不鏽鋼球閥的防火測試報告，應該看到什麼？
重點摘要
球閥上寫著防火（fire-safe），指的是一顆閥門做過的一次試驗：依 API 607 或 ISO 10497 的某個指定版本燃燒 30 分鐘，並在火燒期間與火燒之後量測洩漏。這個結果要靠該版本的認可規則才能涵蓋到其他閥門。在 2024 年公開的一份證書中，以 NPS 2、Class 150 閥門做的試驗，涵蓋到 NPS 4 以下的口徑與 Class 150、300，前提是閥座、閥桿與閥體密封使用相同的非金屬材料。2001、2015、2024 年的三份公開報告，對燃燒壓力、溫度條件與洩漏限值的寫法各不相同，所以版本、試驗室、受試的配置和完整報告，比資料表上的「防火」兩個字更能說明問題。對不鏽鋼閥門還有一個問題：2024 年的受試閥門是碳鋼閥體，閥體材料需要另外的答案。
球閥上的防火（fire-safe）是什麼意思？
意思是有一顆閥門通過了防火型式試驗，這兩個字指的是那次試驗的報告。防火不是材料等級，也不是設計名稱。API 607 的摘要把這份標準的目的，說成是確認採用非金屬或金屬閥座的四分之一轉閥門，在防火試驗期間與之後承受壓力的能力。
2024 年一份軟座 NPS 2 閥門的報告，可以看出整個順序。閥門和它上游的系統都充滿水，下游側是空的，上游壓力維持在 0.2 MPa。點燃燃燒器，火焰在兩分鐘內達到 750°C。燃燒持續 30 分鐘，期間量測穿過閥座的洩漏和對外的洩漏。接著用噴淋噴嘴把閥門冷卻到 100°C 以下，那次試驗花了五分鐘。再以 0.2 MPa 檢查一次穿過閥座的洩漏，把閥門完全開啟、完全關閉做一次循環，最後保持在 1.47 MPa，收集五分鐘從外部洩出的量。每個階段，量測值旁邊都印著一個數值限值。
所以資料表上寫著防火的那一行，只是一份文件的摘要，真正的意義在那份文件裡。
防火（fire-safe）是否表示閥門在火燒後完好無損？
不是。防火試驗認可的是閥門在火燒期間與之後的洩漏量，並不保證閥門剩下什麼。這種誤解相當常見，常見到有些解說文章把更正直接放進標題，例如「Fire-Safe, Not Fireproof」。下面引用的三份報告顯示實際量測的是什麼：穿過閥座的洩漏與外洩，對照限值，單位是 mL/min。以 2024 年的 NPS 2 閥門為例，火焰溫度帶是 750 至 1000°C，燃燒期間穿過閥座的限值是 200 mL/min 以下，記錄值是 38 mL/min。
金屬閥體，或資料表上像「API 607 6th Edition, fire safe approved」這樣的一行字，都不能證明這個結果。那一行只帶有一個版本，別無其他：沒有試驗室，沒有日期，也沒有買方可以核對的受試口徑或範圍。
防火的說法，指向哪些標準？
大多是兩份：API 607 和 ISO 10497，而且各有指定的版本。API 607 的標題是《四分之一轉閥門與採用非金屬閥座閥門的防火試驗》（Fire Test for Quarter-turn Valves and Valves Equipped with Nonmetallic Seats）。依 Intertek 的標準資料頁，第 8 版於 2022 年 10 月 20 日發行，取代 2016 年版。ISO 10497:2022 於 2022 年 10 月 27 日發行。它的適用範圍是具有一個或多個閉合件的軟座與金屬座隔離閥，並規定穿過閥座的洩漏、外洩、雙閥座閥門閥腔過壓釋放，以及可操作性的量測與評定準則。ISO 把 ISO 10497:2010 列為已撤銷。
一次試驗可以同時符合兩份標準。下表中 2015 年那份報告的封面，同時列出 ANSI/API 607 第 6 版（2010）和 ISO 10497:2010。
版本之所以重要，是因為報告會過時。本文引用的三份報告，分別依第 4 版（1993）、第 6 版（2010）和第 8 版（2022）寫成。ISO 10497:2022 直接處理了這個問題。依先前版本試驗的閥門，只要附上依該閥門所試驗版本第 6.7 條出具的完整且合規的報告，其報告可以接受；該條要求但報告缺少的資料，由買方裁量接受或拒絕。買方可以接受較舊的報告。這個決定屬於買方，也該寫進採購規格。
一次防火試驗能涵蓋多大範圍？
一次防火試驗要靠該版本的認可規則，才能涵蓋到其他閥門，證書上應該寫明它主張的範圍。ISO 10497 的適用範圍包含一套規則，把防火型式試驗的認可，延伸到同一基本設計類型、未經試驗的口徑、壓力等級與構造材料。API 607 針對同一目的有自己的表格。
2024 年 3 月 15 日的一份 TÜV SÜD 證書，示範了寫明範圍的樣子。受試閥門是閥體為 ASTM A216 WCB 的軟座 NPS 2、Class 150 球閥，TÜV SÜD 的檢驗員於 2024 年 3 月 11 日，在 Dongying Industrial Product Inspection and Metrology Verification Center 見證這次試驗。證書列出的認可壓力等級是 Class 150 和 Class 300（API 607 表 4），認可口徑是 NPS 2 以下、2½、3 和 4（表 3）。閥門的重量必須大於受試閥門，或不小於受試閥門的 75%（第 7.1 e 段）。接著它加了一個條件：只有基本設計與構造和受試閥門相同，而且閥座與關閉件之間的密封、閥座與閥體之間的密封、閥桿密封、閥體接合處密封使用相同非金屬材料的其他閥門，才在涵蓋之列。
這份證書有兩個細節，對不鏽鋼閥門的買方很重要。第一是密封。範圍綁定在相同的非金屬密封材料上，所以閥座或閥桿密封材料一旦更換，要先問試驗室或認證機構，之後才輪到資料表。第二是閥體。受試閥門是碳鋼的，證書把認可的閥門材料指向 API 607 第 7.2 段，而這一段在標準的付費全文裡。採購 CF8M 或 316 閥門的買方，應該請供應商指出它對閥體材料所依據的條款，並把答覆寫成書面。
報告也說明，受試閥門是製造商在自己的工廠中隨機挑選，再送到試驗室的。因此要細讀的是配置那一節，因為量產的閥門只有與受試閥門相符，才承接得到這個結果。
防火測試報告之間會有多大差異？
2001、2015、2024 年的三份公開報告，依三個不同版本寫成，足以看出這個說法能藏住多少差異。
| 報告 | 所列版本 | 受試閥門 | 燃燒壓力 | 溫度條件 | 燃燒期間穿過閥座的限值 | 外洩限值 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Southwest Research Institute，2001 年 9 月 12 日 | API 607 第 4 版（1993） | NPS 2、Class 150、下游密封（downstream-sealing）球閥 | 標稱 30 psig | 0.67 min 內達到平均火焰溫度 1400°F（760°C），之後燃燒 30 min | 每 NPS 100 mL/min | 每 NPS 25 mL/min |
| Yarmouth Research and Technology，2015 年 2 月 10 日 | ANSI/API 607 第 6 版（2010）與 ISO 10497:2010 | NPS 8、Class 300、金屬座球閥 | 燃燒期間平均 555 psig（閥門在 100°F 下額定 740 psig） | 燃燒 30 min，量熱塊高於 650°C 的時間為 21.8 min，允許的最短時間為 15.0 min | 3,200 mL/min | 800 mL/min |
| TÜV SÜD 見證，Dongying Industrial Product Inspection and Metrology Verification Center，2024 年 3 月 11 日 | API 607 第 8 版（2022 年 10 月） | NPS 2、Class 150、軟座球閥 | 0.2 MPa | 要求火焰 750 至 1000°C，記錄為 800 至 900°C，燃燒 30 min | 200 mL/min 以下 | 50 mL/min 以下 |
這張表要當成三份獨立的文件來讀，而不是版本之間的比較。這些閥門的口徑、等級和閥座類型各不相同。金屬座的 NPS 8 閥門是在平均 555 psig 下燃燒，其餘兩顆閥門約在 30 psig 下燃燒，報告沒有說明為什麼。這張表確實顯示的是，溫度條件有三種寫法：2001 年用平均火焰溫度，2015 年用量熱塊高於某個溫度並維持最短時間，2024 年用一段火焰溫度帶。就兩顆 NPS 2 的閥門而言，燃燒期間的洩漏限值是一致的。2001 年的每 NPS 100 mL/min，換成 NPS 2 閥門是 200 mL/min，與 2024 年的數字相同；每 NPS 25 mL/min 的外洩限值，則得出同樣的 50 mL/min。
這種一致只適用於那兩份報告。其他閥門類型或版本可能有不同的限值，所以限值要和實測值一起，寫在你手上那份報告裡。
你收到的報告應該包含什麼？
是完整的報告，而不是只有證書。在 2024 年的例子中，證書（編號 304764）列出受試閥門、其材料與認可範圍，並引用另一份記載實測值的試驗報告（編號 304763）。Southwest Research Institute 的 2001 年報告附有一則聲明：報告若要散發到委託方組織之外，必須完整使用，除非試驗室核准摘要。
Yarmouth 的報告含有一張資訊表，顯示試驗室在燃燒前會記錄閥門的哪些資料：口徑、壓力等級、閥體與閥蓋材料、內件、閥座、閥桿密封、閥體密封與螺栓材料，閥門是否視為軟座，銘牌與鑄件標記，以及組裝圖編號與其版次。最後一項，就是量產閥門與受試閥門連結起來的方式。若報告上的圖號和工廠實際依據製造的圖面對不上，這份報告描述的可能是另一顆閥門。
同一張表還會問，報告上要印哪一家閥門製造商的名稱。對於 OEM 或自有品牌的專案，實際的問題是報告上印的是誰的名字，以及那家公司是否就是出貨閥門的製造者。球閥 OEM、ODM 還是貼牌？談到認證如何跟著申請人走。
防火報告不保證什麼？
超出受試範圍的任何事。三份報告的燃燒時間都是 30 分鐘，這是報告唯一談到的暴露條件。
不保證致動器經過試驗。ISO 10497 把手動齒輪箱以外的致動器排除在防火試驗之外。帶致動器的閥門需要自己的答案。手動、氣動還是電動？如何為你的製程選對致動器整理了致動器的類型。
不能取代量產測試。2024 年的報告記載，檢驗員審閱了受試閥門的殼體水壓試驗、閥座水壓試驗與蒸汽背座試驗的紀錄，這類量產測試在API 598 有三個試驗，只有一個在問會不會漏中有說明。防火試驗與這些測試並行存在，不能取代它們。
詢價單上該寫什麼？
- 接受的版本，API 607 與 ISO 10497 各列出，以及依較早版本寫成的報告，在附上完整報告的前提下可否接受。
- 完整的試驗報告和證書，而不是資料表上的一行字，或一頁摘要。
- 試驗室、試驗日期，以及由誰見證。
- 受試的配置：口徑、等級、閥體與內件材料、閥座與密封材料，以及組裝圖編號與版次，並與報價閥門的圖面比對。
- 依口徑、等級與材料列出的認可範圍，每一項都附上所依據的條款或表格。
- 什麼情況會觸發重新試驗，例如閥座、閥桿密封或閥體密封材料的變更。
- 帶致動器的閥門，要有針對致動器的另外說明，以及報告上印的是誰的名字。
把這幾行放進詢價單的規格欄，它們才會跟著訂單走。OEM 不鏽鋼球閥的詢價單（RFQ），應該寫哪些內容？列有其餘的文件組合，閥門製造商的認證，到底證明了什麼？則說明在依賴證書之前，如何讀它的範圍。
常見問題
防火（fire-safe）等於耐火（fireproof）嗎？
不等於。這裡引用的三份報告都把閥門燃燒 30 分鐘，而且各自容許洩漏到一個明訂的限值。防火（fire-safe）指的是通過了這項型式試驗的閥門。
API 607 和 ISO 10497 是同一份標準嗎？
兩者是各自獨立的文件，適用範圍的措辭也不同。API 607 涵蓋採用非金屬或金屬閥座的四分之一轉閥門，以及其他採用非金屬閥座的操作式閥門。ISO 10497 涵蓋具有一個或多個閉合件的軟座與金屬座隔離閥。同一次試驗可以同時對兩份標準出具報告，2015 年那份報告的封面就同時列出 API 607 第 6 版與 ISO 10497:2010。
在某一口徑做的防火試驗，能涵蓋其他口徑嗎？
在該版本規則的範圍內可以。2024 年的證書以 NPS 2、Class 150 閥門的試驗為基礎，列出 Class 150 與 300，以及 NPS 2 以下、2½、3 與 4 的口徑，適用對象是基本設計相同、非金屬密封材料也相同的閥門。
依舊版本寫成的報告還能用嗎？
ISO 10497:2022 指出，依先前版本試驗的閥門，若附上依所用版本第 6.7 條出具的完整且合規的報告，其報告可以接受；第 6.7 條要求但報告缺少的資料，由買方裁量接受或拒絕。
防火試驗包含致動器嗎？
ISO 10497 把手動齒輪箱以外的致動器排除在防火試驗之外，所以帶致動器的閥門需要另外提出針對致動器的說明。
證書和試驗報告有什麼差別？
以 2024 年的例子來看，證書（編號 304764）是一份簡短的文件，列出試驗閥門、其材料與認可範圍；它引用的試驗報告（編號 304763）才記載實測的洩漏值。
碳鋼閥門的防火試驗，能涵蓋不鏽鋼閥門嗎？
2024 年的證書所試驗的閥門，閥體為 ASTM A216 WCB，並把認可的閥門材料指向 API 607 第 7.2 段，而這一段在標準的付費全文裡。請供應商指出它對閥體材料所依據的條款。
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參考來源： TÜV SÜD 證書與試驗報告，2024, Southwest Research Institute 防火試驗報告，2001, Yarmouth Research and Technology 防火試驗報告，2015, ISO 10497:2022 出版方資料頁, API STD 607 第 8 版出版方資料頁, Industrial Monitor Direct 解說文章，API 607 Soft-Seated Valves: Fire-Safe, Not Fireproof。
API 607 與 ISO 10497 由各自的出版方販售。適用範圍的措辭取自出版方的資料頁，本文引用的每一個洩漏限值，都是三份報告之一印出的數字，這三份報告是公開在 valv.com 與 cranecpe.com 上的 PDF 檔案。2001 與 2015 年的報告是掃描文件，以文字辨識讀取。把限值寫進採購單之前，請對照規格所指定版本的表格。封面為生成圖示，並非特定試驗設備或產品的照片。