clause5.io/ welding/ api-1104

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.

Uji destruktif yang disyaratkan untuk las tumpul meliputi dua spesimen tarik, dua spesimen patah takik, dan uji tekuk akar ditambah uji tekuk muka (untuk dinding yang lebih tipis) atau empat spesimen tekuk samping (untuk ketebalan dinding di atas 12.7 mm). Las uji juga harus lulus uji radiografi atau uji ultrasonik sebelum pengambilan spesimen destruktif.

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 5.4 berdasarkan 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

Posisi pengelasan pipa ditetapkan sebagai digulir (1G), horizontal tetap (5G), miring tetap (6G), atau beberapa posisi. Kualifikasi dalam posisi 6G mengkualifikasi semua pengelasan posisi tetap. Kualifikasi posisi digulir tidak mengkualifikasi posisi tetap.

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.

Kualifikasi juru las bersifat spesifik untuk pemberi kerja. Seorang juru las yang berganti pemberi kerja harus berkualifikasi ulang dengan perusahaan baru, meskipun prosedur pengelasan identik. Ini lebih ketat daripada ASME Section IX, di mana kualifikasi kinerja dapat ditransfer antar pemberi kerja dalam kondisi tertentu. Kualifikasi juru las API 1104 tidak kedaluwarsa karena tidak aktif, tetapi perusahaan harus memiliki catatan yang menunjukkan juru las telah menggunakan proses tersebut dalam jangka waktu yang disyaratkan.

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 Ketebalan, 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 Penerimaan 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.

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

Panduan Standar Terkait

• ASME Section IX — Welding Qualification
• CSA W59 — Welded Steel Construction
• CSA W47.1 — Company Certification
• ASME IX P-Numbers Guide
• ASME IX F-Numbers Guide
• Pipeline Welding Requirements
• WPS — Welding Procedure Specification
• PQR — Procedure Qualification Record
• NDE Persyaratan — D1.1 Clause 8 Inspeksi methods
• D1.1 Preheat Calculator
• AWS D1.4 — Reinforcing Steel
• AWS D1.6 — Stainless Steel
• AWS D1.8 — Seismic Supplement
• AWS D1.2 — Aluminum
• AWS D1.9 — Titanium
• AWS D1.3 — Sheet Steel
• D1.5 Bridge Preheat Calculator
• AWS D1.5 — Bridge Welding Code
• AS/NZS 1554 — Pengelasan Baja Struktural (Australian Standard)

Variabel esensial API 1104 lebih ketat daripada D1.1 untuk aplikasi pipa. Variabel esensial posisi khususnya tidak memaafkan — kualifikasi dalam 5G (horizontal tetap) mengkualifikasi untuk 1G dan 2G tetapi kualifikasi dalam 1G saja TIDAK mencakup 5G. Kontraktor pipa biasanya berkualifikasi dalam posisi paling ketat yang akan mereka las dalam produksi.

— Pipeline inspector observation, cross-country project, 2026