工業用流体制御分野では、「ゼロリーク」、「バブルタイト」、「クラスVIシャットオフ」といった用語が、調達会議やエンジニアリング・データシートで頻繁に飛び交います。しかし、バルブ試験エンジニアにとって、これらの用語の意味は全く異なります。バルブを指定する場合 アイソレーションバルブ, 間違ったことを要求する バルブ漏れクラス は、プロジェクト・コストの大幅な膨張や、逆に危険なパイプラインの隔離に大失敗する可能性がある。.
混乱の中心は、ほとんどの場合、業界で最も支配的な3つの試験規格にある： API 598, ANSI/FCI 70-2, そして ISO 5208. .それぞれの規格は、異なるバルブのタイプ、異なる技術思想、異なる地域的背景のために開発された。しかし、これら3つの規格は、同じ調達仕様書の中で日常的に引用されており、多くの場合、それらの相互関係を明確に理解することなく引用されている。.
一般的でコストのかかる間違いは、隔離弁規格(API598)を調節制御弁に適用したり、FCI70-2クラスIVとクラスVIの遮断能力の決定的な違いを理解しなかったりすることです。この包括的なエンジニアリングガイドでは、API 598、ANSI/FCI 70-2、ISO 5208の正確な試験手順を分解し、漏れクラス制限を解読し、配管システムに正しい規格を指定するための決定的なロードマップを提供します。.
黄金律：孤立と支配
許容リーク率に入る前に、バルブ業界の基本的な区分けを理解する必要があります。どの規格を選ぶかは、バルブの主な機能によって決まります：
- アイソレーションバルブ（オン／オフ）： ゲートバルブ、グローブバルブ、チェックバルブ、ボールバルブ、バタフライバルブなど、流れを完全に止めたり、流したりするように設計されたバルブ。これらは API 598 そして ISO 5208 [1].
- コントロールバルブ（調節式）： 流量、圧力、または温度を絞り、連続的に調整するように設計されたバルブ。これらの制御は ANSI/FCI 70-2 (IEC 60534-4 に相当）[2]。.
コントロールバルブに専用ブロックバルブと全く同じ隔離気密性を期待するのは、基本的なエンジニアリングのミスマッチです。調節弁は連続的な調節の間、摩擦やスティクションを防ぐために可動部品間のクリアランスを必要としますが、これは本質的に全閉時に微小な漏れを起こしやすくします。.
以下の表は、3つの基準の概要を示すものである：
| 特徴 | API 598 | ANSI/FCI 70-2 | ISO 5208 |
|---|---|---|---|
| プライマリーバルブタイプ | 絶縁（ゲート、グローブ、ボール、バタフライ、チェック） | 調節制御弁 | 全金属製工業用バルブ |
| 標準ボディ | 米国石油協会（API） | 流体制御協会（FCI）/ ANSI | 国際標準化機構（ISO） |
| テスト哲学 | 座席のタイプとサイズによるバイナリ合否 | 段階的な漏れクラス（I～VI） | 段階的漏洩率（A、AA、B-G） |
| ソフトシートの条件 | 絶対漏れゼロ（滴下ゼロ、気泡ゼロ） | クラスVI（小さな泡は可） | レートA（目に見える漏れはない） |
| メタルシートの条件 | 1分あたりの滴数/気泡数 | クラスIV（定格Cvの0.01%） | レート B-G (DN-比例 mm³/s) |
| 試験培地（一次） | 水、協定による空気/ガス | 空気、水、窒素 | 水道またはガス（クラスごとに申告） |
| 後部座席テスト | フィーチャーが存在する場合は必須 | 該当なし | オプション |
| 地域の優位性 | 北米、API中心のプロジェクト | グローバル（コントロールバルブ） | ヨーロッパ、国際プロジェクト |
| ENアライメント | 正式なENルートなし | 正式なENルートなし | EN 12266-1に準拠 |
API 598：絶縁規格
米国石油協会によって発行された API598（バルブの検査と試験）は、北米及び API を中心とした世界的なプロジェクトにおいて、汎用の分離バルブの検査と試験のために最も広く採用されている規格である [1]。この規格は、API 6D（パイプラインバルブ）、API 594（逆止弁）、API 599（プラグバルブ）、API 602（鋼製ゲートバルブ及び逆止弁）、API 603（耐腐食性ゲートバルブ）、API 608（金属製ボールバルブ）、API 609（バタフライバルブ）などに準拠して製造されたバルブに適用される。.
API 598試験手順
API598では、次の3つのテストタイプを規定している。 シェルテスト (圧力バウンダリの完全性の検証) シート／クローズテスト (内部封印の確認）、そして 後部座席テスト (ゲートバルブやグローブバルブのようなバックシートデザインのバルブにのみ適用）。シートテストでは、閉じたバルブの片側を加圧し、シートを越えて反対側に逃げる流体を測定する。.
について ソフトシート（弾力性）バルブ - PTFE、EPDM、またはエラストマーシートのもの - API598は容赦ない。許容リーク率は ゼロ滴 そして 気泡ゼロ テスト期間中これが “バブルタイト ”の真の定義である。”
について 金属弁 (逆止弁を除く）、金属は微小な隙間を埋めるために変形しないため、API598は特定の許容漏洩率を認めている。許容漏出量は、公称配管サイズ（NPS）に基づいて計算される[3]。.
| バルブサイズ (NPS) | ソフトシート液体（滴/分） | 金属シート液体（滴/分） | 金属シートガス（気泡/分） |
|---|---|---|---|
| < 2 (DN 50) | 0 | 0 | 0 |
| 2-6（DN50-150） | 0 | 12 | 24 |
| 8～12歳（DN200～300） | 0 | 20 | 40 |
| > 12（DN300以上） | 0 | 28 | 56 |
注：1mL＝16滴（液体）、1mL＝100気泡（気体）。金属シートの逆止弁の場合、許容液体漏れは1インチNPS当たり3cc/min、気体漏れは1インチNPS当たり0.042m³/hである[3]。.
例えば、6 インチのメタルシートゲートバルブでは、低圧閉鎖試験中に毎分 12 滴の水又は毎分 24 気泡のガスが許容される。主な試験媒体は水であり、空気又はガスによる試験は、安全性を考慮した上で、購入者と製造者の合意により許可される[3]。.
ANSI/FCI 70-2：コントロールバルブ規格
Fluid Controls Institute (FCI) は、コントロールバルブ専用に ANSI/FCI 70-2 を開発した。制御弁には、大きく異なる内部トリム設計（ケージ、コンタードプラグ、V ポート）があるため、API 598 のような単一の「合否」指標を適用することは不可能である [2]。この規格は、国際的には IEC 60534-4 としても発行されており、以前は ANSI B16.104 として知られていた。.
その代わり、FCI 70-2は次のように定めている。 6つの異なるリーククラス（クラスIからクラスVIまで）. .エンジニアが制御弁を指定する際には、プロセス要件に基づき、どのクラスを満たす必要があるかを明示しなければなりません。.
FCI 70-2 リーク・クラスの説明
6つのクラスは、クラスⅠの理論的な「試験なし」の一致から、クラスⅥの最も厳しい気泡密閉遮断まで、幅広いシール性能にまたがっている。下表は、各クラスの主要パラメータをまとめたものである[2] [4]：
| 漏洩クラス | 最大許容リーク量 | 試験媒体 | 試験圧力 | 代表的なアプリケーション |
|---|---|---|---|---|
| クラスI | テスト不要 | — | — | 実用レベルの非重要サービス |
| クラスII | 定格Cvの0.5% | 空気または水、50～125°F | 45～60 psig | ダブルシートバルブまたはバランスシングルシートバルブ |
| クラスIII | 定格Cvの0.1% | 空気または水、50～125°F | 45～60 psig | クラスIIより高い気密性 |
| クラスIV | 定格Cvの0.01% | 空気または水、50～125°F | 45～60 psig | メタル・トゥ・メタル・アンバランス・シングル・シート |
| クラスV | 0.0005 mL/min、ポート径/psi ΔP | 水、50～125°F | 最大サービスΔP | 重要な高圧、長い閉鎖期間 |
| クラスVI | ポート径テーブル（気泡/分） | 空気または窒素、50～125°F | 50psigまたは最大定格ΔP | 弾性シート（PTFE、Oリング）制御弁 |
クラスVIの場合、許容リーク量はポート径に基づく絶対量で表される。例えば、ポート径6インチの場合、最大4.0mL/min（27気泡/min）が許容され、ポート径3インチの場合、0.9mL/min（6気泡/min）に制限される[3]。.
クラスVIの “漏れゼロ ”という神話”
FCI 70-2クラスVIは技術的に非常に重要である。 違う “ゼロ・リーク”。6インチのバルブの場合、Class VIは法律上毎分27バブルまでの空気を許容している。轟音を上げるパイプライン内では実質的に見えないが、これはAPI598がソフトシーテッド隔離バルブに要求する絶対的な「ゼロバブル」[2]よりも若干甘い。この区別は、有毒ガスサービス、高圧水素、あるいは微小な漏出さえも容認できない用途のバルブを指定する際に重要になります。.
ISO 5208：国際等級規格
ISO 5208（工業用バルブ-金属バルブの圧力試験）は、欧州の EN 12266-1 にほぼ沿った国際規格である。API 598 の合格／不合格の二者択一のアプローチとは異なり、ISO 5208 は漏洩クラスの段階的なシステムに依拠しており、エンジニアが特定の運用リスクに対して受入基準を契約上調整することを可能にしている[5]。このような柔軟性により、ISO 5208 は欧州や国際的なプロジェクトで好まれる規格となっており、所定のサービスのリスクプロファイルをバルブの調達仕様に明示的に組み込むことができる。.
ISO 5208 リーク率（A～G）
ISO 5208は、10の漏洩率を定義している：A、AA、B、C、CC、D、E、EE、F、Gであり、レートAが最も厳しい[5]。ISO 5208システムの主な特徴は、レートAAからGの許容漏出量は、以下のとおりである。 バルブの呼び径(DN)に応じて直線的に変化します。, 液体の場合は mm³/s で表されます。この DN 比例方式は API 598 のサイズバンド方式よりも微妙であり、幅広いバルブサイズにわたってより正確な仕様が可能です。.
| ISO 5208レート | 液体漏れ (mm³/s) | ガス漏れ (mm³/s) | 最も近いAPI 598相当品 | API 6D 相互参照 |
|---|---|---|---|---|
| レートA | 目に見える漏れはない | — | ソフトシート（漏れゼロ） | ソフトシート・バルブ |
| レートAA | 0.006 × DN | 0.18 × DN | — | — |
| レートB | 0.01 × DN | 0.3 × DN | メタルシーテッド NPS < 2 | — |
| レートC | 0.03 × DN | 3 × DN | 金属シート NPS 2-6 | メタルシーテッド・ノンチェックバルブ |
| レートD | 0.1 × DN | 30 × DN | 金属シート NPS 8-12 | — |
| レートE | 0.3 × DN | 300 × DN | — | API 6A メタルシール（静水圧） |
| レートG | 2 × DN | 6000 × DN | メタルシートチェックバルブ | メタルシートチェックバルブ |
注：レート CC と EE は、それぞれ C/D と E/F の中間クラスである。レートFとGは、最も寛容なクラスを表し、一般的に大口径のチェックバルブに使用される[5] [6]。.
ISO 5208とEN 12266-1：ヨーロッパでのつながり
ISO 5208は、EN 12266-1（欧州の試験枠組み）とAPI 598の両方を明確に考慮して開発された。ISO 5208の2015年版では、6つの新しい漏れレベル（AA、CC、E、EE、F、G）が追加され、API 598とEN 12266-1の両方への正式な相互参照表が提供されました[5]。EN 12266-1自体はISO 5208のシール分類の要求事項を満たしていますが、AA, CC, EEレーティングを欠いています。欧州のプロジェクトでは、ISO 5208の仕様がより広い範囲をカバーし、より包括的な選択と考えられています。.
正しい規格の選び方：実践的な決定フレームワーク
配管エンジニアや調達チームにとって、リーク規格の選択は単なる学問的なものではありません。以下のフレームワークは、規格選択のための構造的アプローチを提供します。.
ステップ1：バルブの機能を特定する。. バルブはオン／オフ隔離装置ですか、それとも調節制御エレメントですか？調節弁の場合、ANSI/FCI 70-2を指定し、適切なクラスを選択してください。隔離弁の場合は、ステップ2に進んでください。.
ステップ2：プロジェクトの地域的・契約的背景を明らかにする。. プロジェクトがAPI規格（北米、中東、アジア太平洋地域で一般的）に準拠する場合は、API598を指定する。プロジェクトがENまたはISO規格（ヨーロッパおよび国際EPC契約で一般的）に準拠する場合は、ISO 5208に適切なレートを指定してください。.
ステップ3：サービスの重大性を評価する。. 高濃度サービス（有毒ガス、水素、高圧蒸気）の場合は、最も厳しい適用クラスを指定する：中程度のサービスについては、正式なリスクレビューの後、ISO 5208レートC～Dが許容される場合があります。その決定は必ず検査・試験計画書（ITP）に文書化すること。.
下の表は、アプリケーションのタイプ別に推奨基準をまとめたものである：
| 申し込み | 推奨規格 | 漏れクラス/レート | 備考 |
|---|---|---|---|
| 一般的なオン／オフの分離（APIプロジェクト） | API 598 | ゼロ（ソフトシート）／サイズベース（メタルシート） | 北米プロジェクトのデフォルト |
| 一般的なオン/オフ絶縁（ISO/ENプロジェクト） | ISO 5208 | レートA（ソフトシート）／レートC（メタルシート） | EN 12266-1に準拠 |
| 調節弁 | ANSI/FCI 70-2 | クラスIV（メタルシート）／クラスVI（ソフトシート） | 調節弁には API 598 を適用しないこと。 |
| ESDバルブ（ベースライン） | ANSI/FCI 70-2 | 最小クラスIV（API 553による） | クリティカル・サービスのクラスV/VIへのアップグレード |
| ESDバルブ（重要/有毒サービス） | API 598 または ISO 5208 | 漏れゼロ／レートA | 高性能TOVが実現 |
| パイプラインバルブ（API 6D） | ISO 5208 (API 6D経由) | レートA（ソフトシート）／レートC（メタルシート） | API 6DがISO 5208のレートを参照 |
| オフショア/サブシー・アイソレーション | API 598 + ISO 5208 | 漏れゼロ／レートA | オフショア仕様で一般的なデュアル・コンプライアンス |
シビア・サービスに適した規格の指定
緊急シャットダウン(ESD)アプリケーションや過酷なサービス隔離のためにバルブを選択する場合、そのリスクは非常に高くなります。API 553 によると、ESD バルブはベースラインとして ANSI/FCI 70-2 レベル IV で機能しなければなりませんが、重要な用途ではクラス V またはクラス VI が要求されることがよくあります [7]。.
歴史的に、クラスVIの気泡密閉シャットオフを達成するには、高温や火災に非常に弱い（PTFEのような）柔らかいエラストマーシートが必要でした。そのため、エンジニアは気密性と耐熱性の間で妥協せざるを得ませんでした。.
今日、先進的なエンジニアリングは 超高圧トリプルオフセットバタフライバルブ は、API 598 [8]に準拠し、真の双方向ゼロリークを達成する金属同士の着座を可能にします。シールはトルク通電され、摩擦がないため、このゼロリーク性能は何千回ものサイクル後でも維持されます。.
カーターバルブでは 6偏心ヘキサバタフライバルブ は特許取得済みの摩擦のないカム形状を採用しています。これにより、API598のゼロリークとISO5208 Rate Aへの準拠が保証されるだけでなく、業界標準のトリプルオフセットバタフライバルブと比べて作動トルクが30%以上削減され、重要な隔離に比類ない信頼性を提供します。密閉性と高温性能の間の従来のトレードオフを解消するバルブを求めるエンジニアにとって、Hexaプラットフォームは以下の点で大きな進歩を意味します。 アイソレーションバルブ エンジニアリング.
よくある仕様の落とし穴
バルブの漏れ規格を指定する際には、経験豊富なエンジニアでさえもコストのかかる罠にはまることがある。以下の落とし穴は、調達やベンダー検査で最も頻繁に遭遇するものである。.
API598を調節弁に適用する。. API 598 は、オン／オフ隔離弁用に設計されています。これを調節弁に適用することは技術的に正しくなく、工場での受入試験中に、たとえその調節弁がFCI 70-2クラスを満たしていたとしても、不合格になる可能性があります。調節弁は必ず ANSI/FCI 70-2 に、隔離弁は API 598 または ISO 5208 に従ってください。.
高温金属バルブに「クラスVI」を要求。. FCI 70-2 クラス VI は、特にソフトシート（弾力性）の調節弁用に設計されています。260°C 以上で使用される金属シートのバルブにクラス VI を指定することは、PTFE やエラストマーシートがその温度で耐えられないため、従来の設計では技術的に不可能です。その解決策は、精密な金属シートのクラス V バルブか、金属/グラファイトラミネートシール付きのトリプルオフセットバタフライバルブです。.
エディション・ドリフト。. API598の許容リーク値は版ごとに変更されている。発注書と検査試験計画書には、必ず特定の版を明記すること。これを怠ると、どの受入基準が適用されるかについて、購入者と製造者の間で紛争が生じる可能性がある。.
ISO 5208 Rate Aと “ゼロ・リーク ”を混同している。” レートAは「目視で検出可能な漏れがない」ことを意味し、機能的にはAPI598のソフトシート要件と同等である。しかし、これは絶対的なゼロではなく、目視検査の基準である。ゼロに近い漏れを定量化する必要がある用途では、レートAAまたは契約で指定された測定方法を使用する必要があります。.
環境コンプライアンスにおける逃走性排出物および漏出基準に関する詳しいガイダンスについては、以下の詳細記事をご覧ください。 バタフライバルブの漏出基準. .ESD固有のリーク要件については、以下のエンジニアリングガイドを参照してください。 ESDバルブの選択：漏れクラスとストローク時間.
よくある質問（FAQ）
1.API 598はISO 5208よりもシート漏れに関して厳しいですか？
API598は、通常、シートタイプに基づくゴー/ノーゴー規格である。ソフトシートの場合、API 598は漏れゼロを要求している。ISO 5208は等級分けされており、最も厳しいクラス（Rate A）はAPI 598の漏れゼロ要求と同等である。.
2.クラスVI “タイトシャットオフをカバーする規格はどれか。
ANSI/FCI 70-2はクラスVIをカバーしている。これは特にコントロールバルブ用である。API598やISO5208を使ってコントロールバルブのリーククラスを指定するべきではありません。.
3.金属シートのバルブは漏れをゼロにできますか？
従来のメタルシートのゲートバルブやボールバルブは、通常 FCI 70-2 クラス IV または V を達成しています。しかし、ラミネートメタル/グラファイトシールを備えた先進のトリプルオフセットバタフライバルブ（TOV）は、真の API 598 ゼロリークを達成することができます。.
4.FCI 70-2 Class VI と API 598 ソフトシート試験の違いは何ですか？
API 598 は、ソフトシーテッド隔離弁に絶対的な気泡ゼロを要求しています。コントロールバルブ用に設計された FCI 70-2 Class VI は、バルブのポート径に基づき、1 分間にごく少量の定量可能な気泡を許容している。.
5.緊急シャットダウン(ESD)バルブの漏れはどのように指定するのですか？
ESD バルブは素早く作動し、しっかりとシールしなければならない隔離バルブです。API 553 は最低 FCI 70-2 Class IV を推奨していますが、石油精製やオフショアプラットフォームでの重要な ESD 用途では通常 API 598 ゼロリークか ISO 5208 Rate A が指定され、多くの場合高性能 TOV がこれを満たしています。.
6.EN 12266-1の位置づけは？
EN 12266-1は、ISO 5208とほぼ一致する欧州の試験フレームワークです。ISO 5208のレートAからGは、EN 12266-1の値に直接対応しています。.
7.バックシートテストは必要ですか？
API 598 では、バックシート試験は、バルブの設計に実際にバックシート機能（仕切弁やグローブ弁に多 い）が含まれている場合にのみ要求される。ISO 5208 では、バックシート試験は義務付けられていない。.
参考文献
[1] NTIA。“API 598 対 ISO 5208：バルブテストアクセプタンスガイド.” ノルウェー技術検査アカデミー.
[2] JHバルブ“バルブ漏れ規格：API 598 vs FCI 70-2 (Class IV vs VI)の説明。.” ヤンヘン・バルブ.
[3] ヴェルマック“バルブの漏れ - API 598、ANSI FCI 70-2、MSS-SP-61、ISO規格5208の試験。.” パイピングの世界.
[4] SVFのフローコントロール“バルブ漏れクラス（クラスI-VI）完全ガイド。.” SVFラーニング・ハブ.
[5] バルブの仕様。“バルブリーククラス、ISO 5208, API 598, EN 12266-1, ANSI/FCI 70-2.” レリアバルブ.
[6] パイピング・ワールド“バルブシートリーク率の比較：API 598、ISO 5208、MSS SP-61 規格。.” 配管エンジニアリング・リソース.
[7] カーターバルブ“ESDバルブの選択：リーケージクラスとストローク時間。.” カーターバルブ ブログ.
[8] カーターバルブ“トリプルオフセットバタフライバルブとボールバルブ：高圧サービスに適したアイソレーションは？” カーターバルブ ブログ.