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ディスク破裂の基礎知識

1安全弁と破裂ディスクの併用

 

1. 破裂ディスクは安全弁の入口に取り付けられます。この設定の最も一般的な利点は、破裂ディスクが安全弁とインポートされたプロセス媒体を隔離し、システムに漏れがないことです。安全弁はプロセス媒体によって腐食されないため、安全弁のコストを削減できます。システムが過剰な圧力になると、破裂ディスクとリリーフバルブが同時に破裂し、圧力が解放され始めることがあります。システム圧力が正常に戻ると、安全弁が自動的に閉じるため、媒体の損失が大幅に減少します。

2. 安全弁の出口には破裂ディスクが取り付けられています。この設定の最も一般的な利点は、破裂ディスクが出口で安全弁を公共放出パイプラインから隔離することです。

 

2  機器の過圧と安全アクセサリの選択

 

1. 機器の過圧

過圧 – 一般に、装置内の最大使用圧力が装置の許容圧力を超えることを指します。装置の過圧は物理的過圧と化学的過圧に分けられます。

装置設計上の圧力はゲージ圧です

物理的な過圧 – 圧力の増加は媒体内の化学反応によって引き起こされるのではなく、物理的な変化のみが発生します。化学的過圧 – 媒体内の化学反応によって引き起こされる圧力の上昇

 

(1) 一般的な物理的過圧の種類

装置内に物質が蓄積することによって過剰圧力が発生し、時間内に排出できない。

O熱(火災)による物質の膨張によって生じる音圧。

瞬間的な圧力脈動による過圧。「ウォーターハンマー」や「スチームハンマー」など、バルブが突然急激に閉まることで起こる局所的な圧力上昇。蒸気パイプの端に加えて、蒸気が急速に冷却され、局所的に真空が形成され、その結果、蒸気が端まで急速に流れます。衝撃が発生し、「ウォーターハンマー」効果と同様の過圧力が発生します。

 

(2) 一般的な種類の化学的過圧

可燃性ガス(エアロゾル)の収縮により過圧が発生する

あらゆる種類の有機および無機の可燃性粉塵の燃焼と爆発は過圧を引き起こします

発熱化学反応の制御により過圧が発生する

 

2. 過圧逃がし装置

安全放出原理

機器の過圧が発生すると、安全アクセサリの機器が直ちに作動し、過圧媒体が時間内に解放されてコンテナを保護します。単位時間当たりにどれだけの媒体を生成するかを達成する必要があり、排出口も単位時間内に排出できることが求められます。単位時間当たりの減圧速度が昇圧速度より大きく、装置内の最大圧力が装置の最大許容圧力より小さい。

過圧逃がし装置

動作原理は過圧リリーフと過熱リリーフの2種類に分けられます。

一般的な過圧リリーフ装置: 圧力リリーフバルブとバーストディスク。

 

破裂ディスクの動作原理

機器内で校正破裂圧力に達すると、破裂ディスクが瞬時に破裂し、放出チャネルが完全に開きます。

利点:

感度が高く、正確で、信頼性が高く、漏れがありません。

発光エリアの大きさに制限はなく、適用面は広い(高温、高圧、真空間、強い腐食など)。

シンプルな構造、便利なメンテナンス、その他の顕著な欠点:チャネルを開いた後に閉じることができず、すべての材料が損失します。

 

3  破裂円盤の分類と構造的特徴

 

1. 破裂ディスクの分類

バーストディスクの形状は、ポジティブアーチバーストディスク(凹面圧縮)、アンチアーチバーストディスク(凸面圧縮)、平板バーストディスクおよびグラファイトバーストディスクに分類できます。

破裂ディスクの機械的破壊は、引張破壊タイプ、不安定破壊タイプ、曲げまたはせん断破壊タイプに分類できます。ダイアフラムに引張応力を有する引張破壊破裂ディスクは、アーチ通常タイプ、アーチ溝タイプ、プレート溝タイプ、アーチスリットタイプ、プレートスリットタイプに分類できます。不安定性破壊型の破裂ディスク、ダイアフラムの圧縮応力は、逆アーチベルトナイフ型、逆アーチワニ口型、逆アーチベルトの溝曲がりまたはせん断破壊に分けられます。 破裂ディスク、ダイアフラムせん断破壊:主に、破裂ディスクからなるグラファイトなどの材料全体の加工。

 

2. バーストディスクの一般的な種類とコード

(1) 順作用バーストディスクの機械的特性 - 凹面圧縮、引張損傷、単層または多層の可能性があり、「L」で始まるコード。ポジティブアーチバーストディスクの分類:ポジティブアーチ通常型バーストディスク、コード:LP ポジティブアーチグルーブタイプバーストディスク、コード:LC ポジティブアーチスロットバーストディスク、コード:LF

(2) 逆作用の機械的特性 – 凸状圧縮、不安定性損傷。単層または多層で、コードは「Y」で始まります。リバースアーチバーストディスクの分類:リバースアーチナイフ型バーストディスク、コード:YD リバースアーチワニ口型バーストディスク、コード:YE リバースアーチクロスグルーブタイプ(溶接)バーストディスク、コード:YC(YCH)リバースアーチリンググルーブタイプバーストディスク、コード: YHC (YHCY)

(3) 平らな形状の破裂ディスクの応力特性 - 定格圧力引張破壊に達するまでの応力後に徐々に変形およびアーチ状になるものは、単層、多層、「P」で始まるコードにすることができます。平板バーストディスクの分類:溝付平板型バーストディスク、コード:PC 平板スリット型バーストディスク、コード:PF (4) グラファイトバーストディスク バーストディスクの機械的特性 – せん断作用により損傷します。コードネーム:PM

 

3. 各種バーストディスク寿命特性

すべての破裂ディスクは、安全係数なしで究極の寿命に従って設計および製造されています。規定の破裂圧力に達すると瞬時に破裂します。その安全寿命は主に、製品の形状、応力特性、および最大作動圧力と最小破裂圧力の比、つまり作動率によって決まります。バーストディスクの長期使用を保証するために、ISO4126-6 国際規格「バーストディスク安全装置の適用、選択および設置」では、さまざまな形式のバーストディスクの最大許容動作率が規定されています。ルールは次のとおりです。

通常のアーチ破裂ディスク - 最大稼働率0.7倍

ポジティブアーチ溝とポジティブアーチスリットバーストディスク - 最大稼働率0.8倍

あらゆる種類の逆アーチバーストディスク(溝付き、ナイフ付きなど) - 最大稼働率0.9倍

平らな形状の破裂ディスク - 最大稼働率0.5倍

グラファイトバーストディスク - 最大稼働率0.8倍

 

4. バーストディスクの利用特性

 

アーチノーマルタイプバースティングディスク(LP)の特徴

破裂圧力は材料の厚さと吐出径によって決まり、ダイヤフラムの厚さと直径によって制限されます。最大使用圧力は最小破裂圧力の 0.7 倍を超えてはなりません。ブラストは破片を生成するため、可燃性および爆発性の用途には使用できません。または破片が発生する機会(安全弁と直列など)が許可されていないため、耐疲労性があります。外周部のクランプ力が不足すると周囲が緩んで脱落しやすくなり、噴射圧力が低下します。一般に、軽微な損傷は破裂圧力に大きな影響を与えません。気体および液体媒体に適しています

溝型バーストディスク(LC)の特徴的な破裂圧力

Iストレートアーチベルトは主に溝の深さによって決まりますが、これは製造が困難です。破裂ディスクの最大使用圧力は、最小破裂圧力の 0.8 倍を超えてはなりません。弱くなった溝の分割に沿って発破すると、破片がなく、用途の要件がなく、耐疲労性に優れています。周囲のクランプ力が不足すると、周囲が緩んで脱落しやすくなり、その結果、噴射圧力と破片が減少します。溝に軽微な損傷が生じない限り、破裂圧力は大きく変化しません。気体および液体媒体に適しています

ストレートアーチスリットタイプの破裂ディスク(LF)の破裂圧力は主に穴の間隔によって決まります。これは製造に便利であり、一般に低圧力の場合に使用されます。最大使用圧力が最小破壊圧力の0.8倍を超えないようにしてください。ブラスト中に小さな破片が生成される可能性がありますが、合理的な構造設計により破片は生成されず、耐疲労性は正常です。外周部のクランプ力が不足すると周囲が緩んで脱落しやすくなり、噴射圧力が低下します。ショートブリッジに損傷が発生しなければ、破壊圧力に大きな変化は生じません。

 

1. YD および YE 破裂ディスクの破裂圧力は、主にブランクの厚さとアーチの高さによって決まります。YEタイプは通常低圧用に使用されます。最高使用圧力が最低噴射圧力の0.9倍以下の場合、ダイアフラムが転倒してブレードやその他の鋭利な構造物に衝撃を与えて破損することがなく、破片が発生せず、耐疲労性が非常に優れています。ナイフグリッパーのブラストのたびに、不十分なクランプ力や破裂ディスクのアーチ面の損傷についてナイフを修理する必要があります。これにより、破裂圧力が大幅に低下し、リリースポートが開かなくなるという重大な結果が生じます。 。設置時には特別な注意が必要です。気相でのみ機能します

2. バックアーチクロスグルーブタイプ (YC) およびバックアーチクロスグルーブ溶接 (YCH) 破裂ディスクの最大使用圧力は、最小破裂圧力の 0.9 倍を超えることはできません。弱化された溝に沿ったブラストは 4 つのバルブに分割され、破片がなく、耐疲労性が非常に優れており、溶接されたバーストディスクの漏れが完全にありません。クランプ力が不十分であったり、破裂ディスクのアーチ面が損傷したりすると、破裂圧力が大幅に低下し、重大な損傷があるとリリースポートが開けられなくなります。設置時には特別な注意が必要です。気相でのみ機能します

3. 逆アーチリング溝破裂ディスク (YHC/YHCY) の最大使用圧力は、最小破裂圧力の 0.9 倍以下です。弱化した溝に沿って破断し、破片がなく、耐疲労性に優れています。クランプ力が不十分であったり、破裂ディスクのアーチ面が損傷したりすると、破裂圧力が大幅に低下し、重大な損傷があるとリリースポートが開けられなくなります。設置時には特別な注意が必要です。気相および液相に適しています

4、平板溝型(PC)の破裂圧力特性は主に溝深さによって決まり、製造が難しく、特に低圧小径製造が困難です。溝付平板の最高使用圧力は、一般に最低破裂圧力の0.5倍以下です。弱くなった溝亀裂に沿って発破すると、破片がなく、用途の要件がありません。耐疲労性が低く、周囲のクランプ力が不十分で、周囲の緩みにつながりやすく、発破圧力が低下し、破片が発生します。溝に軽微な損傷が生じない限り、破裂圧力は大きく変化しません。気体および液体媒体に適しています

 

5、平板スリットバーストディスク(PF)平板スリットタイプ(PF)の特性

一般に、最大使用圧力は最小破裂圧力の 0.5 倍を超えることはできません。発破時には小さな破片が発生することがありますが、合理的な構造設計により破片は発生せず、疲労も少ないです。外周部のクランプ力が不足すると周囲が緩んで脱落しやすくなり、噴射圧力が低下します。穴と穴の間のブリッジに軽微な損傷が生じない限り、噴射圧力は大きく変化しません。通常は気相で使用されます

グラファイトバーストディスク

最大使用圧力は最小ブラスト圧力の 0.8 倍を超えてはならず、破片がブラストされ、耐疲労性が低下します。各種媒体に対して良好な耐食性を持ちますが、気相および液相に適した強酸化性の酸には使用できません。

 

4  バーストディスクの命名規則

タイプコード直径 — 設計破壊圧力 — 設計破壊温度、たとえば YC100-1.0-100 モデル YC、設計破壊圧力 1.0MPa、設計破壊温度 100は、破裂ディスクの設計破裂圧力が 100 であることを示します。は1.0MPaです。


投稿時間: 2022 年 12 月 2 日