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.

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.

Rentang SMYS material dasar

API 1104 mewajibkan WPS menetapkan rentang SMYS material yang dicakupnya (5.3.2.2). Perubahan material dasar dinilai menurut 5.4.2.2.

Desain Sambungan

Tabel 1 menetapkan dua perubahan desain sambungan sebagai perubahan esensial berdasarkan 5.4.2.3: perubahan dari las fillet ke las alur (tetapi tidak sebaliknya) dan perubahan besar pada jenis sambungan. Catatan kaki e mencantumkan jenis-jenis sambungan utama — square, closed square, single-bevel, single-J, double-bevel, double-J, single-V, single-U, double-V, double-U — dan menyatakan bahwa perubahan ke atau dari bevel majemuk dalam jenis sambungan utama bukan merupakan perubahan besar pada jenis sambungan.

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

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 6.2.1 membatasi juru las berdasarkan variabel esensial kualifikasinya, bukan hanya WPS yang digunakan saat pengujian. 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.

Kualifikasi prosedur dan kualifikasi juru las memiliki variabel esensial yang berbeda (6.1). Kualifikasi juru las mengikuti 6.2.2 untuk kualifikasi tunggal dan 6.3.2 untuk kualifikasi ganda.

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). API 1104 mewajibkan WPS menetapkan rentang SMYS material yang dicakupnya (5.3.2.2). Perubahan material dasar dinilai menurut 5.4.2.2. Kriteria penerimaan meliputi batas berdasarkan kualitas pengerjaan (Bagian 9) dan metode kesesuaian untuk layanan (Lampiran A).

API 1104 vs AWS D1.1

D1.1 berlaku untuk baja struktural, sedangkan API 1104 berlaku untuk pipa. D1.1 mengkualifikasi prosedur berdasarkan ketebalan pelat, sedangkan API 1104 mengkualifikasi berdasarkan diameter pipa dan ketebalan dinding. D1.1 mengizinkan WPS yang telah dikualifikasi sebelumnya di bawah Clause 5, sedangkan API 1104 mensyaratkan pengujian kualifikasi untuk setiap prosedur. API 1104 mewajibkan WPS menetapkan rentang SMYS material yang dicakupnya (5.3.2.2). Perubahan material dasar dinilai menurut 5.4.2.2. Kriteria penerimaan dalam API 1104 Bagian 9 bersifat spesifik untuk las keliling pada pipa, sedangkan kriteria D1.1 Tabel 8.1 adalah untuk sambungan struktural.

API 1104 vs ASME Bagian IX

Kedua standar mensyaratkan pengujian kualifikasi prosedur, tetapi aturan variabel esensial dan persyaratan pengujian berbeda. API 1104 mewajibkan WPS menetapkan rentang SMYS material yang dicakupnya (5.3.2.2). Perubahan material dasar dinilai menurut 5.4.2.2. 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.

Panduan Standar Terkait

• ASME Section IX — Welding Qualification
• ASME IX Essential Variables — Procedure qualification variable rules
• Visual Inspeksi Las — 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 Persyaratan — 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 — Pengelasan Baja Struktural (Australian Standard)

Untuk kualifikasi tunggal juru las, perubahan dari pengelasan dengan pipa diputar ke posisi tetap memerlukan kualifikasi ulang. Juru las yang memenuhi kualifikasi posisi tetap juga boleh mengelas dengan pipa diputar dalam batas variabel esensial yang dikualifikasi (6.2.2(f)).

API 1104:2021, 6.2.2(f)