Yırtılma diski

Yırtılma diski, patlama diski, patlama diyaframı veya basınç emniyet diski, çoğu kullanımda bir basınçlı kap, ekipman veya sistemi aşırı basınçtan veya potansiyel olarak zarar görmekten koruyan tekrar kapamayan bir basınç giderme emniyet cihazı.
Bir yırtılma diski bir tür kurban parçadır, çünkü pozitif veya vakumda önceden belirlenmiş bir diferansiyel basınçta yırtılan tek kullanımlık bir zara sahiptir. Membran genellikle metalden yapılır, ancak belirli bir uygulamaya uyacak şekilde hemen hemen her malzeme (veya katmanlardaki farklı malzemeler) kullanılabilir. Patlama diskleri, sistem basıncındaki bir artışa veya azalmaya anında tepki (milisaniye veya çok küçük boyutlarda mikrosaniye içinde) sağlar, ancak disk yırtıldığında yeniden kapanmaz. Basınç tahliye vanalarının kullanımına kıyasla kopma disklerinin uygulanmasının başlıca avantajları arasında sızdırmazlık, maliyet, tepki süresi, boyut kısıtlamaları ve bakım kolaylığı yer alır.
Patlama diskleri petrokimya, havacılık, havacılık, savunma, tıp, demiryolu, nükleer, kimyasal, ilaç, gıda işleme ve petrol sahası uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Tekli koruma cihazları olarak veya geleneksel bir emniyet valfi için ikincil bir tahliye cihazı olarak kullanılabilirler; basınç artarsa ve emniyet valfi çalışmazsa veya yeterince hızlı basıncı tahliye edemezse, yırtılma diski patlar. Patlama diskleri genellikle emniyet tahliye valfleri ile birlikte kullanılır, valflerin prosesten izole edilmesini sağlar, böylece valf bakımında tasarruf sağlar ve sızdırmaz basınç tahliye çözümü oluşturur. Bazen, 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 mümkündür ve tercih edilebilir.
Genellikle disk formunda üretilmesine rağmen, cihazlar ayrıca dikdörtgen paneller (kırılma panelleri, havalandırma panelleri veya patlama panelleri) olarak da üretilirler ve binaları, kapalı konveyör sistemlerini veya çok geniş bir alanı tipik olarak bir patlama nedeniyle aşırı basınçtan korumak için kullanılır. Patlama diski boyutları 'den üzerindeki değerlere kadar değişebilir endüstri'deki uygulama yerine bağlı olarak. Patlama diskleri ve havalandırma panelleri, özel kullanım ortamının gerektirdiği şekilde karbon çeliği, paslanmaz çelik, hastelloy, grafit ve diğer malzemelerden yapılır.
Patlama diskleri endüstri genelinde yaygın olarak kabul edilir ve çoğu küresel basınçlı ekipman tasarım standardlarında ( ASME, PED, vb.) tanımlanır. Patlama diskleri, kurulumları kabul edilemeyecek kadar yüksek basınçlara karşı özel olarak korumak için kullanılabilir veya yüksek güvenilirlikle başlatılması ve bir dizi işlemi hızlandırmak için tek seferlik valfler veya tetikleme cihazları olarak hareket edecek şekilde tasarlanabilir.
İki disk teknolojisi
Tüm kırılma disklerinde kullanılan iki kırılma diski teknolojisi vardır: ileri etkili (gerilim yüklü) ve ters burkulma (sıkıştırma). Geleneksel ileri etkili tasarımda, yükler kopma diskinin içbükey tarafına uygulanır, gerilme kuvvetleri malzemenin nihai gerilme basıncını ve disk patlamalarını aşana kadar bombeyi gerer. Düz kırılma diskinde bir bombelik yoktur, ancak basınç uygulandığında hala gerginlik yüklü kuvvetlere maruz kalırlar ve bu nedenle ileri etkili disklerdir. Kullanılan hammaddenin kalınlığı ve diskin çapı patlama basıncını belirler. İleri etkili disk tasarımları üzerinde daha sonraki adımlarda, üretim sırasında malzemedeki hassas kesim veya lazer skorları, malzemenin hassas bir şekilde zayıflaması için patlama basıncının daha fazla değişkeni kontrol etmesini sağladı. Kopma disklerine yönelik bu yaklaşımın etkin olmakla birlikte sınırlamaları vardır. İleri etkili diskler, basınç döngüsü ve disk için önerilen sınırları aşan çalışma koşullarının neden olduğu metal yorgunluğuna eğilimlidir ve diskin işaretli patlama basıncından daha düşük seviyede patlamasına neden olur. Düşük patlama basınçları da bu disk teknolojisi için bir sorun oluşturmaktadır. Patlama basıncı azaldıkça, malzeme kalınlığı azalır. Bu, hasara karşı oldukça eğilimli olan ve korozyon nedeniyle iğne deliği sızıntısı oluşturma olasılığı daha yüksek olan aşırı ince disklere (kalay folyoya benzer) yol açabilir. Bu diskler günümüzde hala başarıyla kullanılmaktadır ve bazı durumlarda tercih edilmektedir.
Ters burkulma kırılma diskleri, ileri etkili diskin ters çevrilmesidir. Bombe ters çevrilir ve basınç diskin dışbükey tarafına yüklenir. Ters eşik değeri karşılandığında, bombe zıt yönde bir bombelik oluşturmak için çökecek ve geçecektir. Bu gerçekleşirken disk, diskin aşağı akış tarafındaki skor çizgisi boyunca bulunan bıçak ağzı veya metal parçacıkları ile açılır. Ters burkulma diski sıkıştırma ile yüklenince, basınç döngüsüne veya titreşimli koşullara dayanabilir. Ters burkulma diskinin malzeme kalınlığı, aynı boyut ve patlama basıncına sahip ileri etkili bir diskten önemli ölçüde daha yüksektir. Sonuç, zaman içinde daha uzun ömürlülük, daha doğruluk ve daha güvenilirlik sağlamaktadır. Ters burkulma disklerinin doğru monte edilmesi şarttır. Baş aşağı monte edilirse, cihaz ileri hareket eden bir disk gibi davranacak ve daha büyük malzeme kalınlığı nedeniyle ayarlanmış patlama basıncından çok daha yüksek bir basınçta patlayacaktır.
Basınç dengeleme paneli
Basınç dengeleme panelleri, kasıtlı olarak zayıflatılmış yapıya sahip alanlar, ani aşırı basıncın ortaya çıkabileceği kapalı kutularda, binalarda veya araçlarda kullanılır. Öngörülebilir bir şekilde hasar oluşturmak yerine, ya da aşırı basınç veya basınç dalgasının, söz konusu yapıda yıkıcı bir hasara neden olması yerine, kontrollü, yönlendirilmiş minimum zarara neden olacağı yönde kanalize ederler. Basınç dengeleme paneli, bazı tankların mühimmat bölmelerinde, mühimmat patlaması durumunda mürettebatı korumak ve çok acı bir ölüme neden olmak yerine daha az yanma nedenli ölümlere dönüştürmek için kullanılır. Alternatif bir örnek, sıkıştırılmış gaz tüplerini depolamak için kullanılan odalarda bir duvar özellikle zayıflatılarak (ince) yapılmaktadır; bir yangın veya başka bir kaza durumunda, (muhtemelen yanıcı) sıkıştırılmış gazda depolanan muazzam enerji, yapıyı bir termobarik silaha benzer bir şekilde potansiyel olarak daraltmak yerine "güvenli" bir yöne yönlendirilir.
Askeri uygulamalar
Patlatma panelleri, M1 Abrams dahil olmak üzere çeşitli modern tanklara monte edilmiştir ve geçmişte savaş gemilerinde cephanelik patlamalarına olası bir çözüm olarak düşünülmüştür.
Askeri mühimmat depolarında, patlayıcıları barındıran sığınakların tasarımında patlama panelleri bulunmaktadır. Bu sığınaklar, tipik olarak, dört tarafı beton duvarlar ve toprakla kaplanmış daha hafif bir malzemeden yapılmış bir çatı ile tasarlanmıştır. Bazı durumlarda bu daha hafif malzeme ahşaptır, ancak metal kaplama da kullanılır. Tasarım, mühimmat sığınağında (ayrıca soyunma odası olarak da adlandırılır) bir patlama veya yangın meydana gelirse, patlamanın kuvveti dikey olarak ve diğer yapılardan ve personelden uzağa yönlendirilecekti.
Biyolojideki uygulamalar
Bazı gen tabancası modelleri de bir yırtılma diski kullanır, ancak bir güvenlik cihazı olarak kullanmaz. Bunun yerine, işlevleri cihazın normal çalışmasının bir parçasıdır ve partikül uygulamasının bir numuneye hassas basınç bazlı kontrolünü sağlar. Bu cihazlarda, yırtılma diski, doku veya hücre kültürüne başarılı partikül entegrasyonu ile ampirik olarak ilişkilendirilmiş optimum gaz basıncı aralığında yırtılacak olacak şekilde tasarlanmıştır. Bazı gen tabancası modelleri için farklı disk güçleri mevcut olabilir.