensayos de calificación incluyen ensayos destructivos (ensayos de entalla y doblado) o examen radiográfico de la soldadura de prueba completada.
La Sección 6 requiere que cada soldador demuestre la capacidad de producir soldaduras sanas utilizando el procedimiento calificado. El ensayo de calificación de soldador produce un cupón de prueba que se examina mediante radiografía o ensayo destructivo. Los ensayos de calificación única califican al soldador para el procedimiento, posición y grupo de diámetro de tubería específicos ensayados.
Las calificaciones de soldador son específicas del empleador. Un soldador que cambia de empleador debe recalificarse con la nueva empresa, incluso si el procedimiento de soldadura es idéntico. Esto es más estricto que ASME Sección IX, donde las calificaciones de desempeño pueden transferirse entre empleadores bajo ciertas condiciones. Las calificaciones de soldador de API 1104 no expiran debido a la inactividad, pero la empresa debe tener registros que demuestren que el soldador ha utilizado el proceso dentro del plazo requerido.
Soldadura en Servicio (Apéndice B)
El Apéndice B de API 1104 cubre la soldadura en tuberías que están en servicio — transportando producto bajo presión durante la soldadura. La soldadura en servicio requiere precauciones adicionales: prevención de perforación por quemado (verificación del espesor mínimo de pared), prevención de fisuración por hidrógeno (procesos de Bajo Hidrógeno) y consideración del caudal para gestionar la disipación de calor.
API 1104 Appendix B addresses welding on pipelines that are in operation and may contain pressurized product. In-service welding includes hot taps (adding branch connections while the pipeline is pressurized), encirclement sleeves, and direct deposit repairs. The primary safety concern is Perforación por quemado — the welding arc melting through the remaining pipe wall into the pressurized product.
La calificación de procedimiento para la soldadura en servicio requiere ensayos en condiciones de flujo simuladas para demostrar que el procedimiento puede realizarse de forma segura con el espesor mínimo de pared encontrado en campo. El control del aporte térmico es crítico — un bajo aporte térmico reduce el riesgo de perforación por quemado pero aumenta el riesgo de fisuración por hidrógeno en la zona afectada por el calor. Los requisitos de precalentamiento para la soldadura en servicio pueden diferir de la nueva construcción porque el producto en flujo actúa como un disipador de calor, aumentando las tasas de enfriamiento y la susceptibilidad a la fisuración por hidrógeno.
Cómo se Compara API 1104 con Otros Códigos de Soldadura
API 1104 rige las tuberías; D1.1 rige las estructuras de acero; ASME IX rige los equipos a presión. API 1104 no tiene una ruta de EPS precalificada. Agrupa los metales de aporte (Tabla 2, referenciada por las reglas de variables esenciales de §5.4.2.6 para la calificación de procedimiento; la Tabla 4 es una agrupación separada de metal de aporte para calificación de soldador) y agrupa los metales base por SMYS nominal bajo §5.4.2.2 y califica los procedimientos por rangos de diámetro de tubería y espesor de pared. Los criterios de aceptación incluyen límites basados en la mano de obra (Sección 9) y métodos de aptitud para el servicio (Apéndice A).
API 1104 vs AWS D1.1
D1.1 applies to Acero estructural, while API 1104 applies to pipelines. D1.1 qualifies procedures by plate Espesor, while API 1104 qualifies by pipe diameter and wall thickness. D1.1 allows Precalificado WPSs under Cláusula 5, while API 1104 requires Ensayo de calificación for every procedure. D1.1 uses Table 5.6 Metal Base groups, while API 1104 groups by SMYS. The Criterios de aceptación in API 1104 Section 9 are specific to girth welds in pipe, while D1.1 Table 8.1 criteria are for structural connections.
API 1104 vs ASME Sección IX
Ambas normas requieren ensayos de calificación de procedimiento, pero las reglas de variables esenciales y los requisitos de ensayo difieren. ASME IX utiliza números P para la agrupación de metales base, mientras que API 1104 utiliza grupos basados en SMYS. Los ensayos de doblado guiado y tracción de ASME IX difieren de los ensayos de entalla y doblado de raíz/cara de API 1104. Cuando una tubería también cae bajo ASME B31.8 (transmisión de gas) o B31.4 (transporte de líquidos), la relación entre API 1104 y ASME Sección IX debe gestionarse cuidadosamente — B31.8 hace referencia a API 1104 directamente para la calificación de soldadura, no a ASME IX.
| Aspect | API 1104 | AWS D1.1 | ASME IX |
|---|---|---|---|
| Scope | Pipelines (cross-country) | Structural steel | Pressure equipment |
| Prequalified WPS? | No | Yes (Clause 5) | No |
| Base metal grouping | Filler metal groups (Tabla 2, per §5.4.2.6); base metal SMYS-based (§5.4.2.2) | Table 5.6 categories | P-numbers |
| Preheat method | Per WPS | Table 5.11 | Per WPS/PQR |
| Acceptance criteria | Workmanship + ECA (Appendix A) | Table 8.1 (Visual) | Per construction code |
| Edition | 2021 (22nd) | 2025 (25th) | 2025 |
Estándares de Aceptación para END
La Sección 9 de API 1104 define los criterios de aceptación para los ensayos radiográficos, de partículas magnéticas, de líquidos penetrantes y ultrasónicos de las soldaduras de producción. La Sección 9 proporciona criterios específicos para penetración inadecuada, fusión incompleta, concavidad interna, perforación por quemado, inclusiones de escoria y porosidad. Los criterios de aceptación se basan en la longitud y distribución de las indicaciones en relación con la longitud de la soldadura y el espesor de la pared de la tubería.
API 1104 también incluye disposiciones para criterios de aceptación alternativos en el Apéndice A, que permite métodos de evaluación crítica de ingeniería (ECA) basados en la mecánica de fractura. Bajo el Apéndice A, la aceptación de defectos se basa en el análisis de aptitud para el servicio en lugar de límites basados en la mano de obra, lo que potencialmente permite defectos más grandes cuando el análisis de tensiones demuestra que el defecto no crecerá a un tamaño crítico durante la vida útil de diseño de la tubería.
"La soldadura de tuberías es única porque no se puede rotar la tubería en la mayoría de las juntas de campo — el soldador debe calificarse en la posición fija, soldando cuesta arriba o cuesta abajo alrededor de toda la circunferencia. Por eso la calificación API 1104 es específica de la posición de una manera que D1.1 no lo es."
— Field observation, pipeline construction practice
Consejo para el Examen CWI: API 1104 se evalúa en el examen específico de código Parte C del CWI cuando se especifica la soldadura de tuberías. Temas clave: la diferencia entre los sistemas de calificación API 1104 y D1.1, la agrupación de materiales API 1104 por SMYS (no por números P), y los criterios de aceptación de la Sección 9 para ensayos radiográficos. Sepa que API 1104 NO tiene una ruta de EPS precalificada — cada procedimiento requiere ensayos de calificación.
Guías de Normas Relacionadas
Las variables esenciales de API 1104 son más estrictas que las de D1.1 para aplicaciones en tuberías. La variable esencial de posición en particular es implacable — la calificación en 5G (horizontal fija) califica para 1G y 2G, pero la calificación solo en 1G NO cubre 5G. Los contratistas de tuberías suelen calificarse en la posición más restrictiva en la que realmente soldarán en producción.
— Pipeline Inspector observation, cross-country project, 2026
Preguntas Frecuentes
API 1104 es la Norma del American Petroleum Institute para la soldadura de tuberías e instalaciones relacionadas. Cubre la calificación de procedimiento de soldadura, la calificación de soldador y los requisitos de inspección para tuberías utilizadas para transportar petróleo, gas natural y otros fluidos. API 1104 se aplica a la nueva construcción y a la soldadura en servicio de tuberías de acero al carbono y de baja aleación. La norma es referenciada por regulaciones de tuberías, incluyendo 49 CFR 192 (transmisión de gas) y 49 CFR 195 (líquidos peligrosos), lo que hace que el cumplimiento sea obligatorio para los sistemas de tuberías regulados en los Estados Unidos.
API 1104 se aplica a la soldadura de tuberías (tuberías que transportan fluidos bajo presión), mientras que AWS D1.1 se aplica a estructuras de acero (edificios, puentes, torres). API 1104 clasifica los metales base por SMYS (límite elástico mínimo especificado) en lugar de los grupos de la Tabla 5.6 de D1.1. La calificación API 1104 se basa en rangos de diámetro de tubería y espesor de pared, mientras que D1.1 califica por espesor de placa. API 1104 tiene disposiciones específicas para la soldadura en servicio en tuberías presurizadas, que D1.1 no aborda. Ambas requieren ensayos de calificación de procedimiento, aunque D1.1 también permite EPS precalificadas bajo Cláusula 5.
No. API 1104 utiliza su propio sistema de agrupación de materiales basado en el límite elástico mínimo especificado (SMYS) en lugar de los números P de ASME IX. La Sección 5.4 de API 1104 define los grupos de materiales por rangos de SMYS. Un procedimiento calificado en un grupo de material de mayor resistencia puede o no calificar para grupos de menor resistencia, dependiendo de las reglas de variables esenciales. Cuando los proyectos de tuberías hacen referencia tanto a API 1104 como a ASME B31.8 o B31.4, la agrupación de materiales de API 1104 rige la calificación de soldadura, no el sistema de números P de ASME.
La Sección 5 de API 1104 requiere ensayos destructivos de la soldadura de prueba de calificación de procedimiento. Los ensayos requeridos incluyen ensayos de tracción (dos probetas), ensayos de entalla (dos probetas), y ensayos de doblado de raíz y doblado de cara (dos de cada para diámetros más pequeños) o ensayos de doblado lateral (cuatro probetas para espesores de pared superiores a 12.7 mm). Para la soldadura en servicio (conexiones en caliente, reparaciones de manguitos en tuberías activas), se requiere una calificación adicional según el Apéndice B de API 1104, incluyendo la evaluación de riesgo de perforación por quemado y ensayos de dureza debido al enfriamiento acelerado. Se realiza un ensayo radiográfico o ultrasónico de la soldadura de prueba completada antes de la remoción de las probetas destructivas.
La soldadura en servicio es la soldadura realizada en una tubería que está en operación y puede contener producto presurizado. El Apéndice B de API 1104 cubre la soldadura en servicio, incluyendo conexiones en caliente (conexiones de derivación realizadas mientras la tubería está presurizada) y reparaciones de manguitos. La principal preocupación es la perforación por quemado, donde el arco de soldadura funde la pared de la tubería hacia el producto presurizado. La calificación de procedimiento para la soldadura en servicio requiere ensayos en condiciones de flujo simuladas y espesores mínimos de pared para demostrar que el procedimiento puede realizarse sin riesgo de perforación por quemado.
La Sección 9 de API 1104 define los criterios de aceptación para soldaduras de producción examinadas mediante radiografía, partículas magnéticas, líquidos penetrantes y ensayos ultrasónicos. Para los ensayos radiográficos, la Sección 9.3 especifica las longitudes máximas permitidas para penetración inadecuada (IP), fusión incompleta (IF), concavidad interna (IC) y perforación por quemado (BT) basándose en la longitud de la soldadura. Las inclusiones de escoria individuales no deben exceder las 2 pulgadas de longitud. Los límites de porosidad dependen del patrón de distribución — los poros individuales, la porosidad agrupada y la porosidad lineal tienen cada uno criterios de aceptación distintos basados en el diámetro de la tubería y el espesor de la pared. API 1104 también ofrece criterios de aceptación alternativos en el Apéndice A basados en la evaluación crítica de ingeniería (ECA) y la mecánica de fractura.
Sí. API 1104 permite cualquier Proceso de Soldadura por Arco, incluyendo SMAW, GTAW, GMAW, FCAW y SAW, siempre que el proceso esté calificado mediante ensayo según la Sección 5. FCAW se utiliza comúnmente para pases de relleno y de tapa en la construcción de tuberías, especialmente FCAW autoprotegido (FCAW-S) que no requiere gas de protección externo — una ventaja en condiciones de campo ventosas. Sin embargo, la mayoría de los pases de raíz de tuberías utilizan SMAW con electrodos celulósicos (E6010/E6011) o GTAW para aplicaciones críticas. El Proceso de Soldadura es una variable esencial bajo API 1104 — cambiar de SMAW a FCAW requiere una nueva calificación de procedimiento. Cada combinación de proceso-diámetro-espesor de pared debe calificarse independientemente.
La Sección 5.4 y la Tabla 1 de API 1104 definen las variables esenciales para la calificación de procedimiento. Las variables esenciales clave incluyen: Proceso de Soldadura, grupo de material base, rango de diámetro de tubería, rango de espesor de pared, diseño de junta, clasificación del metal de aporte, características eléctricas (tipo de corriente y polaridad), posición (girada o fija), dirección de soldadura (ascendente o descendente), gas de protección y caudal, y temperatura de precalentamiento. API 1104 distingue entre variables de Categoría I (calificación de EPS estándar) y variables de Categoría II (procedimientos que requieren ensayos de dureza o tenacidad). A diferencia de ASME IX, que utiliza un sistema de tres niveles (esencial, esencial suplementario, no esencial), API 1104 requiere recalificación cuando cualquier variable esencial cambia más allá del rango calificado.