破裂光盘:定义,类型,组件,选择,尺寸,优点,安装

破裂盘是工业应用中安全阀(PSV / PRV)之后的第二常用的减压(保护)装置。破裂盘基本上是一种非重构型压力安全装置,可在过压情况下保护设备或系统或潜在损坏的真空条件。破裂光盘也像压力安全盘一样流行,爆破盘或爆裂隔膜。  It consists of

  • 一种一次性膜,其在装置的入口和出口之间的预定压力差(即定义断裂点),阳性或真空之间的预定,从而释放压力
  • 和一个盘式持有人。

破裂光盘的主要目标 (图1)管道或管道系统的安装是最佳地保护和最小化系统/工厂的停机时间。由于破裂光盘是一次性设备。因此,它必须在爆发后更换。破裂盘经常用于化学,石化,油中的过压保护& gas,
和卫生应用。

破裂盘材料

破裂盘可以由过程流体允许的任何材料构成。工业破裂光盘通常由以下材料构建:

  • 碳素钢
  • 不锈钢
  • 石墨
  • Hastelloy.
  • mon
  • inconel.

破裂磁盘被广泛接受并用于工业,通常可从3毫米至1200毫米尺寸。

压力安全阀(PSV)破裂光盘的优点

破裂光盘的主要优点 比较电子,气动或弹簧加载的安全系统

  • 破裂光盘的故障安全性能。
  • 经济
  • 高可靠性以防止系统不必要的停机
  • 简单的设计,没有活动部件
  • 泄漏紧绷。
  • 快速反应以快速缓解多余的压力
  • 轻的
  • 用于气体或液体处理应用
  • 每个服务的每个破裂光盘都没有额外的维护费用。
工业应用的典型破裂光盘
图1:工业应用的典型破裂光盘

破裂光盘的缺点

但是,缺点也很少。这些都是

  • 在申请前无法测试。
  • 可以随着年龄或由于腐蚀而降解。
  • 每次破裂时都需要更换。因此,可能需要关闭来改装。
  • 在安装过程中谨慎行使,不要损坏破裂光盘
  • 安装过程中的螺栓扭矩不当也可能影响盘爆压力

破裂光盘的设计

破裂磁盘的破裂盘包括一个或多个平坦或圆顶层 通常,圆形或正方形。光盘的破裂元件配备有通常通过激光器产生的断裂点。这些断点可以由简单的切口甚至特殊几何形状制成。破裂盘通常是热或机械的。无论磁盘设计如何,都应使用安全系数。

破裂光盘类型

根据应用和适用性,破裂光盘可以是不同类型的。它们主要由金属或塑料(Inconel,Hastelloy或钽,塑料衬垫如PTFE或FEP)制成。圆顶的破裂光盘是两种类型

  • 让圆顶走向这个过程(逆转作用破裂光盘)实现非常高的操作压力和工作压力比。
  • 或让圆顶远离该过程(正向作用破裂光盘 )。
    • 正起复合光盘
    • 正起固体金属盘
    • 前置率得分金属圆盘
    • 石墨圆盘

逆向裂缝圆盘与前置裂缝圆盘之间的差异

下面列出了上述破裂磁盘类型之间的主要差异:

反向作用破裂盘(图2)正向作用破裂盘(图3)
圆顶的凸面面向过程媒体圆顶的凹面面向过程介质
当压力在圆顶产生不稳定时,函数导致圆顶的逆转或屈曲。它们旨在采取压缩。当盘的最弱部分超过其拉伸强度时的功能。它们旨在遵守张力。
拥有更长的循环寿命并产生压力是压缩的。因此,较少的裂缝繁殖。由于促进裂纹繁殖的拉伸应力产生,较低的循环寿命。
圆顶通常支撑在出口侧,以防止在逆转之前移动圆顶。通常不支持。
昂贵 比较便宜
表1:破裂光盘反向作用vs正向作用
逆向裂缝盘
图2:反向作用破裂磁盘的工作
前代理破裂光盘
图3:正向作用破裂光盘的工作

安装方法

A 可以安装破裂光盘

  • 直接在法兰之间,或
  • 插入破裂盘保持器,然后安装在凸缘之间。

参见图4,下面显示标准破裂光盘安装之一。

安装破裂光盘
图4:安装破裂光盘的安装

你如何选择一个破裂光盘?

破裂光盘不是标准化的产品。 因此,需要考虑各种参数来获得右侧设备的最佳选择。很少有这些参数对爆破片的正确选择是:

  • 线路操作参数。
  • 管尺寸(破裂盘的直径被指定与管道或法兰的直径匹配,作为标称管道尺寸DN或NPS(标称管道尺寸)。
  • 突发或设定压力(破裂盘打开的压力。以这种方式选择,在存在任何系统损坏之前打开破裂光盘。它通常在正常操作期间高于工作压力,低于最大允许的工作压力工作压力)和相应的温度。
  • 突发公差: 定义围绕破裂光盘打开的定义突发/设置压力周围的容差。例如,如果破裂的光盘具有+/- 10%的突发容差,并且限定的突发压力为10巴,则破裂盘将在9巴和11巴之间打开。
  • 允许的过压或真空压力
  • 过程媒介
  • 真空抵抗
  • 脉动
  • 必要的通风区或所需的流速
  • 阶段应用: 仅用于燃气椎间盘应该仅用于气态介质。
  • 破裂光盘操作比率: 这是延长使用寿命的破裂盘的压力。根据所使用的施工方法和材料,破裂盘的最大工作比率为约50%至95%。因此,破裂磁盘选择必须考虑这种比率以进行正常工作。

破裂光盘的组件

破裂磁盘的主要组件是:

  • 破裂盘
  • 破裂盘持有人
  • 警报系统转移信号破裂光盘开口
  • 隔热板
  • 挡板

调整破裂光盘

特定应用的破裂光盘尺寸按照ASME部分VIII div中描述的标准方法完成。 1,API RP520,API RP 521和起重机TP-410。遵循三种基本方法进行尺寸尺寸破裂光盘器件。他们是:

  • 排出系数法(kd)
  • 流动方法的抵抗力(kr ) 和
  • 组合能力方法

破裂圆盘尺寸排出方法的共同效率

在排出模型的系数中,破裂盘被认为是释放阀,并且使用具有固定放电系数的浮雕阀公式估计流动区域,“kd“0.62。为了使用这种用于破裂光盘尺寸的方法,必须满足以下四种条件:

  • 破裂磁盘必须安装在设备的8个管道直径范围内或过压来源。
  • 破裂盘排放管应限于5个管道直径。
  • 破裂盘式放电应直接到​​大气。
  • 入口和出口管道至少与破裂盘相同的标称管道尺寸。

这是普遍称为“8和5规则”。 “8的典型草图&图5中提供了5“破裂盘尺寸的规则。 5下面:

破裂圆盘尺寸排出方法的共同效率
图5:破裂圆盘尺寸的排出方法的共同效率

计算的流量区域称为最小净流量区域(MNFA)。这是满足所需流程所需的破裂盘的最小横截面积。破裂盘制造商为每个模型和大小发布实际的净流量区域(NFA)。对于所选的破裂磁盘,NFA应大于或等于MNFA。

破裂盘尺寸的流动方法

流动方法的抵抗分析了浮雕管道的流量,并考虑了浮雕管道和所有组件的摩擦损失。这种损失通常包括喷嘴入口和出口,肘部,发球区域,减速剂,阀门和破裂盘。破裂盘也被认为是管道部件,并且确定其对所有摩擦损失的贡献。

代表由于破裂盘装置引起的速度头损失的因子KR是由制造商在实验的流动实验室确定其产品系列产品,并根据ASME部分VIII,第13段认证。这个Kr 占磁盘的持有者和突发特性。 API RP521建议使用Kr 1.5。但是,ASME部分VIII,第13段陈述了一个kr 2.4 of 2.4。 ASME PTC25提供标准化的测试方法来测量kr 破裂光盘装置。通过量化该性能特性,可以选择破裂光盘设备。

你在哪里使用破裂光盘?

下图(图6)显示了三种主要案例破裂光盘应用。

破裂光盘作为初级和次级救济的应用
图6:将破裂光盘应用为初级和次级浮雕

破裂光盘作为主要救济

破裂盘可以用作另一种压力释放装置,以保护管道系统的血管免受超压。在以下情况下,通过压力释放装置,它们可以作为主要浮雕选择:

  • 当压力升高如此大而快速,需要极快的作用以防止灾难性失败。避险阀(PSV / PRV)仍然可以并行安装,以防止其他缓解方案。
  • 当缓解流体可能妨碍压力泄压阀的适当操作时。
  • 使用破裂盘作为初级浮雕,如果缓解流体是无毒的,无危险的,并且系统停止,并且流体丧失不是问题。
  • 当船舶没有永久供应连接时,并保护血管免受火灾或其他热量的暴露。这通常是在环境温度下的非冷藏液化可压缩气体的储存容器的情况。

破裂光盘作为二级浮雕装置

  • 如前所述,可以并联使用破裂盘和减压阀。在这种配置中,设计考虑了双重危险场景,并通过血管过压和减压阀故障提供保护。
  • 如果该过程涉及放热反应,其中出现异常高和无法控制的压力条件,建议平行安装破裂盘和PRV。

破裂圆盘和减压阀的组合

第二个破裂盘的结合使用以及压力泄压阀现在在行业中变得越来越受欢迎。有两个潜在的可能性:

  • 浮雕阀的破裂盘上游(入口)。
  • 防阀的破裂盘下游(出口)。 

压力阀门入口处的破裂盘

在PRV / PSV上游安装破裂光盘的过程益处如下:

  • 它确保了系统的正密封。
  • 它可以保护PSV / PRV从包含固体的流体中,可以插入/损坏阀门。
  • 它提供保护阀免受腐蚀,从而降低阀门维护。
  • 它允许原位测试和安全阀的校准。
破裂光盘
图7:破裂光盘

在减压阀出口处破裂盘

也可以安装破裂光盘 在减压阀的下游侧,以便为此目的 保护阀门从下游流体的大气压。如果救济 排放在公共标题通气介质中的流体可导致腐蚀 或聚合。在这种情况下,破裂光盘将隔离排气 来自浮雕阀的介质。

破裂盘也可用于上游以及压力释放装置的下游。

对你来说很少有资源..

喇叭口和救济阀管道的路由:一篇文章
各种类型的压力缓解装置,用于工艺植物中的压力容器
造型浮雕阀(压力安全阀)推力力
使用Caesar II的PSV连接管道系统的应力分析

打印友好,PDF& Email

Anup Kumar Dey

我是一名机械工程师转向管道工程师。目前,我在一名高级管道压力工程师中工作。我对博客非常激烈,总是试图做独特的事情。本网站是我对博客世界的第一个冒险,目的是与世界各地的其他管道工程联系起来。

One thought on “破裂光盘:定义,类型,组件,选择,尺寸,优点,安装

  1. 破裂光盘和安全装置的惊人和详细说明。我喜欢这篇文章非常清晰,足够精确地,最重要的是用图表提供彻底。我是第三年化学工程学生迁至第四年,我发现这与我的学期课程有6个安全相关主题,我发现这非常相关。整体上我的一个有趣的文章。

发表评论

您的电子邮件地址不会被公开。 必需的地方已做标记 *

最近的帖子