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ラプチャーディスクについて

Purpose1

Purpose 1

圧力容器・配管・ダクトなど、密閉された装置や設備が過剰圧力によって破損するのを防ぐ安全装置・器具です。

Purpose2

Purpose 2

密閉された装置や設備内の圧力が異常に上昇した際、極薄の金属板(ディスク)が破裂することで流体を噴出させ、圧力を下げる働きをします。

ラプチャーディスクユニットは、石油化学・原子力などの各種プラントの密閉容器・機器類・配管などを、 機械的誤操作・化学反応 の暴走・容器内外の火災などによる過剰圧力の危険から保護するために使用されます。 安全装置には種々のものがありますが、運転中における完全シールに問題があります。この点ラプチャーディスクは、 可燃性・有毒・高価などの各ガスおよび放射性流体のリークによる危険または浪費を防止するのに効果的です。
このように、ラプチャーディスクは通常安全装置として使用されます。
このほかラプチャーディスクユニットは、過剰圧力の放出だけではなく、 あらかじめ設定した条件(温度・圧力・時間など)で一瞬に開口する急開弁として、 パイロット・プラントや実験装置にも利用されております。

一般的に安全装置として利用されるバネ式安全弁には吹き止まり圧力があります。 ラプチャーディスクは吹き止まり圧力がない安全装置として区別されており、バネ式安全弁の代わり(代替性)、もしくは併用する安全装置・器具(併用性)として数多く利用されています。

ディスク

設定された圧力及び温度において破裂する金属板の部品です。破裂圧力を調整する機能とシール機能を持ち合わせています。なお複合型の場合のディスク材質は、通常PTFEとなっています(複合型の破裂圧力の調節はスリットディスクで行います)。

ラプチャーディスクの構成 ディスク

ホルダー

ディスクを確実に固定する部品です。ラプチャーディスクはディスクが確実に固定されないと、ディスクに加わる応力が変化して破裂圧力が変化する可能性があります。そのため、専用保持具が必要となります。

ラプチャーディスクの構成 ホルダー

スリットディスク

複合型に使用されるドーム状で放射線状に溝がある金属製の部品です。この溝によって破裂圧力を調整します。

ラプチャーディスクの構成 スリットディスク

バキュームサポート(Vサポート)

装置内が真空や背圧になる場合に使用し、ディスクの上流側に重ねるようにして取り付け、ディスクの変形及び座屈を防ぐ部品です。Vサポートには、ディスクとともに破裂する開放型と交換不要の非開放型の2タイプがあり、通常は引張型の真空仕様に使用します。

ラプチャーディスクの構成 バキュームサポート(Vサポート)
Point1

Point 1

圧力放出速度が速い

Point2

Point 2

漏れがない

Point3

Point 3

高粘性・固着性流体に好適

Point4

Point 4

腐食性流体にも
対応可能

安全弁との作動比較

ラプチャーディスクの優位点

  • 漏れがない
  • 放出速度が速い
  • 確実に作動 作動(破裂)は数~数十msec

1

例えば

安全弁
安全弁
  • 吹始め圧力(例:0.45MPa)
  • 吹出し圧力(例:0.50MPa)
  • 吹止まり圧力(例:0.40MPa)
ラプチャーディスク
ラプチャーディスク
  • 破裂圧力(例:0.50MPa)

2

運転時

安全弁
安全弁
  • 一次側圧力(例:0.40MPa以下)
ラプチャーディスク
ラプチャーディスク
  • 一次側圧力(例:0.40MPa以下)

3

圧力上昇(吹き始め圧力)時

安全弁

安全弁

前漏れが始まる

  • 一次側圧力(例:0.45MPa)
    (=吹始め圧力)
ラプチャーディスク

ラプチャーディスク

漏れなし

  • 一次側圧力(例:0.45MPa)

4

圧力上昇(吹き出し圧力以上)時

安全弁

安全弁

全開

  • 一次側圧力(例:0.50MPa以上)
    (吹出し圧力以上)
ラプチャーディスク

ラプチャーディスク

破裂

  • 一次側圧力(例:0.50MPa以上)
    (吹出し圧力以上)

5

作動後

安全弁

安全弁

弁閉

  • 一次側圧力(例:0.40MPa以下)
    (=吹止まり圧力)
ラプチャーディスク

ラプチャーディスク

破裂後のため開放

  • 一次側圧力(例:0.40MPa以下)

ケミカルプラント

ラプチャーディスクのもっともポピュラーな使用用途です。国内外の数多くのプラントで、今日も安全を見守っています。写真のように、圧力タンク上部にラプチャーディスクと安全弁を直列に設置する場合、破裂時に破片の飛散がない形式のラプチャーディスクが選定されます。

ラプチャーディスク導入事例 ケミカルプラント

発電用ディーゼルエンジン

常に高温・高回転で稼働しているターボチャージャーの保護には、ラプチャーディスクの設置が不可欠です。陸上用及び船舶用を問わず、採用されています。 この装置には、ラプチャーディスクが破裂したことを知らせる検出装置を設置。非常にシンプルな構造のため、他の用途・あらゆる型式のラプチャーディスクに搭載可能です。

ラプチャーディスク導入事例 発電用ディーゼルエンジン

変電所

現在主流のガス遮断機用として圧倒的なシェアを誇ります。高い密度性が要求されるガス容器内部の保護には、シンプルなラプチャーディスクが最適です。 1装置あたりの使用数量が非常に多く、コスト削減のため簡易ホルダー構造としています。お客様のご用途に合わせて柔軟に対応いたします。

ラプチャーディスク導入事例 変電所

集塵機

粉体プラント運転に不可欠な集塵機は、常に粉塵爆発の危険性に曝されています。「もしも」のときにこそ、ラプチャーディスクは威力を発揮し、最悪の事態を回避します。 比較的低圧力・大口径を要求される集塵機用にはホルダーを使用せず、ディスク単体で性能を発揮するタイプのラプチャーディスクを推奨します。口径1,000Aまでの制作実績があります。

ラプチャーディスク導入事例 集塵機

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