Rüptür diski - Rupture disc
Bir kopma diski olarak da bilinen, basınç emniyet diski , patlama diski , patlama diski ya da patlama diyafram , tekrar kapanmayan bir basınç tahliye en kullanımlarda, bir koruma, bu emniyet cihazı basınçlı kap aşırı basınç veya potansiyel olarak zarar veren, malzeme ve sistem vakum koşulları.
Bir yırtılma diski, bir tür fedakar parçadır, çünkü önceden belirlenmiş bir pozitif veya vakum fark basıncında başarısız olan tek kullanımlık bir membrana sahiptir. Membran genellikle metalden yapılır, ancak belirli bir uygulamaya uyacak şekilde hemen hemen her malzeme (veya katmanlardaki farklı malzemeler) kullanılabilir. Kopma diskleri, sistem basıncındaki artışa veya azalmaya anında tepki verir (milisaniyeler veya çok küçük boyutlarda mikrosaniyeler içinde), ancak disk bir kez kırıldığında yeniden kapanmaz. Basınç tahliye vanalarının kullanımına kıyasla patlama disklerinin uygulanmasının başlıca avantajları arasında sızdırmazlık, maliyet, tepki süresi, boyut kısıtlamaları ve bakım kolaylığı sayılabilir.
Kırılma diskleri, petrokimya , havacılık , havacılık , savunma, tıp, demiryolu , nükleer , kimya , ilaç , gıda işleme ve petrol sahası uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır . Tekli koruma cihazları olarak veya geleneksel bir emniyet valfi için ikincil tahliye cihazı olarak kullanılabilirler ; basınç yükselirse ve emniyet valfi çalışmazsa veya yeterince basıncı yeterince hızlı tahliye edemezse, patlama diski patlayacaktır. Kopma diskleri sıklıkla emniyet tahliye vanaları ile birlikte kullanılır, vanaları prosesten yalıtarak vana bakımından tasarruf sağlar ve sızdırmaz bir basınç tahliye çözümü oluşturur. Her durumda muhafaza sağlayan kendinden emniyetli bir mekanik tasarım geliştirerek acil durum basınç tahliye cihazlarının kullanımından kaçınmak, daha yüksek başlangıç maliyetine rağmen en yüksek güvenilirlik için bazen mümkün ve tercih edilir.
Yaygın olarak disk şeklinde üretilmesine rağmen, cihazlar aynı zamanda dikdörtgen paneller ('kırılma panelleri', 'havalandırma panelleri' veya patlama delikleri ) olarak da üretilir ve binaları, kapalı konveyör sistemlerini veya herhangi bir çok geniş alanı, tipik olarak bir patlama nedeniyle oluşan aşırı basınçtan korumak için kullanılır. . Kırılma diski boyutları, endüstri uygulamasına bağlı olarak 0,125 inç (3 mm) ila 4 ft (1,2 m) arasında değişir. Kırılma diskleri ve havalandırma panelleri , özel kullanım ortamının gerektirdiği şekilde karbon çeliği , paslanmaz çelik , hastelloy , grafit ve diğer malzemelerden yapılmıştır.
Kopma diskleri endüstri genelinde yaygın olarak kabul edilir ve çoğu küresel basınçlı ekipman tasarım kodlarında ( Amerikan Makine Mühendisleri Derneği (ASME), Basınçlı Ekipman Direktifi (PED), vb.) belirtilir. Kopma diskleri, tesisatları kabul edilemez derecede yüksek basınçlara karşı özel olarak korumak için kullanılabilir veya yüksek güvenilirlik ve gerekli bir dizi eylemi hızlandırmak için tek seferlik valfler veya tetikleme cihazları olarak işlev görecek şekilde tasarlanabilir.
İki disk teknolojisi
Tüm patlama disklerinde kullanılan, ileri etkili (gerginlik yüklü) ve ters burkulma (sıkıştırma) olmak üzere iki patlama diski teknolojisi vardır. Her iki teknoloji de, arızanın görsel bir göstergesini sağlamak için bir patlama diski göstergesi ile eşleştirilebilir.
Geleneksel ileri etkili tasarımda, yükler, kopma diskinin içbükey tarafına uygulanır ve kubbe, gerilme kuvvetleri malzemenin nihai gerilme gerilmesini geçene kadar gerilir ve disk patlar. Düz kırılma diskinin bir kubbesi yoktur, ancak basınç uygulandığında hala gerilim yüklü kuvvetlere maruz kalırlar ve bu nedenle aynı zamanda ileri etkili disklerdir. Kullanılan hammaddenin kalınlığı ve diskin çapı patlama basıncını belirler. Çoğu ileri etkili disk, %80 veya daha düşük çalışma oranına sahip sistemlere kurulur.
İleri etkili disk tasarımları üzerindeki sonraki yinelemelerde, malzemeyi hassas bir şekilde zayıflatmak için, daha fazla değişkenin patlama basıncını kontrol etmesine izin vermek için üretim sırasında malzemede hassas kesim veya lazer puanları kullanıldı. Diskleri kırmaya yönelik bu yaklaşımın etkili olmasına rağmen sınırlamaları vardır. İleri etkili diskler, disk için önerilen sınırları aşan ve diskin işaretli patlama basıncından daha düşük bir hızda patlamasına neden olabilen basınç döngüsü ve çalışma koşullarından kaynaklanan metal yorgunluğuna eğilimlidir. Düşük patlama basınçları da bu disk teknolojisi için bir sorun teşkil etmektedir. Patlama basıncı düştükçe malzeme kalınlığı azalır. Bu, hasara son derece yatkın olan ve korozyon nedeniyle iğne deliği sızıntıları oluşturma olasılığı daha yüksek olan son derece ince disklere (kalay folyoya benzer) yol açabilir. Bu diskler günümüzde hala başarıyla kullanılmaktadır ve bazı durumlarda tercih edilmektedir.
Ters burkulma kopma diskleri, ileri etkili diskin tersine çevrilmesidir. Kubbe ters çevrilir ve basınç şimdi diskin dışbükey tarafına yüklenir. Ters dönüş eşiğine ulaşıldığında, kubbe çökecek ve ters yönde bir kubbe oluşturmak için geçecektir. Bu olurken, disk, diskin akış aşağı tarafındaki çentik çizgisi boyunca yer alan bıçak bıçakları veya metal noktalar tarafından açılır. Ters burkulma diskini sıkıştırmada yükleyerek, basınç döngüsüne veya titreşimli koşullara direnebilir. Ters burkulma diskinin malzeme kalınlığı, aynı boyutta ve patlama basıncında ileri etkili bir diskinkinden önemli ölçüde daha yüksektir. Sonuç, zaman içinde daha uzun ömür, doğruluk ve güvenilirliktir. Ters burkulma disklerinin doğru şekilde takılması önemlidir. Ters şekilde monte edilirse, cihaz ileri yönde hareket eden bir disk görevi görecek ve daha büyük malzeme kalınlığı nedeniyle, işaretli patlama basıncından çok daha yüksek bir hızda patlayacaktır.
üfleme paneli
Blöf panelleri olarak da adlandırılan üfleme panelleri , kasıtlı olarak zayıflatılmış yapıya sahip alanlar, ani bir aşırı basıncın oluşabileceği muhafazalarda, binalarda veya araçlarda kullanılır. Öngörülebilir bir şekilde arıza yaparak, aşırı basınç veya basınç dalgasını , yapıda feci bir arızaya neden olmak yerine kontrollü, yönlendirilmiş minimum zarara neden olduğu yöne yönlendirirler . Alternatif bir örnek, sıkıştırılmış gaz tüplerini depolamak için kullanılan bir odada kasıtlı olarak zayıflatılmış bir duvardır; bir yangın veya başka bir kaza durumunda, (muhtemelen yanıcı) sıkıştırılmış gazda depolanan muazzam enerji, yapıyı bir termobarik silaha benzer şekilde potansiyel olarak çökertmek yerine "güvenli" bir yöne yönlendirilir .
Askeri uygulamalar
Bazı tankların mühimmat bölmelerinde , mühimmat patlaması durumunda mürettebatı korumak için üfleme panelleri kullanılır ve feci bir öldürmeyi daha az ateş gücüyle öldürmeye dönüştürür .
M1 Abrams da dahil olmak üzere birçok modern tanka üfleme panelleri monte edilmiştir ve geçmişte zırhlılardaki şarjör patlamalarına olası bir çözüm olarak düşünülmüştür .
Askeri mühimmat deposunda patlayıcı barındıran sığınakların tasarımında patlama panelleri de yer alıyor. Bu tür sığınaklar, tipik olarak, dört tarafı beton duvarlar ve toprakla kaplı daha hafif bir malzemeden yapılmış bir çatı ile tasarlanmıştır. Bazı durumlarda bu daha hafif malzeme ahşaptır, ancak metal kaplama da kullanılır. Tasarım, mühimmat deposunda (aynı zamanda kilitli dolap olarak da adlandırılır) bir patlama veya yangın meydana gelirse, patlamanın kuvveti dikey olarak ve diğer yapılardan ve personelden uzağa yönlendirilecek şekildedir.
Biyolojideki uygulamalar
Bazı gen tabancası modelleri de bir patlama diski kullanır, ancak bir güvenlik cihazı olarak kullanılmaz. Bunun yerine, işlevleri cihazın normal çalışmasının bir parçasıdır ve bir numuneye partikül uygulamasının hassas basınca dayalı kontrolüne izin verir. Bu cihazlarda, yırtılma diski, doku veya hücre kültürüne başarılı partikül entegrasyonu ile ampirik olarak ilişkilendirilen optimal bir gaz basıncı aralığında başarısız olacak şekilde tasarlanmıştır. Bazı gen tabancası modelleri için farklı disk güçleri mevcut olabilir.
Referanslar
Dış bağlantılar
- Basit bir sistemin boşaltma alanı gereksinimini hesaplamak için yırtılma diski boyutlandırma hesaplayıcısı .
