技術文章 2026 年 3 月 26 日

球閥壓力等級解析：為什麼 Class 150 不一定代表 285 PSI？

重點摘要

球閥壓力等級定義了在特定溫度下的最大允許工作壓力，依據 ASME B16.34 標準。Class 150 不鏽鋼球閥在 100°F 時額定 275 PSI（19.0 bar），但在 400°F 時因降額降至 200 PSI（13.8 bar）。Class 300 在常溫下加倍至 720 PSI（49.6 bar），Class 600 則達到 1,440 PSI（99.3 bar）。選擇錯誤的等級可能導致災難性故障。本指南提供完整的壓力-溫度對照表、SS304 vs SS316 比較數據、WOG 與 Class 的轉換，以及適用於工業、HVAC 和數據中心冷卻系統的工程師選型決策框架。

什麼是球閥壓力等級？為什麼重要？

壓力等級是指閥門在特定溫度下能安全承受的最大允許工作壓力（MAWP）。它不是爆破壓力或測試壓力——而是考慮了材料強度、壁厚和 ASME B16.34 定義的安全係數後的連續使用極限。

ASME B16.34 將閥門分為不同的「等級（Class）」——150、300、600、900、1500 和 2500。每個等級數字對應一個參考溫度下的參考壓力。對於工業管道中的球閥，Class 150、300 和 600 涵蓋了從 HVAC、管路工程到化工和石油天然氣的絕大多數應用場景。

從責任角度而言，在 500 PSI 系統中指定 Class 150 閥門不僅僅是工程錯誤——它構成了一個有書面記錄的故障點。如果閥門因運作條件超過其額定值而在服役中失效，指定工程師和設施業主均需承擔連帶責任。壓力等級不是建議值；它們是規範強制規定的限制。

製造商說明：在 LINS Valve（毅勳凡而），每批生產的閥門均依 API 608 進行靜水壓殼體測試，測試壓力為額定冷態工作壓力的 1.5 倍。Class 150 閥門額定 275 PSI，殼體測試壓力為 413 PSI。我們同時進行 80 PSI 的氣密閥座測試，以驗證氣泡級密封。這些測試協議均可通過我們的 ISO 9001:2015 品質管理系統進行追溯。

ASME 壓力等級如何定義球閥規格？

ASME B16.34 依材料組別定義壓力-溫度額定值。不鏽鋼 SS304（ASTM A351 CF8）和 SS316（ASTM A351 CF8M）分別屬於材料組 2.1 和 2.2。碳鋼 A216 WCB 屬於材料組 1.1。以下表格提供工程師規格指定所需的完整參考數據。

Class 150 — 壓力-溫度額定值

溫度	碳鋼 A216 WCB（組 1.1）	SS304 CF8（組 2.1）	SS316 CF8M（組 2.2）
-29°C 至 38°C（-20°F 至 100°F）	285 PSI（19.6 bar）	275 PSI（19.0 bar）	275 PSI（19.0 bar）
100°C（212°F）	260 PSI（17.9 bar）	235 PSI（16.2 bar）	240 PSI（16.5 bar）
150°C（302°F）	230 PSI（15.9 bar）	215 PSI（14.8 bar）	215 PSI（14.8 bar）
200°C（392°F）	200 PSI（13.8 bar）	195 PSI（13.4 bar）	200 PSI（13.8 bar）
250°C（482°F）	170 PSI（11.7 bar）	180 PSI（12.4 bar）	185 PSI（12.8 bar）
300°C（572°F）	140 PSI（9.7 bar）	170 PSI（11.7 bar）	170 PSI（11.7 bar）
350°C（662°F）	125 PSI（8.6 bar）	155 PSI（10.7 bar）	160 PSI（11.0 bar）
425°C（797°F）	110 PSI（7.6 bar）	140 PSI（9.7 bar）	145 PSI（10.0 bar）

Class 300 — 壓力-溫度額定值

溫度	碳鋼 A216 WCB（組 1.1）	SS304 CF8（組 2.1）	SS316 CF8M（組 2.2）
-29°C 至 38°C（-20°F 至 100°F）	740 PSI（51.0 bar）	720 PSI（49.6 bar）	720 PSI（49.6 bar）
100°C（212°F）	675 PSI（46.5 bar）	620 PSI（42.7 bar）	625 PSI（43.1 bar）
150°C（302°F）	600 PSI（41.4 bar）	560 PSI（38.6 bar）	565 PSI（38.9 bar）
200°C（392°F）	530 PSI（36.5 bar）	510 PSI（35.2 bar）	520 PSI（35.9 bar）
250°C（482°F）	450 PSI（31.0 bar）	470 PSI（32.4 bar）	480 PSI（33.1 bar）
300°C（572°F）	365 PSI（25.2 bar）	440 PSI（30.3 bar）	445 PSI（30.7 bar）
350°C（662°F）	325 PSI（22.4 bar）	405 PSI（27.9 bar）	415 PSI（28.6 bar）
425°C（797°F）	290 PSI（20.0 bar）	365 PSI（25.2 bar）	380 PSI（26.2 bar）

Class 600 — 壓力-溫度額定值

溫度	碳鋼 A216 WCB（組 1.1）	SS304 CF8（組 2.1）	SS316 CF8M（組 2.2）
-29°C 至 38°C（-20°F 至 100°F）	1,480 PSI（102.0 bar）	1,440 PSI（99.3 bar）	1,440 PSI（99.3 bar）
100°C（212°F）	1,350 PSI（93.1 bar）	1,235 PSI（85.2 bar）	1,250 PSI（86.2 bar）
150°C（302°F）	1,200 PSI（82.7 bar）	1,120 PSI（77.2 bar）	1,130 PSI（77.9 bar）
200°C（392°F）	1,060 PSI（73.1 bar）	1,020 PSI（70.3 bar）	1,040 PSI（71.7 bar）
250°C（482°F）	895 PSI（61.7 bar）	940 PSI（64.8 bar）	960 PSI（66.2 bar）
300°C（572°F）	730 PSI（50.3 bar）	880 PSI（60.7 bar）	890 PSI（61.4 bar）
350°C（662°F）	650 PSI（44.8 bar）	810 PSI（55.8 bar）	830 PSI（57.2 bar）
425°C（797°F）	575 PSI（39.6 bar）	730 PSI（50.3 bar）	755 PSI（52.1 bar）

數據依據 ASME B16.34-2017，表 2-1.1、2-2.1 及 2-2.2。數值為最大允許非衝擊工作壓力。關鍵應用請務必參照最新版本驗證。

WOG 與 ASME Class 額定有什麼區別？

工程師經常會遇到兩種額定系統：WOG（Water-Oil-Gas，水-油-氣）和 ASME Class。它們適用於不同的應用場景，且不能直接互換。理解兩者的區別可以避免高代價的規格指定錯誤。

WOG 是一種單一數值的常溫額定，主要用於較小口徑的螺紋和承插焊球閥。「1000 WOG」閥門表示在常溫（約 100°F / 38°C）下，水、油或氣體的額定壓力為 1,000 PSI。它不提供升溫後的額定指導。

ASME Class 額定是與溫度相關的。Class 150 閥門在 100°F 時額定 275 PSI，但此額定值會隨溫度升高而降低。這使得 ASME Class 額定在任何高於常溫的應用中都是不可或缺的。

屬性	WOG 額定	ASME Class 額定
標準	MSS SP-110	ASME B16.34
溫度相關性	僅限常溫	完整 P-T 曲線（-29°C 至 425°C）
典型閥門類型	螺紋、承插焊（1/4" 至 4"）	法蘭、對焊、螺紋（所有尺寸）
常見數值	1000 WOG、2000 WOG	Class 150、300、600
近似等效	1000 WOG ≈ 常溫下 Class 150	Class 150 = 275 PSI（100°F，SS316）
測試標準	API 598 / MSS SP-110	API 598 / API 608
最適用途	管路工程、HVAC、一般用途	製程管道、高溫、關鍵服務

實用指引：如果您的應用涉及超過 150°F（65°C）的溫度或超過 300 PSI 的壓力，請務必以 ASME Class 而非 WOG 進行規格指定。WOG 額定不提供升溫後的降額數據，不應作為高溫系統設計的依據。

SS304 與 SS316 在壓力性能上有何差異？

這是我們從 OEM 合作夥伴最常收到的問題之一。簡短回答：依據 ASME B16.34，SS304 和 SS316 的壓力性能幾乎相同。兩種材料在常溫下的 Class 150 額定值均為 275 PSI。真正的差異在於耐腐蝕性和高溫強度保持能力。

在高溫（超過 250°C / 482°F）下，SS316 保持略高的允許壓力——大約比 SS304 多 3-5%。這是因為 SS316 中的鉬含量（2-3% Mo）在高溫下提供了更好的潛變抗性。

何時必須使用 SS316 vs. SS304 即可

必須使用 SS316：含氯化物流體（海水、鹽水）、含酸化學製程管線（硫酸、磷酸）、沿海安裝、食品/製藥（FDA 合規）、使用乙二醇-水混合液的數據中心 CDU 系統
SS304 即足夠：清潔水系統、乾燥氣體服務、HVAC 冷凍水（非沿海地區）、壓縮空氣管線、氯化物暴露可忽略的一般工業用途

如圖所示，SS304 和 SS316 在常溫下的起始點相同，均為 275 PSI。超過 200°C 後，SS316 開始展現些許優勢——允許壓力約高 5 PSI。此差距雖小，但在設計接近額定極限的系統中可能具有意義。實務上，SS304 與 SS316 之間的材質選擇主要由介質腐蝕性驅動，而非壓力性能。

什麼是壓力-溫度降額？如何計算？

壓力-溫度降額是指隨著操作溫度升高，允許工作壓力相應降低。每種材料在高溫下都會損失抗拉強度，這意味著閥體能承受的內部壓力減少。ASME B16.34 將此關係編入上述壓力-溫度對照表中。

逐步降額計算

考慮一個實際場景：您正在為運作溫度 250°C（482°F）的熱傳導流體迴路指定 Class 150 SS316 球閥。

步驟 1 — 確認材料組別。SS316 鑄造件（CF8M）屬於 ASME B16.34 材料組 2.2。
步驟 2 — 查找常溫額定值。Class 150，組 2.2 在 38°C 時 = 275 PSI。
步驟 3 — 查找降額後的數值。在 250°C 時，Class 150 組 2.2 = 185 PSI。
步驟 4 — 計算降額百分比。（275 - 185）/ 275 = 32.7% 降低。
步驟 5 — 確認系統壓力低於降額後限值。如果您的系統在 250°C 時運作壓力為 150 PSI，Class 150 閥門即足夠。如果系統在 250°C 時需要 220 PSI，則必須升級至 Class 300（在 250°C 時允許 480 PSI）。

關鍵案例：Class 150 SS316 閥門在 100°F（38°C）時額定 275 PSI，但在 482°F（250°C）時僅額定 185 PSI——降低了 33%。僅以常溫額定值進行規格指定的工程師，可能會選擇一個在實際服務溫度下超出允許壓力的閥門。這是我們作為製造商最常見到的規格指定錯誤。

如何選擇正確的壓力等級？（決策框架）

壓力等級選擇取決於三個變數：最大操作壓力、最大操作溫度和介質類型。以下是基於我們 80 多年製造經驗——服務 Honeywell、WATTS 和 Zurn Elkay 等 OEM 合作夥伴——的應用導向決策框架。

數據中心 CDU / 液冷系統

大多數數據中心冷卻液分配單元的操作壓力為 30-80 PSI（2-5.5 bar），使用乙二醇-水混合液，溫度範圍為 15°C 至 60°C。Class 150 SS316 是標準規格。壓力裕度相當充足——275 PSI 額定值 vs. 80 PSI 最大操作壓力，提供 3.4 倍的安全係數。SS316 優於 SS304，因為乙二醇-水混合液隨時間具有腐蝕性。

化學與石化加工

蒸汽管線、熱油系統和化學反應器的操作壓力通常為 200-500 PSI，溫度為 150-350°C。這些應用通常需要 Class 300 或 Class 600，取決於具體的壓力-溫度組合。一條 300 PSI、300°C 的熱油迴路超過了 Class 150 的限制（300°C 時為 170 PSI），需要 Class 300（300°C 時為 445 PSI）。

HVAC 與建築設備

商業建築中的冷凍水和熱水迴路操作壓力為 50-150 PSI，溫度為 5-80°C。Class 150 幾乎總是足夠的。對於建築系統，1000 WOG 額定的螺紋球閥很常見且足夠使用。此處的關鍵規格決策是材質——沿海或高濕度環境使用 SS316，標準內陸安裝使用 SS304 或青銅。

應用選型快速參考

應用	典型壓力	典型溫度	建議等級	建議材質
數據中心 CDU	30-80 PSI	15-60°C	Class 150	SS316
HVAC 冷凍水	50-125 PSI	5-15°C	Class 150	SS304 或青銅
HVAC 熱水	50-150 PSI	60-90°C	Class 150	SS304 或青銅
蒸汽（低壓）	15-50 PSI	100-150°C	Class 150	SS316 或碳鋼
蒸汽（中壓）	150-400 PSI	150-250°C	Class 300	SS316 或碳鋼
化學製程	200-600 PSI	100-300°C	Class 300/600	SS316
石油天然氣井口	500-1400 PSI	50-200°C	Class 600	SS316 或雙相鋼
液壓系統	1000-3000 PSI	40-80°C	Class 600+	碳鋼

哪些標準規範球閥壓力等級？

多項國際標準規範球閥壓力等級。了解它們之間的相互關係有助於在全球專案中進行規格指定或在不同系統之間轉換。

ASME B16.34 — 閥門壓力-溫度額定的主要標準。定義材料組別、壓力等級及法蘭、螺紋和焊接端閥門的測試要求。
API 608 — 涵蓋石油和天然氣工業的金屬球閥設計、製造和測試。引用 ASME B16.34 的壓力-溫度額定，並增加防火設計、閥桿防噴出和防靜電等要求。
ISO 17292 — 石油、石化及相關工業金屬球閥的國際標準。與 ASME B16.34 壓力等級協調，並提供基於 DN 的尺寸標準及 PN 等級交叉參考。
EN 1092-1 — 歐洲法蘭標準，定義 PN（公稱壓力）額定。在歐盟市場中與 EN 12516 配合使用，用於閥門壓力-溫度計算。

PN 與 ASME Class 轉換表

PN 額定（bar）	ASME Class	近似常溫 PSI	適用標準
PN 16	Class 150（部分）	232 PSI	EN 1092-1 / ASME B16.5
PN 20	Class 150	290 PSI	EN 1092-1 / ASME B16.5
PN 50	Class 300	725 PSI	EN 1092-1 / ASME B16.5
PN 110	Class 600	1,450 PSI	EN 1092-1 / ASME B16.5
PN 150	Class 900	2,175 PSI	EN 1092-1 / ASME B16.5
PN 260	Class 1500	3,625 PSI	EN 1092-1 / ASME B16.5
PN 420	Class 2500	6,090 PSI	EN 1092-1 / ASME B16.5

注意：PN 與 Class 的轉換為近似值。PN 額定以 20°C 為基準，ASME Class 額定以 38°C（100°F）為參考。精確等效值因材料和溫度而異。關鍵規格指定請務必獨立參照兩個標準。

常見問題

Class 150 球閥的最大壓力是多少？

SS316（材料組 2.2）的 Class 150 球閥在常溫下額定壓力為 275 PSI（19.0 bar），依據 ASME B16.34 標準。此額定值隨溫度升高而降低——在 400°F（204°C）時，允許壓力降至約 200 PSI（13.8 bar）。請務必參照壓力-溫度對照表確認您的具體材料和操作條件。

WOG 額定與 ASME Class 額定有什麼區別？

WOG（Water-Oil-Gas，水-油-氣）是一種與溫度無關的額定方式，用於小口徑螺紋和承插焊球閥，通常為 1000 PSI 或 2000 PSI（常溫）。ASME Class 額定（150、300、600）是依據 ASME B16.34 定義的壓力-溫度相關額定，會因溫度升高而降低壓力容量。1000 WOG 大約等同於常溫下的 Class 150。

SS316 是否比 SS304 更適合高壓球閥？

在常溫下，SS304（材料組 2.1）和 SS316（材料組 2.2）的壓力額定值幾乎相同——Class 150 均為 275 PSI。壓力性能差異極小。選擇 SS316 而非 SS304 主要是因為其優越的耐腐蝕性（尤其是對氯化物），而非更高的壓力承受能力。

如何在 PN 和 ASME Class 額定之間轉換？

PN（Pressure Nominale，公稱壓力）是 ASME Class 的歐洲公制等效標準。近似轉換為：PN 20 約等於 Class 150，PN 50 約等於 Class 300，PN 110 約等於 Class 600。但精確等效值取決於溫度和材料組別，應始終參照 ASME B16.34 和 EN 1092-1 表格驗證具體工況。

製造商觀點：壓力等級數據的可靠性取決於背後的測試品質。LINS Valve（毅勳凡而）自 1969 年起製造不鏽鋼球閥。每個閥門均依 API 608 進行靜水壓殼體測試和氣密閥座測試。我們的 OEM 合作夥伴——包括 Honeywell、WATTS、Zurn Elkay、NIBCO、CRANE 和 Simmons——依賴我們嚴格的測試標準來支撐其自身的產品認證。如果您需要具備完整材料追溯性和測試文件的 Class 150 或 Class 300 SS316 球閥，我們的工程團隊隨時為您的規格需求提供支援。
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球閥壓力等級工程參考