API 1104 — Pengelasan of Pipelines and Related Facilities
API 1104 adalah standar American Petroleum Institute yang mengatur prosedur pengelasan, kualifikasi juru las, dan persyaratan inspeksi untuk pipa yang mengangkut minyak, gas alam, dan fluida lainnya. Ini berlaku untuk konstruksi baru dan pengelasan in-service pipa baja karbon dan baja paduan rendah yang diatur oleh 49 CFR 192 dan 49 CFR 195.
Decision path: Use API 1104 for pipeline procedure, welder, and Inspeksi questions; switch standards only when the work is not pipeline pipe or related facilities.
Konteks regulasi: Kepatuhan API 1104 adalah wajib untuk sistem pipa yang diatur berdasarkan aturan Departemen Transportasi A.S. 49 CFR 192.225 (transmisi gas) dan 49 CFR 195.214 (cairan berbahaya) keduanya mengacu pada API 1104 untuk kualifikasi pengelasan dan inspeksi.
Apa itu API 1104?
API 1104 mengatur pengelasan pipa lintas negara dan fasilitas terkait. Ini mencakup pipa baja karbon dan baja paduan rendah yang digunakan dalam kompresi, pemompaan, dan transmisi minyak mentah, produk minyak bumi, gas bahan bakar, dan karbon dioksida. Edisi ke-22 (2021) adalah versi saat ini.
API Standar 1104, “Welding of Pipelines and Related Facilities,” mencakup pengelasan perpipaan yang digunakan dalam kompresi, pemompaan, dan transmisi minyak mentah, produk minyak bumi, gas bahan bakar, karbon dioksida, dan nitrogen. Standar ini berlaku untuk konstruksi baru dan pengelasan perbaikan in-service pada sistem bertekanan. Ini membahas las busur dan pengelasan gas oxyfuel dari sambungan tumpul, cabang, dan fillet pada pipa baja karbon dan baja paduan rendah.
Standar ini diatur menjadi dua belas bagian. Bagian 1 hingga 4 mencakup ruang lingkup, referensi, definisi, dan spesifikasi. Bagian 5 menetapkan persyaratan kualifikasi prosedur. Bagian 6 mencakup kualifikasi juru las. Bagian 7 membahas desain dan persiapan sambungan untuk pengelasan produksi. Bagian 8 mencakup inspeksi dan pengujian las produksi. Bagian 9 menyediakan standar penerimaan untuk pengujian non-destruktif. Bagian 10 mencakup perbaikan dan penghilangan cacat. Bagian 11 mendefinisikan prosedur untuk pengujian non-destruktif (NDT). Bagian 12 mencakup pengelasan mekanis dengan penambahan logam pengisi.
Edisi saat ini adalah API 1104, Edisi ke-22, 2021. API 1104 dikembangkan secara independen dari ASME Section IX dan AWS D1.1, meskipun banyak fabrikator dan kontraktor pipa mempertahankan kualifikasi di bawah beberapa standar tergantung pada persyaratan yurisdiksi proyek mereka.
Kualifikasi Prosedur Berdasarkan API 1104
API 1104 Bagian 5 mensyaratkan setiap WPS harus dikualifikasi dengan pengujian. Tidak ada jalur WPS yang telah dikualifikasi sebelumnya. Fabrikator menghasilkan las uji pada spesimen pipa yang sesuai dengan diameter produksi yang dimaksudkan dan rentang ketebalan dinding. Pengujian destruktif meliputi uji tarik, uji patah takik, dan uji tekuk. Pengujian radiografi dapat menggantikan beberapa uji destruktif.
API 1104 Bagian 5 mensyaratkan bahwa prosedur pengelasan dikualifikasi dengan pengujian destruktif sebelum pengelasan produksi dimulai. Proses kualifikasi mensyaratkan pembuatan las uji pada spesimen pipa menggunakan prosedur yang dimaksudkan, kemudian memotong dan menguji spesimen untuk menunjukkan sifat mekanik yang memadai.
API 1104 Table 3 menetapkan jenis dan jumlah spesimen kualifikasi prosedur menurut diameter luar pipa dan tebal dinding. Jumlah tarik, nick-break, lentur akar, lentur muka, dan lentur samping bukan satu set universal: tergantung baris, 0/2/4 spesimen tarik; 2/4 nick-break; 0/2/4 lentur akar; 0/2/4 lentur muka; atau 0/2/4/8 lentur samping. Catatan a mensyaratkan paling sedikit satu uji tarik untuk bahan dengan SMYS nominal lebih besar dari Grade X42 meskipun sel menunjukkan 0. Catatan b: uji nick-break tidak disyaratkan jika las prosedur diperiksa dengan radiografi atau uji ultrasonik dan diterima menurut Section 9. Jalur NDT itu menggantikan nick-break; bukan uji tambahan sebelum spesimen destruktif diambil. Section 5.6.1 / catatan c: pipa lebih kecil dari 2.375 in. OD memerlukan dua sambungan uji untuk memperoleh jumlah spesimen; pipa 1.315 in. OD atau lebih kecil memakai satu spesimen tarik penampang penuh.
API 1104 mendefinisikan variabel esensial yang mengatur kapan kualifikasi ulang diperlukan. Variabel esensial khusus untuk API 1104 meliputi:
- Proses Pengelasan
- Perubahan dalam proses pengelasan atau kombinasi proses memerlukan kualifikasi baru. SMAW, GMAW, FCAW, GTAW, dan SAW adalah proses yang umum dikualifikasi untuk aplikasi pipa. Kombinasi seperti akar GTAW dengan pengisian SMAW dikualifikasi sebagai satu prosedur.
- Kelompok Logam Induk
- API 1104 mengelompokkan logam induk berdasarkan kekuatan luluh minimum yang ditentukan (SMYS). Prosedur yang dikualifikasi pada material dalam satu kelompok SMYS mungkin memiliki penerapan terbatas pada material dalam kelompok lain. Ini berbeda dari P-number ASME IX, yang mengelompokkan berdasarkan komposisi dan mampu las daripada kekuatan saja.
- Desain Sambungan
- Perubahan dalam desain sambungan di luar rentang yang terkualifikasi — termasuk sudut alur, celah akar, dan muka akar — memerlukan kualifikasi ulang. Sambungan pipa biasanya konfigurasi alur-V atau bevel majemuk yang disesuaikan dengan ketebalan dinding pipa.
- Rentang Ketebalan Dinding
- Rentang ketebalan dinding yang terkualifikasi ditentukan oleh ketebalan kupon uji. Kualifikasi pada material yang lebih tipis tidak secara otomatis mengkualifikasi material yang lebih tebal. Rentang yang terkualifikasi ditentukan dalam
Bagian 5.4berdasarkan dimensi las uji. - Rentang Diameter Pipa
- Kualifikasi dibatasi oleh diameter kupon uji. Rentang diameter ditentukan dalam
Bagian 5.4. Kualifikasi pada diameter yang lebih besar dapat mencakup diameter yang lebih kecil dalam rentang yang ditentukan, tetapi tidak sebaliknya tanpa pengujian terpisah. - Posisi
- Pipeline welding positions under Section 6.2.1 are rolled or fixed. Fixed-position tests use a pipe axis that is horizontal, vertical, or inclined not more than 45 degrees. A 45-degree fixed butt-weld test also qualifies butt welds and lap fillet welds in all positions (Section 6.2.2(g)). A change from rolled to fixed requires requalification; a welder who qualifies in the fixed position is also qualified for rolled welds within the essential variables qualified. Branch connections follow side, top, or bottom under Section 6.2.2(j).
Kualifikasi Juru Las Berdasarkan API 1104
API 1104 Bagian 6 mensyaratkan setiap juru las untuk berkualifikasi pada kupon uji menggunakan WPS spesifik yang akan mereka gunakan dalam produksi. Variabel kualifikasi meliputi diameter pipa, ketebalan dinding, posisi pengelasan, dan desain sambungan. Uji kualifikasi meliputi pengujian destruktif (uji patah takik dan uji tekuk) atau pemeriksaan radiografi dari las uji yang telah selesai.
Bagian 6 mensyaratkan setiap juru las untuk menunjukkan kemampuan menghasilkan las yang baik menggunakan prosedur yang terkualifikasi. Uji kualifikasi juru las menghasilkan kupon uji yang diperiksa dengan radiografi atau pengujian destruktif. Uji kualifikasi tunggal mengkualifikasi juru las untuk prosedur, posisi, dan kelompok diameter pipa spesifik yang diuji.
API 1104 Section 6.8 mensyaratkan perusahaan memelihara catatan uji yang diberikan kepada setiap welder dan hasil rinci setiap uji, serta daftar welder berkualifikasi dan prosedur yang mereka kualifikasikan. Jika diminta perusahaan, welder harus dikualifikasi ulang jika muncul pertanyaan tentang kompetensinya. Teks Edisi ke-22 yang diperiksa untuk halaman ini tidak menyatakan bahwa kualifikasi berpindah bersama welder, otomatis batal saat ganti perusahaan, kedaluwarsa karena tidak aktif, atau bergantung pada jangka penggunaan proses.
Pengelasan In-Service (Lampiran B)
API 1104 Lampiran B mencakup pengelasan pada pipa yang sedang beroperasi — membawa produk di bawah tekanan selama pengelasan. Pengelasan in-service memerlukan tindakan pencegahan tambahan: pencegahan Tembus Bakar (verifikasi ketebalan dinding minimum), pencegahan retak hidrogen (proses hidrogen rendah), dan pertimbangan laju aliran untuk mengelola disipasi panas.
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 burn-through — the welding arc melting through the remaining pipe wall into the pressurized product.
Kualifikasi prosedur untuk pengelasan in-service memerlukan pengujian pada kondisi aliran simulasi untuk menunjukkan bahwa prosedur dapat dilakukan dengan aman pada ketebalan dinding minimum yang ditemui di lapangan. Kontrol masukan panas sangat penting — masukan panas rendah mengurangi risiko burn-through tetapi meningkatkan risiko retak hidrogen di daerah terpengaruh panas. Persyaratan Preheat untuk pengelasan in-service mungkin berbeda dari konstruksi baru karena produk yang mengalir bertindak sebagai penyerap panas, meningkatkan laju pendinginan dan kerentanan retak hidrogen.
Perbandingan API 1104 dengan Kode Pengelasan Lain
API 1104 mengatur pipa; D1.1 mengatur struktur baja; ASME IX mengatur peralatan bertekanan. API 1104 tidak memiliki jalur WPS yang telah dikualifikasi sebelumnya. Ini mengelompokkan logam pengisi (Tabel 2, direferensikan oleh aturan variabel esensial §5.4.2.6 untuk kualifikasi prosedur; Tabel 4 adalah pengelompokan logam pengisi kualifikasi juru las yang terpisah) dan mengelompokkan logam induk berdasarkan SMYS nominal di bawah §5.4.2.2 dan mengkualifikasi prosedur berdasarkan rentang diameter pipa dan ketebalan dinding. Kriteria penerimaan meliputi batas berdasarkan kualitas pengerjaan (Bagian 9) dan metode kesesuaian untuk layanan (Lampiran A).
API 1104 vs AWS D1.1
D1.1 applies to structural steel, while API 1104 applies to pipelines. D1.1 qualifies procedures by plate thickness, while API 1104 qualifies by pipe diameter and wall thickness. D1.1 allows prequalified WPSs under Pasal 5, while API 1104 requires qualification Pengujian for every procedure. D1.1 uses Table 5.6 Logam Induk groups, while API 1104 groups by SMYS. The acceptance criteria 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 Bagian IX
Kedua standar mensyaratkan pengujian kualifikasi prosedur, tetapi aturan variabel esensial dan persyaratan pengujian berbeda. ASME IX menggunakan P-number untuk pengelompokan logam induk, sedangkan API 1104 menggunakan kelompok berbasis SMYS. Uji tekuk terarah dan uji tarik ASME IX berbeda dari uji patah takik dan uji tekuk akar/muka API 1104. Ketika sebuah pipa juga termasuk dalam ASME B31.8 (transmisi gas) atau B31.4 (transportasi cairan), hubungan antara API 1104 dan ASME Section IX harus dikelola dengan hati-hati — B31.8 mengacu pada API 1104 secara langsung untuk kualifikasi pengelasan, bukan 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 (Table 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 |
Standar Penerimaan untuk NDT
API 1104 Bagian 9 mendefinisikan kriteria penerimaan untuk pengujian radiografi, partikel magnetik, penetran cair, dan ultrasonik dari las produksi. Bagian 9 menyediakan kriteria spesifik untuk penetrasi tidak memadai, fusi tidak lengkap, cekungan internal, burn-through, inklusi terak, dan porositas. Kriteria penerimaan didasarkan pada panjang dan distribusi indikasi relatif terhadap panjang las dan ketebalan dinding pipa.
API 1104 juga mencakup ketentuan untuk kriteria penerimaan alternatif dalam Lampiran A, yang memungkinkan metode penilaian kritis rekayasa (ECA) berdasarkan mekanika retak. Di bawah Lampiran A, penerimaan cacat didasarkan pada analisis kesesuaian untuk layanan daripada batas berdasarkan kualitas pengerjaan, berpotensi memungkinkan cacat yang lebih besar ketika analisis tegangan menunjukkan cacat tidak akan tumbuh ke ukuran kritis selama masa pakai desain pipa.
"Pengelasan pipa unik karena Anda tidak dapat memutar pipa pada sebagian besar sambungan lapangan — juru las harus berkualifikasi dalam posisi tetap, mengelas menanjak atau menurun di sekeliling keliling penuh. Itulah mengapa kualifikasi API 1104 bersifat spesifik posisi dengan cara yang tidak dimiliki D1.1."
— Field observation, pipeline construction practice
Tips Ujian CWI: API 1104 diuji pada ujian spesifik kode CWI Bagian C ketika pengelasan pipa ditentukan. Topik utama: perbedaan antara sistem kualifikasi API 1104 dan D1.1, pengelompokan material API 1104 berdasarkan SMYS (bukan P-number), dan kriteria penerimaan Bagian 9 untuk pengujian radiografi. Ketahuilah bahwa API 1104 TIDAK memiliki jalur WPS yang telah dikualifikasi sebelumnya — setiap prosedur memerlukan pengujian kualifikasi.
Panduan Standar Terkait
Variabel esensial API 1104 lebih ketat daripada D1.1 untuk aplikasi pipa. A change from rolled to fixed requires requalification, while a welder who qualifies in the fixed position is also qualified for rolled welds within the essential variables qualified (Section 6.2.2(f)). Kontraktor pipa biasanya berkualifikasi dalam posisi paling ketat yang akan mereka las dalam produksi.
— Pipeline inspector observation, cross-country project, 2026
Pertanyaan yang Sering Diajukan
API 1104 adalah standar American Petroleum Institute untuk pengelasan pipa dan fasilitas terkait. Ini mencakup kualifikasi prosedur pengelasan, kualifikasi juru las, dan persyaratan inspeksi untuk pipa yang digunakan untuk mengangkut minyak bumi, gas alam, dan fluida lainnya. API 1104 berlaku untuk konstruksi baru dan pengelasan in-service pipa baja karbon dan baja paduan rendah. Standar ini direferensikan oleh peraturan pipa termasuk 49 CFR 192 (transmisi gas) dan 49 CFR 195 (cairan berbahaya), menjadikan kepatuhan wajib untuk sistem pipa yang diatur di Amerika Serikat.
API 1104 berlaku untuk pengelasan pipa (pipa yang mengangkut fluida di bawah tekanan), sedangkan AWS D1.1 berlaku untuk struktur baja (bangunan, jembatan, menara). API 1104 mengklasifikasikan logam induk berdasarkan SMYS (kekuatan luluh minimum yang ditentukan) daripada kelompok Tabel 5.6 D1.1. Kualifikasi API 1104 didasarkan pada rentang diameter pipa dan ketebalan dinding, sedangkan D1.1 mengkualifikasi berdasarkan ketebalan pelat. API 1104 memiliki ketentuan khusus untuk pengelasan in-service pada pipa bertekanan, yang tidak dibahas oleh D1.1. Keduanya mensyaratkan pengujian kualifikasi prosedur, meskipun D1.1 juga mengizinkan WPS yang telah dikualifikasi sebelumnya di bawah Pasal 5.
Tidak. API 1104 menggunakan sistem pengelompokan materialnya sendiri berdasarkan kekuatan luluh minimum yang ditentukan (SMYS) daripada P-number ASME IX. API 1104 Bagian 5.4 mendefinisikan kelompok material berdasarkan rentang SMYS. Prosedur yang dikualifikasi pada kelompok material berkekuatan lebih tinggi mungkin atau mungkin tidak mengkualifikasi untuk kelompok berkekuatan lebih rendah tergantung pada aturan variabel esensial. Ketika proyek pipa mengacu pada API 1104 dan ASME B31.8 atau B31.4, pengelompokan material API 1104 mengatur kualifikasi pengelasan, bukan sistem P-number ASME.
API 1104 Section 5 dan Table 3 mensyaratkan pengujian destruktif las uji kualifikasi prosedur, dengan jenis dan jumlah spesimen menurut diameter luar dan tebal dinding. Jumlah tarik 0/2/4; nick-break 2/4; lentur akar dan muka 0/2/4; lentur samping 0/2/4/8. Catatan a mensyaratkan paling sedikit satu uji tarik jika SMYS nominal lebih besar dari Grade X42. Catatan b: uji nick-break tidak disyaratkan jika las prosedur diperiksa dengan radiografi atau ultrasonik dan diterima menurut Section 9 — jalur NDT itu menggantikan nick-break; bukan langkah ekstra universal sebelum pengujian destruktif. Untuk pengelasan in-service (hot tap, perbaikan selongsong pada saluran hidup) kualifikasi tambahan menurut API 1104 Appendix B disyaratkan, termasuk penilaian risiko burn-through dan uji kekerasan karena pendinginan dipercepat.
Pengelasan in-service adalah pengelasan yang dilakukan pada pipa yang sedang beroperasi dan mungkin mengandung produk bertekanan. API 1104 Lampiran B mencakup pengelasan in-service, termasuk hot taps (sambungan cabang yang dibuat saat pipa bertekanan) dan perbaikan selongsong. Kekhawatiran utama adalah burn-through, di mana busur pengelasan meleleh menembus dinding pipa ke dalam produk bertekanan. Kualifikasi prosedur untuk pengelasan in-service memerlukan pengujian pada kondisi aliran simulasi dan ketebalan dinding minimum untuk menunjukkan bahwa prosedur dapat dilakukan tanpa risiko burn-through.
API 1104 Bagian 9 mendefinisikan kriteria penerimaan untuk las produksi yang diperiksa dengan radiografi, partikel magnetik, penetran cair, dan pengujian ultrasonik. Untuk pengujian radiografi, Bagian 9.3 menentukan panjang maksimum yang diizinkan untuk penetrasi tidak memadai (IP), fusi tidak lengkap (IF), cekungan internal (IC), dan burn-through (BT) berdasarkan panjang las. Inklusi terak individu tidak boleh melebihi panjang 2 inci. Batas porositas tergantung pada pola distribusi — pori-pori individu, porositas kluster, dan porositas linier masing-masing memiliki kriteria penerimaan yang berbeda berdasarkan diameter pipa dan ketebalan dinding. API 1104 juga menawarkan kriteria penerimaan alternatif dalam Lampiran A berdasarkan penilaian kritis rekayasa (ECA) dan mekanika retak.
Ya. API 1104 mengizinkan proses las busur apa pun termasuk SMAW, GTAW, GMAW, FCAW, dan SAW, asalkan proses tersebut dikualifikasi dengan pengujian per Bagian 5. FCAW umumnya digunakan untuk pengisian dan penutup pada konstruksi pipa, terutama FCAW self-shielded (FCAW-S) yang tidak memerlukan gas pelindung eksternal — keuntungan dalam kondisi lapangan berangin. Namun, sebagian besar akar pipa menggunakan SMAW dengan elektroda selulosa (E6010/E6011) atau GTAW untuk aplikasi kritis. Proses pengelasan adalah variabel esensial di bawah API 1104 — perubahan dari SMAW ke FCAW memerlukan kualifikasi prosedur baru. Setiap kombinasi proses-diameter-ketebalan dinding harus dikualifikasi secara independen.
API 1104 Bagian 5.4 dan Tabel 1 mendefinisikan variabel esensial untuk kualifikasi prosedur. Variabel esensial utama meliputi: proses pengelasan, kelompok material induk, rentang diameter pipa, rentang ketebalan dinding, desain sambungan, klasifikasi logam pengisi, karakteristik kelistrikan (jenis arus dan polaritas), posisi (gulir atau tetap), arah pengelasan (menanjak atau menurun), gas pelindung dan laju aliran, dan suhu pemanasan awal. API 1104 membedakan antara variabel Kategori I (kualifikasi WPS standar) dan variabel Kategori II (prosedur yang memerlukan pengujian kekerasan atau ketangguhan). Tidak seperti ASME IX yang menggunakan sistem tiga tingkat (esensial, esensial tambahan, non-esensial), API 1104 mensyaratkan kualifikasi ulang ketika ada variabel esensial yang berubah di luar rentang yang terkualifikasi.