破裂椎間板の破片化

断片化とは何か、ASME はそれについて何を言っているのか、そして運用および保守エンジニアはリスクを軽減するために何ができるのかについて説明します。

2022年3月15日火曜日

断片化とは何ですか?

破砕とは、破裂板が破裂時に複数の破片に砕け散ることです。従来の破砕板の設計は、全て破砕型でした。刻み目がなく、前方に作用する(「張力負荷型」とも呼ばれる)破砕板は、どのような種類の金属であっても破砕しやすい傾向があります。グラファイト製の破砕板は、グラファイトが非常に脆い材料であるため、必ず破砕されます。

断片化はなぜ問題になるのでしょうか?

破片化設計の破裂板が破裂すると、破片は容器や配管の内容物とともに下流の配管に入り込みます。これらの破片は、最悪の場合、製品を汚染し、除去が困難になる可能性があります。最悪の場合、下流の配管やバルブを詰まらせたり、汚れを付着させたり、損傷させたりして安全上の問題を引き起こし、修理、清掃、メンテナンスのために運転を停止する必要が生じる可能性があります。これらの問題を回避するため、ASMEは、圧力逃し弁または安全弁の下側で使用されるすべてのディスクは、破片化しない設計でなければならないと規定しています。  

 問題を軽減するために何ができるでしょうか?

 工場やプロセスで断片化が問題になる可能性がある場合は、問題を軽減するために実行できる手順がいくつかあります。

  • グラファイト製の破裂ディスクを金属製にアップグレードしましょう。
    この動画では、グラファイト製と金属製の破裂ディスクの破砕レベルの違いを明確に示しています。プロセス中に腐食性物質が存在する場合、ほとんどの金属製ディスクはハステロイやインコネルなどの耐腐食性材料で製造できます。それでも不十分な場合、または価格を特に重視する場合は、ディスクを保護するためにフッ素樹脂ライナーでライニングすることもできます。OsecoElfabのFASおよびSafe-Gard破裂ディスクはどちらも耐腐食性金属で提供されており、必要に応じてライニングを施すことができます。
  • 適切なディスク設計を選択する
    破砕のリスクを低減または排除する最も安全な方法は、破砕しないように特別に設計されたディスクを使用することです。例としては、前述のFASやSafe-Gardのようなクロススコアリングが施された順方向作動型ディスクや、外周スコアリングが施された逆方向作動型ディスクなどがあります。PRO+KRGLやOpti-Gardのような多くの逆方向作動型ディスクも、低圧と高圧の両方で破砕を防止するように設計されています。
  • 圧力逃し弁または安全弁の下で使用するディスクの仕様書に、非破砕性設計が記載されていることを確認してください
    。ASME (米国機械学会)はPRO+KRGLや多目的タイプのOpti-Gard
規制遵守における破砕抑制についてさらに詳しくお知りになりたい場合は、当社の設計エンジニアが、無料かつ義務のないコンサルティングまたは現地調査。調査では、当社のエンジニアがお客様のプラントまたはアプリケーション内のすべてのラプチャーディスク設置箇所を検査します。作成されたレポートは、ASME Section XIIIへの準拠を証明するために、また在庫統合やコスト削減の機会を特定するために使用できます。

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この高速ビデオは、3 種類の破裂ディスクが破裂すると何が起こるかを示しています。

  • 黒鉛
  • フラットメタルコンポジットディスク
  • 逆作動金属ディスク

ご覧の通り、グラファイトディスクはすぐに小さな破片に砕け散ります。しかし、平らな金属複合ディスクは破片になりません。ディスクの周囲に刻まれた溝が破裂を抑制し、破片の飛散を防ぎます。逆作動設計と3枚目のディスクの周囲に刻まれた溝が破片の飛散を防ぎます。ディスク全体が上部の「ヒンジ」から持ち上がりますが、下流の配管に破片が飛散することはありません。 

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