API 1104 — Kaynak of Pipelines and Related Facilities
API 1104, petrol, doğal gaz ve diğer sıvıları taşıyan boru hatları için kaynak prosedürlerini, kaynakçı nitelendirmesini ve muayene gereksinimlerini düzenleyen Amerikan Petrol Enstitüsü standardıdır. 49 CFR 192 ve 49 CFR 195 tarafından düzenlenen karbon ve düşük alaşımlı çelik boruların yeni yapım ve servis içi kaynağı için geçerlidir.
Yasal bağlam: API 1104 uyumluluğu, ABD Ulaştırma Bakanlığı kuralları kapsamında düzenlenen boru hattı sistemleri için zorunludur. 49 CFR 192.225 (gaz iletimi) ve 49 CFR 195.214 (tehlikeli sıvılar) her ikisi de kaynak nitelendirmesi ve muayenesi için API 1104'ü referans olarak içerir.
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.
Alın kaynakları için gerekli tahribatlı testler, iki çekme numunesi, iki çentik kırma numunesi ve ya kök bükme artı yüzey bükme testleri (daha ince duvarlar için) ya da dört yan bükme numunesi (12.7 mm'den kalın duvar kalınlığı için) içerir. Test kaynağı ayrıca tahribatlı numune çıkarılmadan önce ya radyografik testten ya da ultrasonik testten geçmelidir.
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 Malzeme Grubu
- API 1104, ana malzemeleri belirtilen Minimum akma dayanımına (SMYS) göre gruplandırır. Bir SMYS grubundaki bir malzeme üzerinde nitelikli bir prosedür, diğer gruplardaki malzemeler için sınırlı uygulanabilirliğe sahip olabilir. Bu, yalnızca mukavemete göre değil, bileşim ve kaynaklanabilirliğe göre gruplandıran ASME IX P-numaralarından farklıdır.
- Birleştirme Tasarımı
- Nitelikli aralığın ötesindeki birleştirme tasarımındaki değişiklikler — oluk açısı, kök açıklığı ve kök yüzeyi dahil — yeniden nitelendirme gerektirir. Boru hattı birleştirmeleri genellikle boru duvar kalınlığına göre boyutlandırılmış V-oluk veya bileşik pah konfigürasyonlarıdır.
- 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
- Boru hattı kaynak pozisyonları yuvarlanmış (1G), sabit yatay (5G), sabit eğimli (6G) veya çoklu pozisyonlar olarak belirlenir. 6G pozisyonunda nitelendirme, tüm sabit pozisyon kaynaklarını nitelendirir. Yuvarlanmış pozisyon nitelendirmesi, sabit pozisyonları nitelendirmez.
API 1104 Kapsamında Kaynakçı Nitelendirmesi
API 1104 Bölüm 6, her kaynakçının üretimde kullanacağı belirli Kaynak Prosedür Şartnamesini (WPS) kullanarak bir test kuponu üzerinde nitelik kazanmasını gerektirir. 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.
Bölüm 6, her kaynakçının nitelikli prosedürü kullanarak sağlam kaynaklar yapma yeteneğini göstermesini gerektirir. Kaynakçı nitelendirme testi, radyografi veya tahribatlı test ile incelenen bir test kuponu üretir. Tek nitelendirme testleri, kaynakçıyı test edilen belirli prosedür, pozisyon ve boru çapı grubu için nitelendirir.
Kaynakçı nitelikleri işverene özeldir. İşveren değiştiren bir kaynakçı, kaynak prosedürü aynı olsa bile yeni şirketle yeniden nitelik kazanmalıdır. Bu, belirli koşullar altında performans niteliklerinin işverenler arasında aktarılabildiği ASME Bölüm IX'ten daha katıdır. API 1104 kaynakçı nitelikleri hareketsizlik nedeniyle sona ermez, ancak şirket kaynakçının gerekli zaman dilimi içinde prosesi kullandığını gösteren kayıtlara sahip olmalıdır.
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) ve ana malzemeleri §5.4.2.2 altında nominal SMYS'ye göre gruplandırır ve prosedürleri boru çapı ve duvar kalınlığı aralıklarına göre nitelendirir. 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 applies to structural steel, while API 1104 applies to pipelines. D1.1 qualifies procedures by plate Kalınlık, while API 1104 qualifies by pipe diameter and wall thickness. D1.1 allows prequalified WPSs under Madde 5, while API 1104 requires qualification Testi for every procedure. D1.1 uses Table 5.6 Ana Malzeme groups, while API 1104 groups by SMYS. The Kabul 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 ve ASME Bölüm IX Karşılaştırması
Her iki standart da prosedür nitelendirme testi gerektirir, ancak temel değişken kuralları ve test gereksinimleri farklıdır. ASME IX ana malzeme gruplandırması için P-numaralarını kullanırken, API 1104 SMYS tabanlı grupları kullanır. 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.
| 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 (Tablo 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 (Görsel) | Per construction code |
| Edition | 2021 (22nd) | 2025 (25th) | 2025 |
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.
"Boru hattı kaynağı benzersizdir çünkü çoğu saha birleştirmesinde boruyu döndüremezsiniz — kaynakçı, tam çevre boyunca yukarı veya aşağı doğru kaynak yaparak sabit pozisyonda nitelik kazanmalıdır. Bu nedenle API 1104 nitelendirmesi, D1.1'in aksine pozisyona özgüdür."
— Field observation, pipeline construction practice
CWI Sınav İpucu: Boru hattı kaynağı belirtildiğinde API 1104, CWI Bölüm C koda özgü sınavda test edilir. Temel konular: API 1104 ve D1.1 nitelendirme sistemleri arasındaki fark, API 1104 malzeme gruplandırması SMYS'ye göre (P-numaralarına göre değil) ve radyografik test için Bölüm 9 kabul kriterleri. API 1104'ün ön nitelikli Kaynak Prosedür Şartnamesi (WPS) yolu olmadığını bilin — her prosedür nitelendirme testi gerektirir.
İlgili Standart Kılavuzları
API 1104 temel değişkenleri, boru hattı uygulaması için D1.1'den daha katıdır. Özellikle pozisyon temel değişkeni affetmez — 5G'de (sabit yatay) nitelendirme 1G ve 2G için nitelik kazandırır, ancak yalnızca 1G'de nitelendirme 5G'yi kapsamaz. Boru hattı yüklenicileri genellikle üretimde fiilen kaynak yapacakları en kısıtlayıcı pozisyonda nitelik kazanırlar.
— Pipeline inspector observation, cross-country project, 2026
Sıkça Sorulan Sorular
API 1104, boru hatları ve ilgili tesislerin kaynağı için Amerikan Petrol Enstitüsü standardıdır. Petrol, doğal gaz ve diğer sıvıları taşımak için kullanılan boru hatları için kaynak prosedürü nitelendirmesini, kaynakçı nitelendirmesini ve muayene gereksinimlerini kapsar. API 1104, karbon ve düşük alaşımlı çelik boruların yeni yapım ve servis içi kaynağı için geçerlidir. Standart, 49 CFR 192 (gaz iletimi) ve 49 CFR 195 (tehlikeli sıvılar) dahil olmak üzere boru hattı düzenlemeleri tarafından referans alınır ve bu da Amerika Birleşik Devletleri'ndeki düzenlenmiş boru hattı sistemleri için uyumluluğu zorunlu kılar.
API 1104 boru hattı kaynağına (basınç altında sıvı taşıyan borular) uygulanırken, AWS D1.1 çelik yapılara (binalar, köprüler, kuleler) uygulanır. API 1104, ana metalleri D1.1 Tablo 5.6 grupları yerine SMYS'ye (belirtilen minimum akma dayanımı) göre sınıflandırır. API 1104 nitelendirmesi boru çapı ve duvar kalınlığı aralıklarına dayanırken, D1.1 plaka kalınlığına göre nitelendirir. API 1104, basınçlı boru hatlarında servis içi kaynak için özel hükümler içerirken, D1.1 bunu ele almaz. Her ikisi de prosedür nitelendirme testi gerektirir, ancak D1.1 ayrıca Clause5 altında ön nitelikli Kaynak Prosedür Şartnamelerine (WPS) izin verir.
Hayır. API 1104, ASME IX P-numaraları yerine belirtilen minimum akma dayanımına (SMYS) dayalı kendi malzeme gruplandırma sistemini kullanır. API 1104 Bölüm 5.4, malzeme gruplarını SMYS aralıklarına göre tanımlar. Daha yüksek mukavemetli bir malzeme grubunda nitelikli bir prosedür, temel değişken kurallarına bağlı olarak daha düşük mukavemetli gruplar için nitelikli olabilir veya olmayabilir. Boru hattı projeleri hem API 1104 hem de ASME B31.8 veya B31.4'ü referans aldığında, kaynak nitelendirmesini ASME P-numara sistemi değil, API 1104 malzeme gruplandırması yönetir.
API 1104 Bölüm 5, prosedür nitelendirme test kaynağının tahribatlı testini gerektirir. Gerekli testler çekme testleri (iki numune), çentik kırma testleri (iki numune) ve kök bükme ve yüzey bükme testleri (daha küçük çaplar için her birinden ikişer) veya yan bükme testleri (12.7 mm'den kalın duvar kalınlığı için dört numune) içerir. Servis içi kaynak (sıcak tapalar, canlı boru hatlarında manşon onarımları) için, hızlandırılmış soğuma nedeniyle yanma riski değerlendirmesi ve sertlik testi dahil olmak üzere API 1104 Ek B'ye göre ek nitelendirme gereklidir. Tamamlanmış test kaynağının radyografik veya ultrasonik muayenesi, tahribatlı numune çıkarılmadan önce yapılır.
Servis içi kaynak, işletmede olan ve basınçlı ürün içerebilen bir boru hattı üzerinde yapılan kaynaktır. API 1104 Ek B, sıcak tapalar (boru hattı basınçlıyken yapılan branşman bağlantıları) ve manşon onarımları dahil olmak üzere servis içi kaynağı kapsar. Birincil endişe, kaynak arkının boru duvarını eriterek basınçlı ürüne nüfuz ettiği yanmadır. Servis içi kaynak için prosedür nitelendirmesi, prosedürün yanma riski olmadan gerçekleştirilebileceğini göstermek için simüle edilmiş akış koşullarında ve minimum duvar kalınlıklarında test yapılmasını gerektirir.
API 1104 Bölüm 9, radyografi, manyetik parçacık, sıvı penetrant ve ultrasonik muayene ile incelenen üretim kaynakları için kabul kriterlerini tanımlar. Radyografik muayene için Bölüm 9.3, yetersiz nüfuziyet (IP), eksik ergime (IF), iç bükeylik (IC) ve yanma (BT) için kaynak uzunluğuna göre maksimum izin verilen uzunlukları belirtir. Bireysel cüruf kalıntıları 2 inç uzunluğu aşmamalıdır. Porozite limitleri dağılım şekline bağlıdır — bireysel gözenekler, küme porozitesi ve doğrusal porozitenin her birinin boru çapı ve duvar kalınlığına göre farklı kabul kriterleri vardır. API 1104 ayrıca Ek A'da mühendislik kritik değerlendirme (ECA) ve kırılma mekaniğine dayalı alternatif kabul kriterleri sunar.
Evet. API 1104, Bölüm 5'e göre test ile nitelendirilmesi koşuluyla SMAW, GTAW, GMAW, FCAW ve SAW dahil olmak üzere herhangi bir ark kaynak prosesine izin verir. FCAW, boru hattı yapımında dolgu ve kapak pasoları için yaygın olarak kullanılır, özellikle harici koruyucu gaz gerektirmeyen kendinden korumalı FCAW (FCAW-S) — rüzgarlı saha koşullarında bir avantajdır. Ancak, çoğu boru hattı kök pasosu, selülozik elektrotlarla (E6010/E6011) SMAW veya kritik uygulamalar için GTAW kullanır. Kaynak prosesi, API 1104 kapsamında temel bir değişkendir — SMAW'dan FCAW'a geçiş yeni bir prosedür nitelendirmesi gerektirir. Her proses-çap-duvar kalınlığı kombinasyonu bağımsız olarak nitelendirilmelidir.
API 1104 Bölüm 5.4 ve Tablo 1, prosedür nitelendirmesi için temel değişkenleri tanımlar. Anahtar temel değişkenler şunları içerir: Kaynak Prosesi, Ana Malzeme Grubu, boru çapı aralığı, duvar kalınlığı aralığı, Birleştirme Tasarımı, İlave Metal Sınıflandırması, elektriksel özellikler (akım tipi ve polarite), pozisyon (dönme veya sabit), kaynak yönü (yukarı veya aşağı), koruyucu gaz ve akış hızı ve Ön Isıtma Sıcaklığı. API 1104, Kategori I değişkenleri (standart Kaynak Prosedür Şartnamesi nitelendirmesi) ve Kategori II değişkenleri (sertlik veya tokluk testi gerektiren prosedürler) arasında ayrım yapar. Üç katmanlı bir sistem (temel, ek temel, temel olmayan) kullanan ASME IX'in aksine, API 1104, herhangi bir temel değişken nitelikli aralığın ötesinde değiştiğinde yeniden nitelendirme gerektirir.