API Stan
ndard
d 1104
Welding of Pipeline
P
s and Related
R
d Facilitties
R 2013 | 118 PA
AGES | $345.00
0 | PRODUCT N
NO. D110421
TWENTY-FIRST EDITION | SEPTEMBER
This standard presents methods
m
for the
e production of
o
high-quality welds through the use of qualified welde
ers
using appro
oved welding procedures,
p
materials, and
equipment.
This standard covers the gas and arc welding
w
of butt, fillet,
on and low-alloy steel pipingg
and socket welds in carbo
used in the compression, pumping, and
d transmission
n of
crude petroleum, petroleu
um products, fuel
f
gases, carbon
dioxide, nitrrogen, and where applicable
e, covers welding on
distribution systems. It ap
pplies to both new constructtion
and in-service welding. Th
he welding ma
ay be done by a
shielded me
etal arc weldin
ng, submerged
d arc welding, gas
tungsten arc welding, gass metal arc we
elding, flux-cored
arc welding, plasma arc welding,
w
oxyacetylene weldin
ng, or
flash butt-w
welding process or by a comb
bination of the
ese
processes using
u
a manua
al, semiautomatic, mechanizzed,
or automatic welding tech
hnique or a co
ombination of these
t
techniques.. The welds ma
ay be produce
ed by position or roll
welding or by
b a combination of position
n and roll welding.
This standard also presen
nts inspection methods to ensure
e
the proper analysis
a
of welding quality th
hrough the use of
qualified tecchnicians and approved me
ethods and
equipment. It covers the procedures fo
or radiographicc,
magnetic pa
article, liquid penetrant,
p
and
d ultrasonic te
esting,
as well as th
he acceptance
e standards to
o be applied to
o
production welds
w
tested to
t destruction or inspected by
b
radiographic, magnetic pa
article, liquid penetrant,
p
ultrasonic, and
a visual testting methods.
While this sttandard is com
mprehensive, it may not addre
ess all
issues that may
m arise. The absence of gu
uidance or
requirementts is not to be considered
c
pro
ohibitive to a
particular acctivity or approa
ach that is bassed upon sound
d
engineering judgment. For example, othe
er industry
standards, reliable
r
enginee
ering tests and
d analyses, or
established industry practices may provid
de useful reference
to establish sound enginee
ering judgmentt.
www.api.org
Forr ordering inforrmation:
Onlline: www.apii.org/pubs
Phoone: 1-800-854-7179
(Toll-freee in the U.S. and Canada)
(+1) 303
3-397-7056
(Local an
nd Internationa
al)
Faxx:
(+1) 303
3-397-2740
APII members receeive a 30% disscount where applicable.
Contents
Page
1
Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2
Normative References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
3
3.1
3.2
Terms, Definitions, Acronyms, and Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Terms and Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Acronyms and Abbreviations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
4
4.1
4.2
Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
Qualification of Welding Procedures with Filler Metal Additions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Procedure Qualification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Record. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Welding Procedure Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Essential Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Welding of Test Joints—Butt Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Testing of Welded Joints—Butt Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Welding of Test Joints—Fillet Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Testing of Welded Joints—Fillet Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
Qualification of Welders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Single Qualification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Multiple Qualification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Visual Examination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Destructive Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nondestructive Testing (NDT)—Butt Welds Only . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Retesting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Records. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
25
25
26
28
29
30
30
30
7
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
7.10
7.11
Design and Preparation of a Joint for Production Welding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Alignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Use of Lineup Clamp for Butt Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Bevel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Weather Conditions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Clearance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cleaning Between Beads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Position Welding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Roll Welding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Identification of Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Preheat and PWHT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
31
31
31
31
31
31
32
32
32
32
32
8
8.1
8.2
8.3
Inspection and Testing of Production Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Rights of Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Methods of Inspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Qualification of Inspection Personnel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
33
33
33
33
v
Contents
Page
8.4
Certification of NDT Personnel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
9.7
Acceptance Standards for NDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Rights of Rejection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Radiographic Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Magnetic Particle Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Liquid Penetrant Testing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ultrasonic Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Visual Acceptance Standards for Undercutting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
34
34
34
41
42
43
45
10
10.1
10.2
10.3
10.4
10.5
10.6
Repair and Removal of Weld Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Authorization for Repair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Repair Procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Repair Welder Qualification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Supervision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
45
45
47
53
54
54
11
11.1
11.2
11.3
11.4
Procedures for NDT. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Radiographic Test Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Magnetic Particle Test Method. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Liquid Penetrant Test Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ultrasonic Test Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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55
60
60
60
12 Mechanized Welding with Filler Metal Additions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.1 Acceptable Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.2 Procedure Qualification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.3 Record. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.4 Welding Procedure Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.5 Essential Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.6 Qualification of Welding Equipment and Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.7 Records of Qualified Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.8 Inspection and Testing of Production Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.9 Acceptance Standards for NDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.10 Repair and Removal of Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.11 Radiographic Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12.12 Ultrasonic Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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66
66
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66
68
70
71
71
71
71
71
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13
13.1
13.2
13.3
13.4
13.5
13.6
13.7
13.8
72
72
72
76
76
76
77
77
77
Automatic Welding Without Filler Metal Additions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Acceptable Processes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Procedure Qualification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Record. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Welding Procedure Specification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Essential Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Qualification of Equipment and Operators. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Records of Qualified Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Quality Assurance of Production Welds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vi
Contents
Page
13.9 Acceptance Standards for NDT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
13.10 Repair and Removal of Defects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
13.11 Radiographic Procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Annex A (normative) Alternative Acceptance Standards for Girth Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Annex B (normative) In-service Welding. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
Annex C (normative) Requests for Interpretation and Request for Revision to the Document . . . . . . . . . . . . 117
Figures
1
Sample Welding Procedure Specification Form . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
Sample Coupon Test Report . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
Location of Test Butt Weld Specimens for Procedure Qualification Test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4
Tension Test Specimen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5
Nick Break Test Specimen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
Dimensioning of Imperfections in Exposed Weld Surfaces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Root and Face Bend Test Specimen: Wall Thicknesses Less Than or Equal to 0.500 in. (12.7 mm) . . .
8
Jig for Guided-bend Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
Side Bend Test Specimen: Wall Thicknesses Greater than 0.500 in. (12.7 mm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10 Location of Nick Break Test Specimens: Fillet Weld Procedure and Welder Qualification
Test Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11 Location of Nick Break Test Specimens: Fillet Weld Procedure and Welder Qualification
Test Welds, Including Size-to-size Branch Connection Welder Qualification Test . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12 Location of Test Butt Weld Specimens for Welder Qualification Test. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13 Inadequate Penetration Without High-low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14 Inadequate Penetration Due to High-low . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15 Inadequate Cross Penetration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16 Incomplete Fusion at Root of Bead or Top of Joint. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17 Incomplete Fusion Due to Cold Lap . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
18 Internal Concavity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
19 Maximum Distribution of Gas Pockets: Wall Thickness (t) Less Than or Equal to
0.500 in. (12.7 mm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
20 Maximum Distribution of Gas Pockets: Wall Thickness (t) Greater Than 0.500 in. (12.7 mm) . . . . . . . . .
21 Hardness Locations for Full Thickness Repair Procedure Qualification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
22 Hardness Locations for Partial Thickness Repair Procedure Qualification at Weld Centerline . . . . . . .
23 Hardness Locations for Cover Pass Repair Procedure at Weld Centerline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
24 Hardness Location for Back Weld Repair or Internal Partial Thickness Repair Procedure
at Weld Centerline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25 Hardness Locations for Cover Pass Repair Procedure at Fusion Line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26 Hardness Locations for Partial Thickness Repair at Fusion Line . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27 Reference Block for Manual Ultrasonic Testing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
28 Establishing Distance, Refracted Angle, and Velocity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29 Transfer Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
30 Location of Test Butt Weld Specimens for Flash Weld Procedure Qualification
Test: Outside Diameter Greater Than 18 in. (457 mm) but Less Than or Equal to 24 in. (610 mm) . . . . .
31 Location of Test Butt Weld Specimens for Flash Weld Procedure Qualification
Test: Outside Diameter Greater Than 24 in. (610 mm) but Less Than or Equal to 30 in. (762 mm) . . . . .
32 Location of Test Butt Weld Specimens for Flash Weld Procedure Qualification
Test: Outside Diameter Greater Than 30 in. (762 mm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
vii
10
11
17
19
20
21
21
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24
24
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36
36
36
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50
51
51
52
52
52
64
64
65
72
73
73
Contents
Page
33
A.1
A.2
A.3
A.4
A.5
A.6
A.7
A.8
A.9
A.10
A.11
B.1
B.2
B.3
B.4
B.5
B.6
B.7
B.8
B.9
B.10
B.11
B.12
Two-in. Nick Break Test Specimen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
Top View (Width in Circumferential Direction) of the Tensile Test Specimen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
Charpy Specimen and V-notch Location for the HAZ Impact Testing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Orientation of CTOD Test Specimen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Machining Objective for CTOD Test Specimen with Respect to Pipe Wall. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Location of Notch for Weld Metal Specimen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Location of Notch for Heat-affected Zone Specimen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
Option 1 Imperfection Limits for CTOD ≥ 0.010 in. (0.25 mm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
Option 1 Imperfection Limits for 0.004 in. (0.10 mm) ≤ CTOD < 0.010 in. (0.25 mm) . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Allowable Imperfection Size Curves Before and After Height Adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Schematic Overview of the Option 2 Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
Criteria for Evaluation of Imperfection Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Examples of Typical Temper Bead Deposition Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
Suggested Procedure and Welder Qualification Test Assembly . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Suggested Location of Test Specimens for Sleeve and Branch Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Suggested Location of Test Specimens for Weld Deposition Repair . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Macro Test Specimen—In-service Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Face Bend Test Specimen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Reinforcing Pad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
Reinforcing Saddle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Encirclement Sleeve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
Encirclement Tee. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Encirclement Sleeve and Saddle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
Encirclement Saddle. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
Tables
1
Filler Metal Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2
Type and Number of Test Specimens for Procedure Qualification Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3
Type and Number of Butt Weld Test Specimens per Welder for Welder Qualification Test and
Destructive Testing of Production Welds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4
Maximum Dimensions of Undercutting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5
Type and Number of Butt Weld Test Specimens per Repair Type for Repair Procedure
Qualification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6
Repair Weld Maximum Hardness Values, HV10. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
7
Type and Number of Butt Weld Test Specimens per Repair Type for Repair Welder Qualification. . . . . 54
8
Weld Thickness vs Diameter of ASTM E747 Wire Type IQI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
9
Weld Thickness vs Diameter of ISO Wire Type IQI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
10 Type and Number of Test Specimens for Procedure Qualification Test (Flash Weld Only) . . . . . . . . . . . 74
A.1 Allowed Range of Variation from the Targeted Mean Values for a Lot Defined by Controlled
Chemical Composition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
A.2 Initial Allowable Imperfection Size for Pr = 0.825 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
A.3 Example Acceptance Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
A.4 Acceptance Limits for Buried Volumetric Imperfections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
A.5 Acceptable Limits for Unrepaired Arc Burns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
B.1 Type and Number of Specimens—In-service Welding Procedure Qualification Test . . . . . . . . . . . . . . . 109
B.2 Type and Number of Test Specimens for Longitudinal Seam Welds—Welder Qualification Test . . . . . 111
viii