clause5.io/ welding/ api-1104

API 1104 Nedir?

API 1104, ülke çapındaki boru hatlarının ve ilgili tesislerin kaynağını düzenler. Ham petrol, petrol ürünleri, yakıt gazları ve karbondioksitin sıkıştırılması, pompalanması ve iletiminde kullanılan karbon ve düşük alaşımlı çelik boruları kapsar. 22. baskı (2021) mevcut versiyondur.

API Standard 1104, “Boru Hatlarının ve İlgili Tesislerin Kaynağı,” ham petrol, petrol ürünleri, yakıt gazları, karbondioksit ve nitrojenin sıkıştırılması, pompalanması ve iletiminde kullanılan boruların kaynağını kapsar. Standart, hem yeni yapım hem de basınçlı sistemlerdeki servis içi onarım kaynağı için geçerlidir. Karbon ve düşük alaşımlı çelik borulardaki alın, branşman ve köşe kaynaklarının ark kaynağını ve oksi-yakıt gaz kaynağını ele alır.

Standart on iki bölüme ayrılmıştır. Bölüm 1'den 4'e kadar kapsam, referanslar, tanımlar ve spesifikasyonlar yer alır. Bölüm 5 prosedür nitelendirme gereksinimlerini belirler. Bölüm 6 kaynakçı nitelendirmesini kapsar. Bölüm 7 üretim kaynağı için birleştirmelerin tasarımını ve hazırlanmasını ele alır. Bölüm 8 üretim kaynaklarının muayenesini ve testini kapsar. Bölüm 9 tahribatsız muayene için kabul standartlarını sağlar. Bölüm 10 kusurların onarımını ve giderilmesini kapsar. Bölüm 11 tahribatsız muayene (NDT) prosedürlerini tanımlar. Bölüm 12 ilave metal eklemeli mekanize kaynağı kapsar.

Mevcut baskı API 1104, 22. Baskı, 2021'dir. API 1104, hem ASME Bölüm IX hem de AWS D1.1'den bağımsız olarak geliştirilmiştir, ancak birçok imalatçı ve boru hattı yüklenicisi, projelerinin yargısal gereksinimlerine bağlı olarak birden fazla standart altında niteliklerini sürdürmektedir.

API 1104 Kapsamında Prosedür Nitelendirmesi

API 1104 Bölüm 5, her Kaynak Prosedür Şartnamesinin (WPS) test ile nitelendirilmesini gerektirir. Ön nitelikli WPS yolu yoktur. İmalatçı, amaçlanan üretim çapı ve duvar kalınlığı aralığına uygun boru numuneleri üzerinde test kaynakları yapar. Tahribatlı testler çekme, çentik kırma ve bükme testlerini içerir. Radyografik test, bazı tahribatlı testlerin yerine geçebilir.

API 1104 Bölüm 5, üretim kaynağı başlamadan önce kaynak prosedürlerinin tahribatlı testlerle nitelendirilmesini gerektirir. Nitelendirme süreci, amaçlanan prosedür kullanılarak boru numuneleri üzerinde test kaynakları yapılmasını, ardından yeterli mekanik özellikleri göstermek için numunelerin kesilmesini ve test edilmesini gerektirir.

API 1104 Table 3, prosedür yeterliliği numunelerinin türünü ve sayısını boru dış çapı ve et kalınlığına göre belirler. Çekme, nick-break, kök bükme, yüz bükme ve yan bükme sayıları evrensel bir set değildir: satıra göre 0/2/4 çekme; 2/4 nick-break; 0/2/4 kök bükme; 0/2/4 yüz bükme; veya 0/2/4/8 yan bükme. Dipnot a, hücre 0 gösterse bile nominal SMYS Grade X42 üzerindeyse en az bir çekme deneyi ister. Dipnot b: prosedür kaynağı radyografi veya ultrasonik muayene ile incelenip Section 9 uyarınca kabul edilirse nick-break gerekmez. Bu NDT yolu nick-break yerine geçer; tahribatlı numuneler alınmadan önce ek bir deney değildir. Section 5.6.1 / dipnot c: 2.375 in. OD altı numune sayısını sağlamak için iki deney birleşimi ister; 1.315 in. OD veya daha küçükte bir tam kesit çekme numunesi kullanılır.

API 1104, yeniden nitelendirmenin ne zaman gerekli olduğunu belirleyen temel değişkenleri tanımlar. API 1104'e özgü temel değişkenler şunları içerir:

Kaynak Prosesi

Kaynak prosesinde veya proses kombinasyonlarında bir değişiklik yeni bir nitelendirme gerektirir. SMAW, GMAW, FCAW, GTAW ve SAW, boru hattı uygulamaları için yaygın olarak nitelikli proseslerdir. GTAW kök ve SMAW dolgu gibi kombinasyonlar tek bir prosedür olarak nitelendirilir.

Ana malzemelerin SMYS aralığı

API 1104, WPS içinde uygulandığı malzemelerin SMYS aralığının belirtilmesini gerektirir (5.3.2.2). Ana malzeme değişiklikleri 5.4.2.2 uyarınca değerlendirilir.

Birleştirme Tasarımı

Tablo 1, 5.4.2.3 kapsamında iki birleştirme tasarımı değişikliğini temel değişken sayar: köşe kaynağından oluk kaynağına geçiş (ancak tersi değil) ve birleştirme tipinde büyük bir değişiklik. Dipnot e başlıca birleştirme tiplerini sıralar — square, closed square, single-bevel, single-J, double-bevel, double-J, single-V, single-U, double-V, double-U — ve başlıca bir birleştirme tipi içinde bileşik paha geçişin veya bileşik pahtan dönüşün birleştirme tipinde büyük bir değişiklik sayılmadığını belirtir.

Duvar Kalınlığı Aralığı

Nitelikli duvar kalınlığı aralığı, test kuponu kalınlığı tarafından belirlenir. Daha ince malzeme üzerinde nitelendirme, daha kalın malzemeyi otomatik olarak nitelendirmez. Nitelikli aralık, test kaynağı boyutlarına göre Bölüm 5.4'te belirtilmiştir.

Boru Çapı Aralığı

Nitelendirme, test kuponu çapı ile sınırlıdır. Çap aralıkları Bölüm 5.4'te belirtilmiştir. Daha büyük çaplarda nitelendirme, belirtilen aralıktaki daha küçük çapları kapsayabilir, ancak ayrı test yapılmadan tersi geçerli değildir.

Pozisyon

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).

API 1104 Kapsamında Kaynakçı Nitelendirmesi

API 1104 6.2.1, kaynakçının kapsamını yalnızca testte kullanılan WPS ile değil, kaynakçı yeterliliğinin temel değişkenleriyle sınırlar. Nitelendirme değişkenleri boru çapı, duvar kalınlığı, kaynak pozisyonu ve birleştirme tasarımını içerir. Nitelendirme testleri, tahribatlı testleri (çentik kırma ve bükme testleri) veya tamamlanmış test kaynağının radyografik muayenesini içerir.

Prosedür ve kaynakçı yeterliliklerinin temel değişkenleri farklıdır (6.1). Kaynakçı yeterliliğinde tekli yeterlilik için 6.2.2, çoklu yeterlilik için 6.3.2 uygulanır.

API 1104 Section 6.8, şirketin her kaynakçıya verilen deneylerin ve her deneyin ayrıntılı sonuçlarının kaydını ve nitelikli kaynakçılar ile nitelikli oldukları prosedürlerin listesini tutmasını ister. Şirket isterse, yetkinlik hakkında soru doğduğunda kaynakçı yeniden nitelendirilir. Bu sayfa için kontrol edilen 22. Baskı metni, niteliklerin kaynakçıyla birlikte devredildiğini, şirket değişince kendiliğinden geçersiz olduğunu, hareketsizlikle süresinin dolduğunu veya süreç kullanım süresine bağlı olduğunu söylemez.

Servis İçi Kaynak (Ek B)

API 1104 Ek B, servis halindeki boru hatlarında — kaynak sırasında basınç altında ürün taşıyan — kaynağı kapsar. Servis içi kaynak ek önlemler gerektirir: yanma önleme (minimum duvar kalınlığı doğrulaması), hidrojen çatlaması önleme (düşük hidrojen prosesleri) ve ısı dağılımını yönetmek için akış hızı dikkate alınması.

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 Yanma — the welding arc melting through the remaining pipe wall into the pressurized product.

Servis içi kaynak için prosedür nitelendirmesi, prosedürün sahada karşılaşılan minimum duvar kalınlığında güvenli bir şekilde gerçekleştirilebileceğini göstermek için simüle edilmiş akış koşullarında test yapılmasını gerektirir. Isı girdisi kontrolü kritiktir — düşük ısı girdisi yanma riskini azaltır ancak ısıdan etkilenen bölgede hidrojen çatlaması riskini artırır. Servis içi kaynak için ön ısıtma gereksinimleri, akan ürünün bir ısı yutucu görevi görmesi, soğuma oranlarını ve hidrojen çatlaması duyarlılığını artırması nedeniyle yeni yapımdan farklılık gösterebilir.

API 1104 Diğer Kaynak Kodları ile Nasıl Karşılaştırılır?

API 1104 boru hatlarını düzenler; D1.1 çelik yapıları düzenler; ASME IX basınç ekipmanlarını düzenler. API 1104'ün ön nitelikli Kaynak Prosedür Şartnamesi (WPS) yolu yoktur. İlave metalleri gruplandırır (prosedür nitelendirmesi için §5.4.2.6 temel değişken kuralları tarafından referans alınan Tablo 2; Tablo 4 ayrı bir kaynakçı nitelendirme ilave metal gruplandırmasıdır). API 1104, WPS içinde uygulandığı malzemelerin SMYS aralığının belirtilmesini gerektirir (5.3.2.2). Ana malzeme değişiklikleri 5.4.2.2 uyarınca değerlendirilir. Kabul kriterleri hem işçilik tabanlı limitleri (Bölüm 9) hem de servis uygunluğu yöntemlerini (Ek A) içerir.

API 1104 ve AWS D1.1 Karşılaştırması

D1.1 yapısal çeliğe uygulanırken, API 1104 boru hatlarına uygulanır. D1.1 prosedürleri plaka kalınlığına göre nitelendirirken, API 1104 boru çapı ve duvar kalınlığına göre nitelendirir. D1.1, Clause 5 altında ön nitelikli Kaynak Prosedür Şartnamelerine (WPS) izin verirken, API 1104 her prosedür için nitelendirme testi gerektirir. API 1104, WPS içinde uygulandığı malzemelerin SMYS aralığının belirtilmesini gerektirir (5.3.2.2). Ana malzeme değişiklikleri 5.4.2.2 uyarınca değerlendirilir. API 1104 Bölüm 9'daki kabul kriterleri borulardaki çevre kaynaklarına özgüdür, oysa D1.1 Tablo 8.1 kriterleri yapısal bağlantılar içindir.

API 1104 ve ASME Bölüm IX Karşılaştırması

Her iki standart da prosedür nitelendirme testi gerektirir, ancak temel değişken kuralları ve test gereksinimleri farklıdır. API 1104, WPS içinde uygulandığı malzemelerin SMYS aralığının belirtilmesini gerektirir (5.3.2.2). Ana malzeme değişiklikleri 5.4.2.2 uyarınca değerlendirilir. ASME IX yönlendirilmiş bükme ve çekme testleri, API 1104 çentik kırma ve kök/yüzey bükme testlerinden farklıdır. Bir boru hattı aynı zamanda ASME B31.8 (gaz iletimi) veya B31.4 (sıvı taşımacılığı) kapsamına girdiğinde, API 1104 ve ASME Bölüm IX arasındaki ilişki dikkatlice yönetilmelidir — B31.8, kaynak nitelendirmesi için doğrudan API 1104'ü referans alır, ASME IX'i değil.

Tahribatsız Muayene İçin Kabul Standartları

API 1104 Bölüm 9, üretim kaynaklarının radyografik, manyetik parçacık, sıvı Penetrant ve ultrasonik muayenesi için kabul kriterlerini tanımlar. Bölüm 9, yetersiz nüfuziyet, eksik ergime, iç bükeylik, yanma, cüruf kalıntıları ve porozite için belirli kriterler sağlar. Kabul kriterleri, kaynak uzunluğuna ve boru duvar kalınlığına göre göstergelerin uzunluğuna ve dağılımına dayanır.

API 1104 ayrıca Ek A'da alternatif kabul kriterleri için hükümler içerir; bu, kırılma mekaniğine dayalı mühendislik kritik değerlendirme (ECA) yöntemlerine izin verir. Ek A kapsamında, kusur kabulü işçilik tabanlı limitlerden ziyade servis uygunluğu analizine dayanır ve stres analizi kusurun boru hattının tasarım ömrü boyunca kritik boyuta ulaşmayacağını gösterdiğinde potansiyel olarak daha büyük kusurlara izin verir.

İlgili Standart Kılavuzları

• ASME Section IX — Welding Qualification
• ASME IX Essential Variables — Procedure qualification variable rules
• Visual Kaynak Muayenesi — D1.1 Table 8.1 surface acceptance
• 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 Gereksinimler — D1.1 Clause 8 inspection 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 — Yapısal Çelik Kaynağı (Australian Standard)

Tekli kaynakçı yeterliliğinde, boru döndürülerek yapılan kaynaktan sabit konumda kaynağa geçiş yeniden yeterlilik gerektirir. Sabit konumda yeterlilik kazanan kaynakçı, yeterliliğin temel değişkenleri kapsamında döndürülerek yapılan kaynakları da yapabilir (6.2.2(f)).

API 1104:2021, 6.2.2(f)