Disk za rupturu, također ponekad poznat kao “rasprskavajući disk” ili “dijafragma diska”, mehanička je komponenta koja je općenito instalirana kao sigurnosni uređaj za sprječavanje oštećenja i ozljeda uzrokovanih problemima s tlakom unutar stroja ili drugog uređaja. To je u biti metalni ili sintetički prsten koji je ugrađen u unutarnje komore nečega poput ventila ili cijevi pod tlakom. Ako i kada tlak postane veći nego što uređaj može podnijeti, disk puca ili puca, što učinkovito zaustavlja mehaničku aktivnost. U gotovo svim slučajevima, disk ima samo jednokratnu upotrebu; jednom kad pukne, ne može se ponovno zatvoriti. Zamjena može potrajati, ali obično štedi mnogo novca i truda u usporedbi s oštećenjima koja se često događaju kada unutarnji pritisak izmakne kontroli. Brojni različiti uređaji koriste ovu vrstu mehanizma, iako je najčešće u zrakoplovstvu i zrakoplovstvu, farmaceutskoj proizvodnji i proizvodnji prerađene hrane te medicinskim aparatima.
Najčešće aplikacije
Ove vrste uređaja vrlo su česte u nizu industrijskih strojeva, obično u situacijama kada postoji potreba za regulacijom prisilnog tlaka unutar određene komore ili ventila. U zrakoplovstvu, na primjer, to se događa u komorama za gorivo i tlačnim sustavima u kabini za zrakoplove i plovila koja se kreću visoko u atmosferu ili dalje. Također se puno koriste u kotlovima i parnim tlačnim spremnicima, a oboje su uobičajeni u proizvodnji hrane i lijekova. Određeni medicinski uređaji, osobito oni koji se oslanjaju na hidrauliku, također ih mogu koristiti.
Iako je većina strojeva i uređaja u ovim kategorijama prilično velika, diskovi su obično manji. Obično se izrađuju posebno za uređaj u koji su ugrađeni, ali se obično postavljaju u unutarnje dijelove ventila i drugih točaka distribucije.
Oblik i karakteristike
Tlačna strana većine diskova je konkavna i nalik na zdjelu. Kako pritisak raste, disk doživljava sile napetosti jer se materijal rasteže ili izboči prema van. Originalni disk za rupture razvijen je 1931. od strane BS&B Safety Systems, te je poboljšan i malo modificiran u ono što je poznato kao “disc tipa B” počevši od 1934. Disk tipa B od tada se koristio u stotinama tisuća aplikacija, i prototip je za većinu modernih modela.
Osnovni kriteriji dizajna i proizvodnja
Najvažniji kriterij dizajna obično je da disk ne uspije pri navedenom tlaku unutar raspona koji je odredio proizvođač. Razlike u granicama tlaka postižu se varijacijama u svojstvima materijala, obliku i veličini diska i montažnog sustava. Dodatni kriteriji dizajna mogu uključivati nefragmentaciju diska, korištenje za sterilne uvjete ili biološke sustave zadržavanja koji omogućuju bijeg pritiska, ali ne i bilo kakve biološke ili druge materijale.
Diskovi namijenjeni radu u nuklearnom okruženju, kao što je nuklearna podmornica ili elektrana, obično su podvrgnuti vrlo strogim zahtjevima dizajna. Svojstva materijala, posebno lomljivost ili lakoća loma, mogu se promijeniti ako disk bude izložen zračenju. Kao posljedica toga, uređaje u ovim kategorijama treba redovito testirati i pregledavati kako bi se osigurala njihova cjelovitost.
U većini slučajeva, ove vrste sigurnosnih uređaja za rasterećenje tlaka proizvode se kao sustav. Moraju se koristiti ispravni držači, kao i sami ispravni dijelovi. Iako pogrešne komponente mogu fizički pristajati, tolerancije, konstrukcijsko naprezanje ili drugi parametri mogu se dovoljno razlikovati i uzrokovati nepotrebno kvarove niskog tlaka ili dopustiti da se uvjeti nadtlaka nastave.
Posljedice neuspjeha
Tipično, nakon što disk pokvari, ne može se resetirati i umjesto toga se mora zamijeniti. Ovaj zahtjev za projektiranje temelji se na obrazloženju da za održavanje sigurnih operacija treba pronaći uzrok stanja nadtlaka. Uključenu opremu i okolnu opremu i strukture također treba pregledati prije ponovne uporabe.
Specijalizirane namjene
Specijalizirane namjene uključuju one dizajnirane za spremnike u tranzitu, poput vlaka ili kamiona. Kretanje tekućine unutar posude zahtijeva da rupturni disk ne reaguje s bilo kojom komponentom unutar tekućine. Opasni materijali mogu zahtijevati drugi disk za pucanje koji pri višem tlaku ne uspije zadržati materijal unatoč stanju nadtlaka.