耐火弁の試験 特定のバルブ設計が、制御された火災暴露試験中および試験後に、内部および外部の漏れを抑制し、耐圧性能を維持し、かつ定義された動作要件を満たすことができることを実証する。それは 違う 出荷されるすべてのバルブが耐火性であることを証明すること、あらゆるサイズおよび圧力クラスに対応していること、あるいはアクチュエータが実際のプラント火災に耐えられることを証明すること。証明書に最も頻繁に記載される2つの規格は、 API 607 そして API 6FA.
購入者の観点からは、API 607 は一般的にクォーターターンバルブや非金属製シートを備えたバルブに関連付けられているのに対し、API 6FA は従来、API 6A/API 6D のパイプライン用および生産用バルブに関連付けられてきました。 プロジェクトの仕様や規格の版によって異なるため、証明書は常に、バルブの正確な設計、サイズ、クラス、シート／トリム材質、および使用条件と照らし合わせて確認する必要があります。.
GlobalSpecのAPI STD 607の掲載情報によると、この規格は、クォーターターンバルブおよび非金属製シートを備えたその他のバルブについて、火災試験中および試験後に加圧された状態での耐圧性能を確認するための火災型式試験方法であると説明されています。業界の概要では、一般的に火災試験を大まかに次のように説明しています。 30分 付近での炎への曝露 760°C / 1400°F, 、冷却中および冷却後に漏れを監視します。本記事では、API 607とAPI 6FAの違い、試験手順の概要、およびカーター・バルブの購入者が、製油所、石油化学プラント、LNG施設、タンクファーム、あるいは危険物隔離用途向けにバルブを受け入れる前に、防火安全証明書をどのように確認すべきかについて解説します。.
なぜ「耐火性」は性能に関する主張であり、単なる「魔法のラベル」ではないのか
このフレーズ 防火弁 「耐火性」という言葉は安心感を与えるかもしれませんが、単なる曖昧なマーケティング用語として扱うべきではありません。耐火性証明書とは、バルブの設計が、定められた基準に基づき、規定の圧力および火災暴露条件下で試験され、漏れ量の許容限界が測定されたことを示す証拠です。これは タイプテストの性能記録, 、これは、バルブがあらゆる火災シナリオにおいて無期限に耐えうるという保証ではありません。.
製油所や石油化学プラントにおいて、懸念される点は単純明快です。火災によってソフトシート、シール、パッキング、またはガスケットが損傷した場合でも、バルブは、隔離措置や緊急対応が可能となるまで、有害または可燃性の媒体を十分に長い時間封じ込め続けなければなりません。 耐火設計では、グラファイトパッキング、耐火ガスケット、ブローアウト防止ステム設計、帯電防止装置、および二次的な金属対金属のシール経路がしばしば採用されます。 SVFの耐火バルブに関するガイダンスでは、これらの設計要素について説明するとともに、API 607試験では、加圧されたバルブを約1400°F / 760°Cの直火に約30分間さらし、その間、漏れを監視すると述べている。.
バタフライバルブの用途においては、カーター・バルブの クリティカル・アイソレーション・バタフライバルブ セレクションガイド は、参考になる資料です。耐火認定は仕様の一部に過ぎませんが、漏洩クラス、材質、温度、圧力、アクチュエータの選定、および使用条件についても確認する必要があります。.
API 607 対 API 6FA：実用上の違い
購入者から最もよく寄せられる質問は、バルブにAPI 607とAPI 6FAのどちらの規格を適用すべきかという点です。簡単に言えば、適切な規格は、バルブのタイプ、該当するプロジェクトの仕様、エンドユーザーの要件、および契約で参照されている規格の版によって異なります。.
公開要約では、一般的に次のように説明されています API 607 ボール弁、バタフライ弁、プラグ弁などのクォーターターン弁、特に非金属製のシートやシールが使用されているものに対する耐火試験として。業界関係者によると、 API 6FA 従来、API 6A および API 6D バルブ（生産現場やパイプラインで使用されている特定のボールバルブ、ゲートバルブ、プラグバルブを含む）に対して実施されてきた耐火試験として。 一部の最新概要では、API 6FAが廃止された、あるいはその要件が新しいAPI 607規格に組み込まれたと記載されていますが、プロジェクト仕様書において依然としてAPI 6FAが参照されている可能性があるため、購入者は、証明書を拒否または承認する前に、公式な規格の現状および適用されるプロジェクト文書を確認する必要があります。.
| 比較ポイント | API 607 | API 6FA |
|---|---|---|
| 典型的な関連性 | 1/4回転弁および非金属製シートを備えた弁 | 従来型のAPI 6A/API 6D生産用およびパイプライン用バルブ |
| 一般的なバルブの例 | ボール弁、バタフライ弁、プラグ弁、および非金属製シートを備えたその他の弁 | 仕様に応じて、ボール弁、ゲート弁、プラグ弁、および配管用遮断弁 |
| 試験の目的 | 火災発生中および発生後の耐圧性能および漏洩性能を確認する | パイプライン／生産環境におけるバルブの耐火試験性能を確認する |
| 火災への曝露 | 一般的には、760°C / 1400°F付近で約30分間とまとめられる | 一般に、火災への曝露時間と温度が類似していると要約される |
| 購入者の懸念 | 証明書の適用範囲は、バルブの型式、サイズ、圧力クラス、およびシート／トリムの材質と一致している必要があります。 | 証明書の適用範囲は、プロジェクトの要件およびバルブの設計と一致していなければならない |
| 注意 | 標準番号だけでなく、版と適用範囲も確認してください | そのプロジェクトでそれが依然として必要かどうか、またその証明書が有効であるか、あるいは受け入れられているかを確認してください。 |
ここで重要な教訓は、ある特定のラベルが常に優れているということではありません。重要な教訓は、 証明書は、購入するバルブと一致している必要があります. 6インチのクラス150ソフトシート式ボールバルブに対する耐火試験の結果は、シート材質が異なる20インチのクラス600バタフライバルブが適格であることを自動的に証明するものではない。.
防火試験の手順：試験では何が起こるのか
火災試験は、管理された条件下で過酷な熱的状況を再現することを目的としています。具体的な手順や合格基準は、規格やその版によって異なるため、購入者は契約上の決定を行う際に、一般的な概要のみに依拠することは避けるべきです。とはいえ、大まかな手順は十分に一貫しているため、証明書が何を証明しようとしているのかを理解することは可能です。.
まず、耐火試験の前に、バルブの準備、作動試験、および漏れ試験を行います。これにより、基準性能が確立されます。次に、バルブを試験装置に取り付けます。通常、この時点ではバルブは閉じた状態で加圧されています。第三に、所定の期間、炎にさらしながら漏れを測定します。 第四に、バルブを冷却します。この際、水噴霧や急冷を行うこともあり、これにより熱衝撃が生じます。最後に、火災後の漏れと操作性を評価します。.
| テスト段階 | チェック対象 |
|---|---|
| 試験前の点検およびサイクル試験 | バルブが動作可能な状態であることを確認し、基準となる漏れ量を測定する |
| 加圧火災暴露 | バルブ内に圧力が保持されているかどうかを測定し、火炎にさらされた際の漏れを抑制する |
| 外部漏洩の監視 | 車体の接合部、ステムシール、パッキン、ガスケット、およびその他の外部からの漏れ経路を点検する |
| 内部またはシートからの漏れ監視 | 所定の試験条件下で、閉じたバルブシート間の漏れを検査します |
| 冷却または急冷 | 火災にさらされた後のバルブに熱衝撃を与える |
| 火災後の対応 | 当該バルブが規格の要件に従って作動可能かどうかを確認する |
| 最終漏れ検査 | 火災後の漏洩を確認し、冷却が許容基準の範囲内にとどまっていることを確認する |
デルヴォスは、3つの主張間の実質的な違いを次のように要約している： 設計上、耐火性を備えている とは、そのバルブには防火機能が備わっているが、必ずしも試験が行われているわけではないことを意味する；; 耐火試験済み テストは実施されたが、第三者機関による承認は得られていない可能性があることを意味する；; 防火安全基準に適合し、認証を取得済み 試験および認証は、API 607、API 6FA、またはISO 10497などの規格に基づき、認定された第三者機関によって実施されました。この区別は、調達チームにとって最も有用な知見の一つです。.
防火証明書が実際に証明していること
有効な防火安全証明書は、試験を受けたバルブ構成が、指定された試験条件下において、参照された規格の合格基準を満たしたことを証明するものです。 この証明書には、バルブの型式、種類、サイズまたはサイズ範囲、圧力クラス、端部接続、材質、シートおよびトリムの配置、試験圧力、試験時間、漏れ試験結果、作動性試験結果、試験機関、報告書番号、および規格の版が明記されている必要があります。.
| 証明書フィールド | 購入者がこれを確認しなければならない理由 |
|---|---|
| 標準版とエディション | API 607 および API 6FA の要件やプロジェクトの承認は、版によって異なる場合があります |
| バルブの型式またはシリーズ | 他のモデル用の証明書は適用されない場合があります |
| バルブタイプ | ボール弁、バタフライ弁、プラグ弁、ゲート弁、およびチェック弁は、適用範囲において互換性がない。 |
| 対象サイズ範囲 | 型試験の適用範囲は、必ずしもすべてのサイズにわたって無制限というわけではありません |
| 耐圧クラス | クラス150の証拠は、クラス600のサービスに該当しない可能性がある |
| シートおよび内装材 | シート、シール、パッキン、またはトリム材が変更されると、火災の挙動も変化します |
| エンドコネクション | フランジ接続、ねじ接続、溶接接続、ラグ接続、ウェハー接続、その他の接続方式は、試験の妥当性に影響を与える可能性がある |
| リーク結果 | 証明書には、実際に測定された結果、または合格・不合格の判定が記載されている必要があります。 |
| 試験所および報告書番号 | トレーサビリティは、品質保証（QA）、監査、およびプロジェクトの引き渡しにおいて重要です。 |
買い手が問題に気づくのは、往々にしてこの段階です。証明書自体は本物であっても、供給されるバルブとは異なる圧力クラス、古いシート材質、異なる端部接続、あるいはより狭いサイズ範囲を対象としている場合があります。これは単なる書類上の細部ではなく、安全性や受入に関する問題となり得ます。.
この証明書が証明しないこと
耐火証明書は有用ですが、その証明内容と同様に、その限界を理解することも重要です。証明書があるからといって、そのバルブが永久に耐火性を維持するわけではありません。また、アクチュエータ、ソレノイド、ポジショナ、リミットスイッチ、または配線が、関連する試験の対象に含まれていない限り、あるいは別途の設計上の措置によって保護されていない限り、火災時に正常に機能することを証明するものではありません。 GlobalSpecのAPI 607適用範囲に関する注記には、本規格は、通常のバルブアセンブリの一部を構成する手動操作のギアボックスまたは類似の機構以外のバルブアクチュエータに関する試験要件をカバーしていないと記載されています。その他のアクチュエータには特別な保護が必要となる場合があり、それらの耐火試験は本規格の適用範囲外となります。.
| 証明書は、以下のことを証明することができます | 証明書があるからといって、自動的に証明されるわけではありません |
|---|---|
| 検証済みの設計は、定められた耐火試験基準を満たした | このバルブは、火災の継続時間や強度にかかわらず、耐火性を備えています。 |
| 試験中および試験終了後も、リーク量は基準値の範囲内に収まった | あらゆるサイズ、圧力クラス、端部接続、および材質のバリエーションを網羅しています |
| このバルブは、試験条件下においても加圧状態を維持することができた。 | アクチュエータおよび付属品は、別途試験または保護措置が講じられない限り、正常に機能し続けます |
| 火災後の運用性は、規格の要件を満たしていた | すべての生産用バルブについて、個別に耐火試験が実施されました |
| テスト対象の構成には、追跡可能な証拠があります | このバルブは、腐食、侵食、極低温、あるいは過酷な使用条件にも、別途検討を行うことなく適しています。 |
この区別は、自動ESDバルブにおいて特に重要です。バルブ本体のみであれば有効な耐火証明書を取得している場合もありますが、緊急遮断機能は、アクチュエータの耐火性、空気供給、電源、電磁弁、ケーブル、耐火処理、制御回路、および耐火試験にも依存しています。カーター・バルブの ESDバルブの選択、漏れ、ストローク時間 このガイドは、防火弁の認証とシャットダウンシステムの性能を結びつける上で役立つ内部リンクです。.
耐火性バタフライバルブ：シート設計が重要な理由
バタフライバルブは耐火性を備えることができますが、その設計の細部が重要です。 多くのバタフライバルブは、通常の密閉には軟質シートに依存しています。火災時には、非金属材料が劣化したり、溶融したり、あるいはシール力が低下したりする可能性があります。したがって、耐火仕様のバタフライバルブには、一次の軟質シールが損傷した後も漏れを制限できる、二次的なシール経路または金属製のバックアップシール構造が必要です。.
高性能なダブルオフセット式バタフライバルブやトリプルオフセット式バタフライバルブは、そのオフセット構造により摩擦を低減し、より信頼性の高い二次シール性能を実現できるため、防火対策の議論でしばしば取り上げられます。カーター・バルブの 高性能ダブルオフセットバタフライバルブ, 金属バタフライ弁, そして 超高圧トリプルオフセットバタフライバルブ 関連資料では、この種の過酷な使用環境向けの絶縁設計の背景について解説しています。.
| 設計上の特徴 | 防火上の重要性 |
|---|---|
| 二次金属シール面 | ソフトシート素材に不具合が生じた場合の代替策を提供します |
| グラファイトパッキンまたは耐火パッキン | 高温にさらされた後のステムからの漏れを抑制するのに役立ちます |
| ブローアウト防止ステム | 圧力境界の完全性を維持するのに役立ちます |
| 静電気防止装置 | 可燃性環境における引火リスクを低減します |
| オフセット形状 | シートの摩耗を軽減し、過酷な使用条件下でもより確実なシール性能を発揮します |
| 適切なアクチュエータ／防火対策計画 | 緊急時に自動化が必要な場合、バルブの機能をサポートします |
重要な炭化水素の隔離については、購入者はカーター・バルブの製品についても検討すべきです。 双方向ゼロリークガイド そして バルブ漏れクラスガイド 通常の座席漏洩試験と火災試験における漏洩性能を混同しないようにするため。.
購入者向けチェックリスト：防火証明書の確認方法
調達担当者は、単に「API 607はありますか？」と尋ねるだけではいけません。より適切な質問は、「この特定のバルブ設計が、このサイズ・クラス・材質の構成、あるいは承認された適用範囲において、該当するプロジェクトの規格およびその版に準拠していることを証明する耐火試験報告書を見せてください」というものです。“
| チェックリスト項目 | 何を確認すべきか |
|---|---|
| バルブの正確な型番 | 証明書のモデルまたはシリアル番号が、見積書およびデータシートと一致しています |
| バルブタイプ | バタフライ弁、ボール弁、ゲート弁、プラグ弁、その他の種類は、認証範囲に含まれます。 |
| 対応サイズ | 供給サイズは明示的に記載されているか、あるいは試験報告書の規定の対象となっている |
| 耐圧クラス | 指定されたクラス／定格は、試験済みの構成の範囲に含まれています |
| シートおよび内装材 | ソフトシート、金属製バックアップ、ステムパッキン、ガスケット、およびトリム適合証明書 |
| エンドコネクション | フランジ式、ねじ込み式、ラグ式、ウェハー式、または溶接式の構造に対応、またはこれらを網羅しています |
| スタンダード版 | API 607/API 6FA/ISO 10497の当該版がプロジェクトの要件を満たしています |
| 試験所 | 第三者試験機関または認定試験機関が特定されている |
| リークデータ | 内部および外部のリーク試験結果は、受入基準を満たしている |
| アクチュエータの計画 | 必要に応じて、自動化のサバイバル機能や耐火対策については別途対応します |
| トレーサビリティ | MTR、マーキング、図面、および証明書報告書の番号が一致している |
カーターバルブ バルブのマーク、定格、規格 このページは、銘板のデータと資料のデータが一致しているかどうかを確認するのに役立ちます。より幅広いプロジェクトの選定については、カーター社の 石油・ガスソリューション そして 遮断弁のカテゴリー 関連する背景情報を提供してください。.
証明書に関するよくある落とし穴
よくある落とし穴の一つは、モデル名が似ているという理由だけで、別のバルブシリーズ用の証明書をそのまま受け入れてしまうことです。もう一つは、同じモデルであってもシート材が異なる場合の証明書を受け入れてしまうことです。3つ目は、手動操作式バルブの耐火試験証明書があれば、作動式のESDアセンブリも火災時に機能することが証明されると誤って思い込んでしまうことです。.
4つ目の落とし穴は、「設計上耐火性がある」ことと「耐火性認証を取得している」ことを混同してしまうことです。サプライヤーが、グラファイトパッキンや金属製のバックアップシートを用いた合理的な設計を採用していたとしても、追跡可能な試験報告書がなければ、それはあくまで設計上の主張に過ぎず、試験による証拠とはなりません。5つ目の落とし穴は、規格の版を無視してしまうことです。 旧版に基づく認証書は、一部のレガシープロジェクトでは許容される一方で、他のプロジェクトでは許容されない場合があります。.
最も安全な調達手法としては、発注書の承認前と出荷前に、それぞれ証明書の確認工程を設けることが挙げられます。バルブが業務上不可欠なものである場合は、証明書の確認を調達部門だけに任せるのではなく、プロセス安全、配管、計装、および品質保証・品質管理（QA/QC）の各チームをこの確認作業に参画させる必要があります。.
実用的な仕様書の文言
適切な仕様書には、必要な耐火試験規格、版、バルブの種類、想定される適用範囲、および提出書類一式を明記する必要があります。また、アクチュエータおよび付属品について、耐火処理が必要か、あるいは別途の認定が必要かについても明確にする必要があります。.
| 仕様セクション | 文例コンセプト |
|---|---|
| 耐火試験の要件 | “「バルブの設計については、API 607、ISO 10497、API 6FA、またはバルブデータシートに記載されたプロジェクト承認基準のいずれかに基づき、耐火試験を実施しなければならない。」” |
| 証明書の対象範囲 | “「証明書には、納入された機種、サイズ、圧力クラス、端部接続部、およびシート／トリムの材質を記載しなければならない。」” |
| ドキュメンテーション | “「サプライヤーは、火災試験報告書（全文）または承認証明書、MTR、GA図面、および適合マトリックスを提出しなければならない。」” |
| 作動 | “「アクチュエータおよび付属品については、特に文書で明記されていない限り、耐火試験済みとはみなされません。必要に応じて、耐火対策を講じる計画を提出してください。」” |
| マーキングとトレーサビリティ | “「バルブの刻印およびシリアル番号は、試験報告書、MTR、および検査記録と一致していなければならない。」” |
過酷な条件下のバタフライバルブプロジェクトにおいて、カーター社の シックス・エセントリックとトリプルオフセット・バタフライ・バルブガイド これにより、購入者は、証明書そのものにとどまらず、形状がシール性能、摩耗、および過酷な使用条件下での性能にどのような影響を与えるかを理解するのに役立ちます。.
結論
API 607 対 API 6FA これは単なる規格名の比較にとどまりません。これは認証書の解釈に関する問題です。 耐火弁の証明書は、試験対象となった弁の構成が、管理された耐火試験中および試験後に、定義された漏れ、耐圧性、および操作性の要件を満たしたことを証明するものです。これは、無制限の耐火性能、あらゆるサイズ・クラス・材質に対する自動的な適用範囲、アクチュエータの耐火性能、あるいはあらゆる製油所や石油化学プラントでの使用への適合性を証明するものではありません。.
購入者にとっては、規格および版、バルブの正確な型式、サイズおよび圧力クラスの適用範囲、シートおよびトリムの材質、端部接続部、漏れ試験結果、試験機関、報告書番号、ならびにアクチュエータおよび耐火対策について確認することがベストプラクティスです。 カーター・バルブ社は、耐火バタフライバルブの選定、金属シート式および高性能遮断設計、漏れクラスのガイダンス、ならびに重要な炭化水素用途に向けた用途別エンジニアリングを通じて、こうした検証を支援いたします。.
よくある質問
防火弁とは何ですか？
防火用バルブは、所定の火災暴露中およびその後において、漏れを制限し、圧力封じ込めを維持するように設計・試験されています。このバルブは永久に耐火性を維持するものではなく、特定の試験基準、暴露時間、圧力、および漏れ許容基準に基づいて認定されています。.
API 607とは何ですか？
API 607は、クォーターターンバルブや非金属製シートを備えたバルブに関連して一般的に用いられる耐火試験規格です。公開されている規格一覧では、この規格は、耐火試験中および試験後の加圧状態における耐圧性能を確認するための耐火型式試験方法として説明されています。.
API 6FAとは何ですか？
API 6FAは、従来、生産設備やパイプラインで使用されるAPI 6AおよびAPI 6Dバルブの耐火試験に用いられてきました。現在、一部の資料では、この規格が廃止された、あるいは新しいAPI 607規格に統合されたと記載されているため、購入者は公式な規格の現状およびプロジェクトの要件を確認する必要があります。.
耐火証明書は、出荷されたすべてのバルブが耐火試験を受けたことを意味するのでしょうか？
通常はそうではありません。耐火証明書は、一般的に代表的なバルブ設計の型式試験に基づいて発行されます。量産されるバルブについては、プロジェクトで明示的に別段の要件が定められていない限り、通常は標準的な製造試験が実施され、破壊を伴う耐火試験は行われません。.
API 607はアクチュエータの耐久性を証明するのでしょうか？
必ずしもそうとは限りません。API 607の適用範囲の概要には、特定の手動ギア機構を超えるアクチュエータの試験は、本規格の適用範囲外であると明記されています。自動化されたESDバルブについては、別途、アクチュエータの耐火性評価または適格性審査が必要となる場合があります。.
あるサイズの証明書は、別のサイズにも適用できますか？
規格、版、試験報告書、および適用範囲の規定によっては、場合により異なることがあります。購入者は、適用範囲が自動的に満たされていると想定してはなりません。供給されるバルブのサイズおよび圧力クラスは、報告書に明示的に記載されているか、または報告書によって適用範囲に含まれていることが実証されなければなりません。.
防火安全弁の証明書では、どのような点を確認すべきですか？
規格および版、試験機関、報告書番号、バルブ型式、バルブ種類、サイズ範囲、圧力クラス、端部接続、シートおよびトリムの材質、試験圧力、漏れ試験結果、作動性試験結果、および証明書が納入されたバルブと一致しているかどうかを確認してください。.
「設計上防火対策が施されている」というのは、「防火認証を取得している」ということと同じですか？
いいえ。「設計上、耐火性がある」というのは、設計上の主張に過ぎません。「耐火性認証済み」とは、そのバルブが、公認の試験機関または第三者機関によって、認められた基準に基づき試験され、その結果が文書化されていることを意味するはずです。.
参考文献
[1] GlobalSpec — API STD 607 クォーターターンバルブおよび非金属製シートを備えたバルブの耐火試験
[2] プロジェクト資料 — API 607 対 API 6FA：耐火試験規格
[3] SVFフローコントロール — 耐火ボールバルブ：認証が重要な理由
[4] ダーボス・バルブ — 耐火試験 API 6FA および API 607
[5] NSW Valve — API 607 と API 6FA の違い
[6] IPCバルブ — 耐火バルブ：API 607/6FA規格への準拠――単なるラベル表示以上の価値
[7] TGバルブ — API 607 対 API 6FA 耐火バルブの試験規格
[8] 米国石油協会 - 規格