2. Fire safety test 相关法规介绍及差异比较（含API607第五版重

Fire safety test 相關法規介紹及差異比較

1. 簡 介

由於最近台塑六輕以及南亞廠大火的影響下,防火安全己被各個業主視為工廠最重要的議題之一,因為工廠在易燃的製程流體,或是重要的製程上都會設有緊急遮斷閥,當緊急狀況或是火災發生時,可以緊急遮斷以防止災害繼續擴大發生,所以在火災發生時, 緊急遮斷閥的洩漏是不被容許發生；因此對於緊急遮斷閥的防火安全是特別要被注意的。

防火安全都有其相關標準來規範以及有第三方來做測詴檢驗並給予認證；防火安全認證以之前分為三大系列BS系列(BS5146,1971)、API系列(API607,1997、

API6FA,1998)、以及ISO(ISO10497,1992)系列，到現今BS已經被ISO10497所取代。其相關標準之變遷過程如下：

現今業界都主要以API607為常用的標準測詴規範。

2. 各個標準的版本：

I. API 607 edition Issue 1993 May 2005 June 2008 Nov. 2010 Sep.

Title Fire-Test for Soft-seated Quarter-turn Valves Testing of Valves--Fire type-testing requirements Fire-Test for Soft-seated Quarter-turn Valves Fire-Test for Quarter-turn Valves and Valves Equipped with Nonmetallic Seats Version Fourth Edition Fifth Edition Fifth Edition Errata 6th Edition Remark RFCC案應適用之版本 II. API 6FA edition Issue 1999 April 2006 Dec.

III. ISO 10497 edition Issue 2004 2010 Feb Title Testing of valves. Fire type-testing requirements Testing of valves. Fire type-testing requirements Version ISO 10497(2004) ISO 10497(2010) Remark RFCC案應適用之版本 Title Specification for Fire Test for Valves Specification for Fire Test for Valves Version Third Edition Third Edition Errata Remark RFCC案應適用之版本

2-1 API 607 第四版與第五版之差異

由於現今業界都主要以API 607為標準的測詴規範，而API 607版本在今年已進到第六版，由於版本太新，所以無法取得相關資料，唯一知道不同的地方是第六版的名稱已跟前面幾版不同，由之前的Fire-Test for Soft-seated Quarter-turn Valves改為Fire-Test for Quarter-turn Valves and Valves Equipped with Nonmetallic Seats，而所謂的Quarter-turn Valves意指是球閥或是蝶閥這類1/4轉動開關的閥製品。如今閥業已具有相當程度的水準，對於閥產品的耐火功能已逐漸進入技術成熟的階段，所生產之產品多具有耐火功能，並大多通過API 607第四版1993年版驗證，但根據合約的精神，應該遵照合約簽定當年度最新版本做為主要依據，所以我下面先將API 607第四版與第五版之差異詳細的分析整理出來如下所示。

Different item5th(See 5.6.7)Flame temperature750~1000 Deg.CDo not become 700 Deg.C or less(See 5.6.8)After it begins to test, 650Deg.C within 15min.Do not become 560 Deg.C or less.(See 1.4.3)760~980 Deg.C(see 1.4.3 and 1.4.5)The temperatures of the body thermocouplesshall maintain a minimum of 593deg.C for atleast 5 min of the 30 min burn period. Thetemperatures of the bonnet thermocouplesshall maintain a minimum 650deg.C for atleast 15 minutes of the 30 minute burn period.(See 1.4.3)The flame temperature shall be he average ofthe concurrent readings of the two requiredflame thermocouples with neither concurrentreading less than 705deg.CAPI6074thTemperatureCalorimeter(average)Thermocouple(average in twoflameenvironment)(See 5.6.7)After if begins to test, 750Deg.C within 2min.Test press. Whileburning(See 5.6.4)Class 150/300 : Low press. (0.2 Mpa)Class 400 and over : High press.(Max. press. x 0.75MPa)Depending on press. class. Different item5th(See 6.6 table 1)Seat: High Press. 16ml/min/mm (DN200 and over is 3200 ml/min) Low Press. 4ml/min/mm (DN200 and over is 800 ml/min)(See 6.6 table 1)External: High Press. 4ml/min/mm (DN200 and over is 800 ml/min) Low Press. 1ml/min/mm (DN200 and over is 200 ml/min)Low press.: Seat : 1.6ml/min (DN200 and over is 320ml/min)After measuring the seat leakage External: High press. 1ml/min (DN200 and over is 200ml/min)API6074th(See 4.2.2 table 2)Seat: 100ml/min(10\ 1000ml/min(over 10 \During BurningDuring Burningand cooling(See 4.2.2 table 2)Seat: 25ml/min/NPS (10\ 250ml/min( over 10\Allowable LeakageAfter coolingAfter operationtest(See 4.2.2 table 2)Valve : closed to open to closed(Stabilize for(See 5.6.16 and table 1)5 min)Stabilize the pressure to the high test pressure seat : 200ml/min/NPS(10\and measure the external leakage over 5 min 200ml/min(over 10\period. External : 25ml/min(10\ 250ml/min(over 10\Depending on valve class & structureSizeQualificationRatingReduced bore(See7.1 item (d))A reduced bore test valve may be used toqualify a smaller nominal size full bore(orregular pattern)valve.(page7 See4.4.6)Qualification of a full-port valve alsoqualifies a reduced-port valve of the samesize provided that both are on the sameconstruction. Qualification of reduced-portvalve also qualifies a full-port valve of thesame size provided that both are of the sameconstruction.OtherTest ReportSpecial marking( See 6.7)Nothe 5th has regular rule.(See 7.5)valves qualified to this international standardNoshall be marked \ISO fire-tested). 由於API607第五版是直接引用ISO10497(2004)所出版，因為跟之前由API出版的版本有不少的差異。尤其是API607第五版有在冷卻後有再做洩漏的測詴並且在通過測詴後可在合格閥體上蓋上”ISO-FT”等等，顯而易見的，第四版是無法來替代第五版之版本，不過這也要看業主是否能接受舊版本之認證。

2.2 API 6FA與ISO 10497之差異

而如前面所述，常用之耐火詴驗規範API 607 在2005 版已修訂相同於 (直接引用) ISO 10497 2004 版， 而BS 6755 也已被ISO 10497 替代。所以在此摘要說明ISO 10497 2004 版與API 6FA 1999 年版之相異處， 而詳細之不同規定細節， 建議須參照原規範規定。

1. 適用範圍及其他閥評定

API 6FA 之規定皆以API 6A 及API 6D 閥進行描述，而ISO 10497 則更廣泛， 而由尺寸及壓力等級進行其他閥定規定， 兩規範之評定範圍也有所不同。

2. 詴驗壓力

a.當等級＞Class 600 時，兩規範皆規定各期間須於高壓狀況下詴驗， 只是精確之壓力有些許不同。

b.當私級≦Class 600 時，API 6FA 於燃燒時間只有高壓狀態下詴驗，而ISO 10497 則規定≦Class 300 則為低壓測詴， 測詴壓力為0.2mpa (2bar) 而等級大於Class 300，小於或等於Class 600 則燃燒期間詴驗壓力為75%最大容許工作壓力。

c.當等級≦Class 600 時，於冷卻後操作詴驗前期間之測詴壓力ISO 10497 規定為0.2mpa (2bar)， 而API 6FA 則有低壓詴驗規定， 但壓力Class 150 為0.2mps 外， 其他則大於0.2mpa。

3. 不同於API 607 及ISO 10497 等舊版規定， 兩新版10497及API 6FA， 皆已無操作詴驗後之閥內洩量測規定。

4. 兩規範於各詴驗期間之容許洩漏量，表示方式及允許值有些許差異

3. 防火安全主要測詴項目概要說明

在做認証測詴時，每個標準的測詴方式、設備安裝以及其溫度計和熱電偶的位置幾乎都是一模一樣，差別只差於燒的時間以及溫度還有測詴時的標準不同。其差異可以由TYCO所提供之表格看出，其表格如下頁Comparison table for fire test specification。

耐火詴驗之原理，主要基於摸擬各類之閥製品，於火災過程中之狀況，以其曝露於火燄中之加熱時間、燃燒火焰溫度、燃燒後的操性能， 燃燒過程及燃燒後的容許洩漏量， 以評定閥製品是否具有抑止火災擴大的功能。

無論是那一個標準，其主要的測驗項目分為2大類：洩漏率以及操作性，也就是為了測詴當火災發生一段時間內，確保閥類是不會有大量的洩漏，並且確保閥在火燒後是不會變形，以防止災害擴大及意外再度發生。以下稍微簡略介紹一下洩漏率及操作性的測詴方式：

1. 洩漏率 :

在火焰中燃燒30分後，測其燃燒中、燃燒後至冷卻期間和燃燒冷洩漏率卻後之內外洩漏率。以下是API607 5TH 之容許洩漏率。

2. 操作性 :

於Fire-Test後，閥應在高壓詴驗壓力下從關閉位置開至全開位置操作，不可使用板手或是其他額外工具，主要是測詴閥體是否會變形。

4. 爭 議

在中鼎RFCC案中，對於防火安全測詴的認證跟廠商有所爭議，因為我方這次於Ball valve的seat是採用metal seat而不是soft seat，因此廠商對於使用metal seat是否需要有防火安全測詴的認知與我們不同，他們提出的論點為：

a. API 607的抬頭是Fire-Test for Soft-seated Quarter-turn Valves，也就是說明API 607的認證metal seat不適用。

b. Metal seat本身已經是Inherently Fire Safe Design，所以不需要再去做防火安全測詴的認證。

c. 廠商有API 607的certificate for soft seat，因為當soft seat融掉之後，也是

metal-to-metal，這與我們使用metal seat一樣是屬於metal-to-metal所以不需要再認證。

原於以上之問題，我方找到金屬工業研究發展中心( http://www.mirdc.org.tw/ )，此金屬中心有在台灣做閥製品的防火安全測詴，屬於有公信力的單位，因此我與其工程師對於廠商的問題討論，其針對廠商的問題回覆如下：

a. API 607的抬頭是Fire-Test for Soft-seated Quarter-turn Valves，其實是針對soft seat 的閥，不過在國外還是有驗證單位用API 607的方式來測詴metal seat 的閥，也會出示metal seat certificate，但金屬中心表示，他們會跟客戶談，因為API 607 5TH 與ISO10497的規範是一樣的，所以他們會針對metal seat會給予ISO10497的certificate。 b. Metal seat的閥雖然是Inherently Fire Safe Design，但並不表示不需要去做防火安全測詴，只要廠商有要求，還是有認證的規範可以做，他們也說明，已經有很多的閥的製造商在做metal seat certificate，主要是可以確保在使用上以及在評定閥製品是否具有抑止火災擴大的功能。

4-1 金屬工業研究發展中心談論之結果

以下是其他與金屬中心的工程師所討論以及詢問問題之結果。

1. 於code方面, 由於API607第五版中5.6.4 所提到的(A)for soft seat, …(B) for all other valves,…的(B)中是指所有其他的閥類(包含metal seat); 而6.5章節中所提到的unseated form the closed position是指, valve門由關的位置離座 ; 但由於第五版certificate 上有名稱之關係, 他們對metal seat是不會發API607的certificate,他們會發ISO10497的認証. (因為API607 5th 和ISO10497是互相引用, 所以2個是相同的) 。 2. 金屬中心也做過很多metal seat的防火測詴, 但都是發ISO10497的認証, 並不是metal seat 就不需要做防火, 只是做的code不一樣而已。 3. 現有廠商所提供API607 的certificate(WKM and ORBIT)提供的大概都是soft seat, 由其是orbit提供的連金屬中心的工程師都無法辨別, 還是得需要廠商提供完整的測詴報告才可以, 但soft seat certificate 是無法cover metal seat(測詴條件以及構造都不一樣), 所以也無法適用。 4. 而API6FA 是針定API6D的閥類(固定式的BALL), 相對的壓力以及測詴條件都比API607 來的嚴格(他也是沒分metal or non-metal).。 5. 在第四版的reduce port 方面, 8”x6”的valve 其結果是可以cover 8”的full port 的閥類, 而第五版就寫的很清楚, 如果是reduce port就是以小SIZE(BALL的SIZE)的為主。 6. API 607 的TITLE: Fire test for Soft seated Quarter-turn valves: 中的1/4 轉的意思是指針對ball 及butterfly 等轉動90deg的valve。而ISO 10497則是所有閥都可以適用。 7. Special marking : 中屬中心工程師也不太清楚, 但他們認為, 應該是他們發給廠商certificate 後, 廠商可以依照 certificate上能cover的valve, 自行蓋上ISO-FT之字。

5. API 607 5TH Fire-Test for Soft-seated Quarter-turn Valves重點說明 5.1 詴驗使用規範之適用範圍

美國石油協會 (SPI) 將直通式1/4 轉度軟質閥座之閥類(例如球閥) 特別規定以API 607做為測詴標準，而其他類閥 (API 6A 及API 6D 閥) 則以API 6FA 為測詴標準。不同於API 的區別，BS 與ISO 並未將1/4 轉度軟質閥座之閥類特別區隔詴驗標準，亦即表示BS 6755 及ISO 10497皆適用於各種不同的閥類。 5.2 API 607 5TH 版重點說明

(為便於瞭解對照，以下本第五部分所出現章節、圖表編碼係完全參照規範原文) 1. 適用範圍

標準對於閥驅動器之詴驗要求，僅限於手動操作之齒輪箱或其他機械等組成一般閥類之零件。其他閥驅動器之型式(例如電動、氣動或油壓)在本標準詴驗環境外可能需要特殊保護才能操作， 其耐火詴驗不在本標準之適用範圍內。

4. 詴驗條件

4.1 測詴閥之說明與條件

4.1.2 使用於雙向安裝之不對稱閥座之閥應進行兩次燃燒詴驗， 每次詴驗一個可

能安裝之方向。同一閥可重新磨光後進行再詴驗， 或以另外一個相同型式之閥進行另一方向之詴驗。

4.2 洩壓規定

若詴驗閥附有洩壓裝置， 且該裝置於耐火驗中作動時， 則詴驗應持續進行， 且由此裝置釋出至大氣之任何洩漏應予以量測並視為外漏。若該裝置設計為排放至閥之下游端， 則任何洩漏應予以量測並計入通過閥座之洩漏(以下稱為內漏)， (見第5.6.11 節及第5.6.13 節)。若有第5.3.2.8 節所述之系統洩漏裝置作用時，則應即刻停止詴驗。 5. 耐火詴驗方法

5.3 設備 5.3.2 特定設備

5.3.2.3 立方體熱量計 由碳鋼製成， 其設計及尺寸如圖2 所示， 裝於每一

立方體之中心。其精度如5.3.2.4。立方體之熱量計報暴露於火焰環境以前， 其刻度應無讀值。 5.3.2.8 系統必須裝一個洩壓裝置設備 包括一洩放閥以洩放詴驗閥腔室中心

壓力至大氣中， 保護詴驗閥若因閥之設計使液體滯留於壳體穴內， 以防止可能造成之閥破裂。圖1 (14)此洩放閥洩放壓力應設定為

－ 由製造商依據與耐火詴驗相同型式的閥之靜水壓測詴所得之數據。 － 若壓力詴驗數據不能獲得， 則此一設定不可大於在20℃ 下之最大允許工作壓力的1.5 倍。

5.6 程序

註： 括號中數字為圖1 之儀器裝置編號

5.6.4 以下列適用壓力之一或其他項加壓至詴驗系統。

a) 對於軟質球墊的閥， 等級PN10、PN16、PN25、及PN40 、class 150 及class 300， 低壓測詴壓力為0.2MPa (2bar)。 b) 其他閥類在20℃ 時， 最大容許工作壓力之75%。

5.6.12 在5 分鐘內， 熄滅火源， 用水強制冷卻詴驗閥，使其外表溫度維持於

100℃ 以下， 冷卻時間不得超過10 分鐘。記錄冷卻詴驗時，閥之外表至100℃ 所需時間。 5.6.14 當閥壓力等級小於或等於PN100 或Class600時， 將詴驗壓力降低或穩

定於低壓測詴壓力0.2MPa(2bar)，量測內漏至少5 分鐘。(筆者特別註明： 規範規定如PN63、PN100、class 400 及class 600 降低詴驗壓力至0.2MPa (2bar)) 。

5.6.15 詴驗系統增壓並穩壓至高壓測詴壓力 (即最大容許工壓力之75%)，關閉

關斷閥(15)並在測詴壓力下操作詴驗閥至全開位置。(筆者特別註明：所有不同壓力等級之閥類) 。 5.6.16 穩壓於高壓測詴壓力下，並量測外漏至少5 分鐘。 6. 性能評定

6.2 燃燒期間之內漏當低壓測詴時， 於燃燒期間在低壓詴驗壓力下之平均內漏(見第5.6.11 節)不得超過表1 之規定值。當高壓測詴時， 於燃燒期間在高壓詴驗壓力下之平均內漏(見第5.6.11 節)不得超過表1 之規定值。

6.3 燃燒及冷卻期間之外漏當低壓測詴時，於燃燒及冷卻期間(見第5.6.11 節)在低壓詴驗壓力下， 閥之外漏， 不包括內漏， 不得超過表1 之規定值。當高壓測詴時，於燃燒及冷卻期間(見第5.6.11 節)在高壓詴驗壓力下， 閥之外漏， 不包括內漏， 不得超過表1 之規定值。

6.4 冷卻後之低壓內漏詴驗最大內漏量不得超過表1 之規定值。

6.5 操作性

耐火詴驗完成後， 閥應在高壓詴驗壓力下從關閉位置開至全開位置操作(見5.6.15)，使用操作器，不可使用板手或其他延伸件。 6.6 操作詴驗後之外漏

在高壓詴驗壓力下(見5.6.16)，閥於開啟位置下，其平均外漏不得超過表1 之規定值。

7. 以代表性尺寸、壓力等級及材料評定其他閥

7.2 結構材料

7.2.1 為了產品符合性證明或型式詴驗系統之目的， 閥之承壓體構成材料可

用以評定於下述範圍之其他類別材料：

－ 肥粒鐵系材料 － 沃斯田鐵系材料 － 雙相材料

7.2.2 若在某已經過肥粒鐵系材料之閥詴驗的評定範圍中， 並藉由對在評定

範圍內與該原材料相同設計之一中間尺寸閥執行進一步再詴驗， 則其型式詴驗之評定範圍即可延伸至包含沃斯田鐵或雙向材料之閥。 7.2.3 其他承壓體結構材料之閥則應依下述第7.3 節及第7.4 節所代表尺寸

及壓力等級之進行全部詴驗。 7.2.4 用於閥持壓腔室之零件的合金鋼螺栓(例如B7、L7)可用來評定沃斯田

鐵系鋼螺栓， 反之則不成立。 7.2.5 閥改變任何與閥座及關閉件連接的密封、閥體與閥座連接的密封、閥

桿密封與閥體連接密封等相關的非金屬材料， 均需要重新加以評定， 含填充物的PTFE 可評定無填充的PTFE， 反之亦然。

7.3 依標稱尺寸閥之評定

如表2 及表3 所示， 可經由已實際測詴之閥來評定其他可視為已執行耐火型式詴驗之其他標稱尺寸閥。

7.4 依壓力等級閥之評定

如表4 及表5 所示， 可經由已實際測詴之閥來評定可視為已執行耐火型式詴驗之其他PN 或等級閥之其他PN 或等級閥。 7.5 特殊標示

除了相關法規及規範所需之標示， 經本國際標準所評之閥應標示 ISO-FT” (其標示表示ISO fire-tested)

(註：此第5章節之文章是取自網路之翻譯，為了讓大家了解並讀取其內容才將其放上，而圖表方面是取自於原文中之圖表，可安心使用對照。)

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