圧力緩和用語集

ほとんどの破裂ディスク製造業者が製品を製造する際に準拠する公認規格です。

これは、破裂板が破裂した際のシステム内の実際の圧力です。この圧力は、破裂板が不適切に取り付けられていたり損傷していない限り、通常はスタンプ破裂圧力と同じになります。破裂板に逆圧がかかると、スタンプ破裂圧力から逸脱する可能性があります。

圧縮荷重式ラプチャーディスクは、通常の作動圧力が成形クラウンの凸面側または隆起面にかかるようにシステムに設置されます。圧縮荷重式ラプチャーディスクの一例として、リバースバックリングシステムが挙げられます。

損傷したラプチャーディスクは、予測とは異なる圧力で破裂します。この差異は、損傷率と呼ばれる値で報告されます。損傷率は、損傷したディスクの実際の破裂圧力を刻印破裂圧力で割った値です。損傷率が1以下であれば、ディスクが損傷していても、刻印破裂圧力以下で破裂することをお客様に保証できます。一方、損傷率が1より大きい場合は、実際の破裂圧力が刻印破裂圧力を超える可能性があることを示します。例えば、刻印破裂圧力が100 psigで損傷率が1.5の損傷ディスクの場合、実際の破裂圧力は150 psigになる可能性があります。

破裂板は差圧装置です。破裂板の前後の差圧が規定破裂圧力を超えると破裂します。システムに背圧がある場合は、規定破裂圧力に背圧を加えて真の破裂圧力を算出する必要があります。

ディスクが期待される動作温度をシミュレートするために、オーブン内での試験破裂を実施します。例えば、OsecoElfab FASディスクは、特定の温度における特定の破裂圧力で注文されます。環境オーブン内で1回以上の試験破裂を実施し、ディスクが実際にその条件の組み合わせで破裂するかどうかを確認します。

損傷率と反転率が1以下のディスクを指します。ディスクが損傷したり、上下逆さまに取り付けられた場合でも、刻印破裂圧力以下でディスクは開きます。

発見プロセスとは、製造範囲内の破裂圧力を達成するために職人が行う、管理された実験手順です。ディスク製造業者は、数式、統計的プロセス管理、そして過去の記録を用いて、特定の破裂圧力を見つけ出します。

損失係数「K」の概念は、エルボ、T 字継手、継手、バルブ、レデューサーなどによる配管システムの「小さな」損失を定義するために長年使用されてきました。したがって、K は速度ヘッドの数で表された圧力損失です。K は技術的にはコンポーネントの形状とレイノルズ数に依存しますが、完全に発達した乱流では形状への依存が最も強くなります。Kentrance、Kelbow、Kpipe、および Kexit を提供できる情報源はいくつかあります。ASME コードの 1998 年改訂より前は、エンジニアにはラプチャー ディスクの KR の信頼できる情報源がありませんでした。API RP521 では、ディスクの設計などに関係なく、KR を 1.5 と推定していました。ほとんどの場合、これは控えめな値でした。ただし、National Board Red Book で明らかなように、定格 KR がこの値を超えるディスクがいくつかあります。

「ロット」とは、同じサイズとスタイルで、同じ破裂圧力と温度要件を満たす、同じ注文内のすべてのディスクを指します。他の注文では、それらは同一です。

ASMEは製造範囲を次のように定義しています。「製造設計範囲とは、破裂板製造業者と使用者またはその代理人との間で合意された特定の要件を満たすために、規定の破裂圧力が許容範囲内に収まらなければならない圧力範囲です。」（UG-127 脚注46）

製造範囲とは、要求破裂圧力からの許容偏差として事前に定められたもので、この範囲内であれば刻印された破裂圧力は製造業者とユーザーにとって許容範囲内とみなされます。これは機械加工部品の公差に似ています。製造範囲は製品タイプ別にカタログに掲載されています。ディスクスタイルごとに製造範囲の表があります。標準ディスクまたは複合ディスクの製造範囲の例を以下に示します。要求破裂圧力が100#で、製造範囲が+10%から-5%であると仮定します。このディスクの注文は、刻印された破裂圧力が110#から95#の範囲で製造され、範囲内であれば「良品」とみなされます。ロット内のすべてのディスクは同じ破裂圧力で刻印されることにご留意ください。

多くの場合、製造範囲全体を調整するには、要求された破裂圧力のマイナス側に範囲全体をシフトします。上記の例を使用すると、製造範囲全体の15%をマイナス側にシフトできます。これにより、要求された破裂圧力100#が最大可能値となり、ディスクに刻印された破裂圧力は85#から100#の間になります。これまでと同様に、ロット内のすべてのディスクは同じ破裂圧力で刻印されます。場合によっては、1/2または1/4範囲のディスクが提供されることもあります。

OsecoElfabのPCRやFASディスクなど、あらかじめ刻み込まれたラプチャーディスクの製造範囲は、通常10%、5%、あるいは0%の範囲で表されます。0%範囲のラプチャーディスクは、刻印された破裂圧力が注文通りで、偏差はありません。刻み込みラプチャーディスクの製造範囲は常にマイナス側です。例えば、100# FASディスクの製造範囲が5%の場合、刻印された破裂圧力は95#から100#までとなります。

OsecoElfabのラプチャーディスク（オプション付き）を説明する際、通常はCOVやRSTDRといった略語を使用します。これらの略語は上から下へ割り当てられます。使用可能なアクセサリには、[R]ings、[L]iners、[V]acuum supportなどがあります。このシステムを用いると、RCOVは[CO]mposite Discの上に[R]ingがあり、その下に[V]acuum supportがあることを意味します。

ディスクの種類によっては、破裂しても破片が出ないように設計されているものもあります。また、破片の飛散を最小限に抑えるように設計されているものもあります。

営業比率とは、

標準作動圧力と刻印破裂圧力の2つの圧力があります。作動率は通常パーセンテージで表され、ディスクの種類によって異なります。作動率を超えると、ディスクの耐用年数が短くなります。良好な耐用年数を得るには、ディスクを所定の作動率以下で運転する必要があります。例えば、OsecoElfabの標準ディスクの作動率は0.7、つまり70%です。これは、良好な耐用年数を得るには、ディスクを刻印破裂圧力の70%を超える圧力で運転してはならないことを意味します。

FASやPCRなどの他のディスクの稼働率は0.9%または90%です。

破裂ディスクを選択する際には、動作比率を考慮することが重要です。

例を使用して、これらの要因の関係を見てみましょう。 MAWP が 500 psig、通常動作圧力が 410 psig の容器を保護するとします。破裂しないため、FAS スコアのラプチャー ディスクを選択しました。要求される破裂圧力は 500 psig です。次に、製造範囲を考慮する必要があります。ディスクを 10% の製造範囲 (10%、5%、0% が使用可能) で注文した場合、ディスクの刻印破裂圧力は 450 psig ～ 500 psig になる可能性があります。刻印破裂圧力が 450 psig である「最悪のケース」を想定してみましょう。動作率は 90% であるため、このディスクの通常動作圧力は 405 psig を超えてはなりません。これは、システムに必要な 410 psig よりも 5 psig 低くなります。この例では、要件を適切に満たすには 5% の製造範囲を注文する必要があります。

（ポンド力毎平方インチゲージ）は、周囲の大気に対する相対的な圧力の単位です。一方、psia（ポンド力毎平方インチ絶対）は、真空（宇宙空間など）に対する相対的な圧力を表します。海面では、地球の大気は実際には14.7psiの圧力を及ぼしています。人間は体内の圧力が外圧と一致するため、この圧力を感じません。圧力計が真空中でゼロになるように校正されている場合、地球上の海面では14.7psiを示します。したがって、地球上で30psigと表示される場合、絶対圧力は44.7psiです。より一般的には、x psig + 14.656 = x psigとなります。

プラントで破裂ディスクを従来の王冠型に成形します。

逆比は、逆向きに設置されたラプチャーディスクの実破裂圧力をプレス破裂圧力で割った値です。値が1以下の場合、逆向きに設置された場合でも、ディスクはプレス破裂圧力以下で圧力を解放します。値が1より大きい場合、実破裂圧力はプレス破裂圧力よりも高くなります。

破裂許容差とは、刻印された破裂圧力と実際の破裂圧力との間の許容偏差を指します。ASME規格では、40 psigを超える圧力において、規定のディスク温度におけるこの偏差は+/- 5%以下であることが要求されています。40 psig以下の圧力では、+/- 2 psigの破裂許容差が必要です。

お客様が指定した、ディスクが破裂すると予想される温度。この温度における破裂圧力は、ディスクのタグに刻印されます。

設定圧力または破裂圧力とも呼ばれます。これはタブに刻印された圧力で、ディスクが開くように設計された圧力を示します。ASME規格の規定に従い、指定されたディスク温度が設定圧力とともにタブに刻印されます。

OsecoElfabの標準的な破裂板の材質には、316ステンレス鋼、ニッケル200、インコネル600、モネル400、アルミニウムなどがあります。破裂板に適したその他の材質としては、タンタル、ハステロイC、銀メッキおよび金メッキ、ライトンなどの各種プラスチックなどがあります。フッ素樹脂は、ライナー、スリットスロットカバー、非金属シールなどに一般的に使用されます。

張力負荷式破裂板は、通常の作動圧力が予め膨らませたクラウンの凹面またはカップ面にかかるようにシステムに設置されます。構成材料が降伏点に達すると、破裂板が破裂して閉じ込められた圧力を解放します。