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ラプチャーディスクについて

密閉容器や配管の一部に、あらかじめ、ウィーク・スポットを設けておきますと、内圧が一定まで上昇したとき、 この部分のみが破壊されて内圧を放出し、他の部分は保護されます。 このウィーク・スポットに、形状・寸法・圧力・温度などの条件を与えたものを、ラプチャーディスク(破裂板)と呼んでおります。

Point1

Point 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。

Point2

Point 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。

Point1

Point 1

圧力放出速度が速い

Point2

Point 2

漏れがない

Point3

Point 3

高粘性流体・固着性流体・
腐食性流体に特に好適である

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)

ラプチャーディスクを単体で設置および安全弁またはラプチャーディスクを組合せて設置する場合

ラプチャーディスクおよび安全弁を組合せて設置する場合
組合せ

並列

ラプチャーディスク=安全弁
目的または効果
  1. ラプチャーディスクの寿命延長
  2. 安全弁の作動不良対策
ラプチャーディスクおよび安全弁を組合せて設置する場合
組合せ

直列

ラプチャーディスク→安全弁

目的または効果
  1. 安全弁の入口側の腐食、異物の侵入、リークの防止
  2. ラプチャーディスクの破裂時、不必要な液体の流出防止
ラプチャーディスクおよび安全弁を組合せて設置する場合
組合せ

直列

安全弁→ラプチャーディスク

目的または効果
  1. リークの防止
  2. ラプチャーディスクの寿命延長
ラプチャーディスクおよび安全弁を組合せて設置する場合
組合せ

直列

ラプチャーディスク→ラプチャーディスク

目的または効果
強腐食性流体用
上流側ラプチャーディスクが腐食などでピンホールが発生した際、圧力計などでこれを検出し、ラプチャーディスクを交換するまでリークの防止、異常圧力に対して容器を保護する

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