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破裂板之簡介
upture isc(RD)
株式会社ブイテックス
破裂板是防止壓力容器、配管、儲存槽等密閉容器或
設備,因內部壓力過大而損壞的一種安全裝置。
其運作原理為,當密閉容器或裝置的內部壓力異常上升時、一片極薄的金屬板(disk)會破裂,讓容器內部的流體排出、進而使壓力下降。
一般當作安全裝置來使用的安全閥在內部壓力低於設定壓力(停止壓力)時會停止流體排放。破裂板可視為沒有停止壓力的安全裝置而以茲區別。破裂板替代安全閥來使用(替換性),或是與安全閥結合一起使用(並用性)。
破裂板 彈簧式安全閥
替換性並用性
破裂板的主要特性為、(1)壓力排放速度快(2)不會滲漏、 以及(3)可適用於腐蝕性液體、高黏度或固著性液體。
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破裂板基本上是由稱為「碟盤」的金屬薄板與稱為「夾持器」的固定裝置所構成。
破裂板的基本構造
夾持器
碟盤
破裂板的運作原理
流體的流向
流體的流向
張力型 反轉型利用材料本身的張力 利用拱形圓頂的反轉力
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本公司自1963年開始生產破裂片以來,身為日本國內唯一製造商,不斷追求卓越,並持續提供集結多年研究心血的各項產品,並廣為各種業界採用。
核能相關設施
其他相關設施(石油化學・渦輪・製藥・製粉・公眾衛生等)
電機相關設施(氣體絕緣斷路器)
針對破裂板所做的努力
破裂板的生產環境
◇品質更為提升◇製造環境(設備)的可視化讓客戶可以親眼認證,增加可信度
東海工廠(茨城県常陸那珂市)
2012年4月 破裂板製造現場全面翻新
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破裂板的製作過程
①設計
破裂板擔負了異常昇壓時保護裝置及設備的使命,所以其尺寸及破裂壓力在設計階段時就歷經嚴密的討論及檢驗。ああああああああああ あ あ あ
②材料管理
金屬薄板是破裂板最重要的一部分。所以本公司特別設置了破裂板專用溫控倉庫,精密管控各種材質及厚度的板材。
③零件製作
使用破裂板專用的沖床模具,在不傷及板材的情況下精準切出所要的圓型板材。之後再利用專用機器做出拱形圓頂。
④成品檢察
嚴格檢查破裂板及夾持器的外觀及尺寸。查驗是否有會影響品質的表面傷痕、破損、鏽痕或是孔洞等缺陷,確保出貨的產品皆是最高品質
⑤洗淨
破裂板先用酒精或丙酮洗淨、夾持器則先用蒸氣去除表面油分後、再用酒精或丙酮洗淨。依據使用情況,有時也會用超音波洗淨。
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破裂板的製作過程
⑥破裂實驗
破裂實驗是針對破裂板規格的最終確認。為確保每批的產品皆符合設計規格,實驗時會模擬實際使用的壓力及溫度做各項測試,以確保各項規格皆在公差範圍內。
⑦組裝
所有安裝在夾持器內出貨的破裂板,其固定時的鎖緊扭力及異物附著狀況等,所有環節皆在極度用心下完成。
⑨測試成績報告
測試合格的產品,每批貨皆會製作成績報告書。成績報告出中除列出破裂實驗、破裂溫度外,還會載明製作編號。
⑧各種實驗及測試
進行外觀、尺寸、氣密、耐壓性、氦氣測漏等各項測試,以維持最高品質。
⑩出貨
所有測試合格的產品,每片皆會細心的包裝,附上說明書後裝箱。箱子表面會貼上指定標籤,出貨前會再次確認是否與訂單內容相同。
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破裂板的主要型式
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型式最高運作壓力比(破裂壓力/常用
壓力)
流體最高使用溫度※ 備 註
張力型70%
(真空・有背壓・有脈動的情況下為60%)
氣體液體
430℃
・用於高破裂壓力・破裂時會產生飛散碎片・真空或脈動存在時,必須搭搭配支撐使用
反轉型90%
(真空・有背壓・有脈動的情況下仍相同)
氣體 430℃
・必須注意鎖緊扭力的管理・真空或是有脈動的情況下也可使用(不需要支撐器)
・破裂時不會產生飛散碎片
複合型(引張型)
80%(真空・有背壓・有脈動的情況下為70%)
氣體液體
260℃
・用於低破裂壓力・可能會產生PTFE(鐵氟龍)飛散破片
・真空或是有脈動的情況下,必須搭配支撐器使用
各型式的主要特徵※張力型、反轉型:破裂板的材質為SUS316L※複合型:破裂板材質是SUS316L+鐵氟龍 的情況下
主要型式表
挑選破裂板的三大決定性要素為:①型式、②材質、③尺寸
①型式
②材質
③尺寸
型式是依據使用時的真空及背壓狀況、脈動的有無以及流體是「氣體」還是「液體」等條件來選定的。
破裂板的材質需由耐腐蝕性以及溫度(日常運作溫度及破裂時溫度)兩方面來評估。破裂板因時常與流體接觸、且又非常薄、無法預留腐蝕允許度,所以在耐蝕性方面,請挑選與管線同等級或是優於管線的材質。
破裂板在設定的壓力破裂後,即使容器內部的異常反應及爆發持續進行,也要確保壓力不會持續上升,因此必須確保有充足的排放面積。
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破裂板的型式
反轉型破裂板
破裂板成型為圓頂拱狀後,由凸面側來承受壓力。板面在承受壓力後,向二次側反轉後破裂的一種型式。此破裂板由單片金屬板製成,可藉由調整板厚以及圓拱頂的大小來控制破裂壓力。
流體的流向
夾持器二次側
破裂板
反轉型破裂板
夾持器一次側
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張力型破裂板
流體的流向
破裂板最基本的型式。
破裂板是由單片金屬板製作,並成型為圓頂拱狀來補強。破裂時壓力是藉由調整金屬板材的厚度及二次測夾持器的內徑等來控制。
夾持器二次側
破裂板
張力型破裂板
夾持器一次側
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破裂板的型式
真空支撐器(V支撐器)
當裝置或設備內(一次側)為真空(脈動)或有背壓的情況下,必須使用支撐器。支撐器安置於破裂板的一次側內,與破裂板貼合,用以防止破裂板變型及潰縮。
開放型 永久型 永久型(有塗層)
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複合型破裂板
複合型(引張型)破裂板
此型破裂板具有雙層結構,由金屬板與鐵氟龍,或金屬板與金屬複合材料所製成。二次側的破裂板上畫有刻痕,藉此來調整材料的張力、以控制破裂時的壓力。
流體流向
夾持器二次側
一次側破裂板(密封用)
二次側破裂板(調整壓力用)
真空支撐器
夾持器一次側
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破裂板的型式
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破裂板及夾持器的抗腐蝕對策
夾持器與液(氣)體的接觸面可用抗腐蝕性材料如玻璃、陶瓷、鐵氟龍等做表面處理,進而增加抗蝕性。
破裂板及支撐器的表面可用鐵氟龍等塗布以增加其抗蝕性。塗層不只可做在一面上,兩面都可以作塗層。
附屬品
・破裂感測器破裂板破裂時,金屬薄膜會被切斷,電氣信號會保持常通的狀態,因此可確認破裂板是否已破裂。
金屬膜
・擋板當破裂板破裂,產生飛散碎片時,用以防止人員或設備遭潑及。
・過流防止閥(EX閥)設置於破裂板與安全閥之間,用來保持兩者之間大氣的壓力。平常是處於開的狀態,破裂板破裂時,內部球體會把通路堵住,形成閉鎖狀態。(只可水平設置)
內部球體
擋板