N7-0130분
API 1104 배관 용접 규격
Pipeline WPS, 용접사 자격, 결함 합격기준
🟡Referenced — 전문가 참조
🟡 Referenced
API 1104 적용범위
API 1104 "Welding of Pipelines and Related Facilities"는 석유·가스 수송용 파이프라인(Pipeline)의 용접에 적용되는 규격입니다.
적용 대상:
- 탄소강 및 저합금강 파이프라인
- 공장 배관이 아닌 육상/해상 수송 배관
- 파이프, 피팅, 밸브 등 관련 시설의 용접
ASME B31.3(공정 배관)과의 차이: B31.3은 공장 내 프로세스 배관에 적용되고 WPS 인정은 ASME Sec.IX를 따르지만, API 1104는 별도의 WPS 인정 체계를 가지고 있습니다.
🟡 Referenced
WPS 인정 절차와 Essential Variables
API 1104 WPS 인정 절차:
1. 절차서(WPS) 작성 — 프로세스, 재료, 이음 형상, 전기적 특성, 자세 등 기재
2. 시험 용접 실행 — 최소 1개의 완전 원주 용접(full circumferential weld)
3. 파괴시험 — 인장시험, Nick-break시험, 굽힘시험(루트/페이스), 매크로 시험
4. NDT — 시험 용접에 대한 방사선 또는 초음파 검사
Essential Variables(필수 변수) 변경 시 WPS 재인정 필요:
- 용접 프로세스 변경
- 모재 그룹 변경
- 이음 설계(Joint Design) 변경
- 자세(Position) 변경 (Roll → Fixed)
- 판 두께 범위 초과
- 전기적 특성(극성, 전류 종류) 변경
- 보호가스 변경
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용접사 자격과 결함 합격기준
용접사 자격 시험: 각 WPS에 대해 용접사가 시험 쿠폰을 용접하고, 파괴시험과 NDT로 합격 여부를 판정합니다. 자격 유효 기간은 규정하지 않으나, 6개월 이상 해당 프로세스로 작업하지 않으면 재시험이 필요합니다.
결함 합격기준 (표 6.1 기준):
- IP(Incomplete Penetration): 길이 25mm(1") 이하, 300mm(12") 용접 내 합계 25mm 이하
- IF(Incomplete Fusion): 길이 25mm 이하, 300mm 내 합계 25mm 이하
- 기공: 개별 직경 ≤ 3mm(1/8"), 군집 기공은 면적비 제한
- 균열(Crack): 불합격
보수(Repair) vs 절단 교체(Cut-out): 결함이 합격기준을 초과하면 보수 용접 또는 해당 용접부 절단 후 재용접을 수행합니다.
In-service Welding: 가동 중 배관에 대한 용접으로, 번스루(burn-through) 방지와 수소 유기 균열 방지를 위해 별도의 절차가 필요합니다.
API 1104와 ASME Sec.IX의 Essential Variable은 서로 다릅니다. 파이프라인 프로젝트에서 ASME Sec.IX 기준으로 인정된 WPS를 API 1104에 그대로 사용할 수 없으며, 반드시 API 1104 자체의 인정 절차를 거쳐야 합니다.
API 1104의 대안적 합격기준(Alternative Acceptance Standards, Section 9)은 파괴역학(ECA) 기반의 평가를 허용합니다. 기존 작업표준 기준보다 합격 범위가 넓어, 불필요한 보수 용접을 줄일 수 있습니다.
1
🧹
WPS 작성
용접 프로세스, 모재 그룹, 이음 설계, 전기적 특성(전류·전압·극성), 자세, 예열 조건 등을 포함한 WPS 문서를 API 1104 양식에 맞게 작성합니다.
2
🔥
시험 용접 실행
작성된 WPS에 따라 실제 파이프에 최소 1개의 완전 원주 용접(full circumferential weld)을 수행합니다. 시험 쿠폰의 재질과 두께는 실제 적용 조건을 대표해야 합니다.
3
⚡
파괴시험 수행
시험 용접부로부터 시편을 채취하여 인장시험, Nick-break시험, 굽힘시험(루트/페이스), 매크로 시험을 실시합니다. 각 시험 결과가 API 1104 합격기준을 만족해야 합니다.
4
🏗️
NDT 검사
시험 용접부 전체에 대해 방사선투과시험(RT) 또는 초음파탐상시험(UT)을 실시하여 내부 결함 유무를 확인합니다. 결함이 발견되면 합격기준(Section 9 또는 Section 12) 충족 여부를 판정합니다.
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🔧
WPS 승인 및 문서화
모든 시험·검사 결과가 합격하면 WPS를 공식 승인하고, 시험 기록과 함께 문서화합니다. Essential Variable 변경 시 재인정이 필요하므로 인정 범위를 명확히 기록합니다.
API 1104 시험 함정 4종 1. "API 1104 적용 대상?" → 가스·석유 송배관 파이프라인. ASME B31.3와 별개의 규격. 2. "API 1104 vs ASME IX 인정 체계?" → API 1104는 자체 시험 절차(Nick-break 시험 포함). ASME IX와 호환 안 됨. 3. "Section 9 합격기준?" → Workmanship 기준(작업 표준). Section 12 = 대안 ECA 기준(파괴역학 기반). 4. "API 1104 빈출 시험?" → Nick-break 시험 — 시편에 노치 후 파단 → 단면 결함 확인. API 1104 고유.
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