Установка и применение разрывных дисков в химической промышленности
2026-02-08
Разрывной диск является важным устройством безопасности для предотвращения превышения давления в сосудах под давлением, трубопроводах и других герметичных системах нефтехимических и химических установок. Он способен разрушаться при заданных температуре и давлении, оперативно сбрасывая избыточное давление и тем самым обеспечивая безопасность жизни людей и сохранность государственного имущества. Разрывные диски широко применяются в нефтяной, химической, химико-удобрительной, фармацевтической, металлургической, холодильной и кондиционерной промышленности, а также на крупных промышленных установках и оборудовании.
Разрывной диск также известен как взрывозащитная мембрана, предохранительная мембрана или разрывная пластина. Он относится к разрушаемым устройствам аварийного сброса давления. Когда разность давления по обе стороны разрывного диска достигает заданного значения при определенной температуре, он мгновенно срабатывает, разрушаясь и обеспечивая выпуск рабочей среды.
Преимущества разрывного диска по сравнению с предохранительным клапаном
По сравнению с предохранительным клапаном разрывной диск обладает следующими преимуществами:
- высокая герметичность, при которой газ, как правило, не просачивается;
- высокая скорость срабатывания — при достижении давления разрыва мембрана мгновенно разрушается, обеспечивая массовый выброс газа;
- низкая чувствительность к загрязнениям в рабочей среде — даже при наличии небольшого количества вязких или порошкообразных веществ в газе это, как правило, не влияет на срабатывание и сброс.
Конструкция устройства разрывного диска
Устройство разрывного диска является разрушаемым устройством аварийного сброса давления и состоит из двух частей: разрывного диска и держателя (зажимного узла).
Разрывной диск представляет собой элемент, который разрушается и осуществляет сброс давления при откалиброванных значениях давления и температуры. Держатель является вспомогательным элементом, устанавливаемым в соответствующем месте сосуда и предназначенным для фиксации разрывного диска.
Функции держателя Устройства разрывного диска заключаются в следующем:
1、обеспечение выпускного отверстия, соответствующего требуемому расходу безопасного сброса среды;
2、надежное зажатие по периметру и обеспечение герметичности;
3、согласование с элементом таким образом, чтобы разрывной диск разрушался строго при откалиброванном давлении.
Область применения устройства разрывного диска в химической промышленности
Поскольку разрывной диск использует разрушение мембраны для сброса давления, после срабатывания он не может быть использован повторно. При этом рабочая среда в сосуде или системе полностью выбрасывается, а сосуд или герметичная система вынужденно прекращает работу. Максимальное давление разрыва разрывного диска обычно не превышает 35 МПа. Устройство разрывного диска применяется в следующих случаях:
1、Разрывной диск используется в сосудах под давлением, где установка предохранительного клапана нецелесообразна, в том числе при работе с загрязненными газами, так как предохранительный клапан может быть подвержен засорению или залипанию.
2、В реакционных сосудах, где материалы вступают в химическую реакцию и давление резко возрастает, предохранительный клапан может иметь запаздывание и не обеспечивать своевременный сброс.
3、Когда сбрасываемая среда содержит твердые частицы, склонна к осаждению, кристаллизации, полимеризации или обладает высокой вязкостью.
4、При сильной коррозионной активности сбрасываемой среды, когда применение предохранительного клапана связано с высокими затратами.
5、В сосудах с особо ценными продуктами или высокотоксичными газами, где в процессе эксплуатации недопустимы любые утечки (предохранительный клапан имеет сравнительно низкую герметичность и может допускать утечку токсичных газов); в таких случаях разрывной диск применяется последовательно с предохранительным клапаном.
6、При очень низком или очень высоком рабочем давлении, когда изготовление предохранительного клапана затруднено.
7、При эксплуатации при низких температурах, которые могут негативно влиять на рабочие характеристики предохранительного клапана.
8、В случаях, когда требуется большая площадь сброса.
9、В ситуациях, когда диаметр выпускного отверстия для газа менее 12 мм или более 150 мм и требуется полный сброс без каких-либо препятствий.
Применение разрывных дисков в химической промышленности
1、 Установка разрывного диска на входе предохранительного клапана
Чтобы избежать потерь большого количества технологического продукта вследствие разрушения разрывного диска, в случаях, когда предохранительный клапан не может быть установлен напрямую (например, при коррозионной среде или строгом запрете утечек), разрывной диск обычно устанавливается на входе предохранительного клапана. Его откалиброванное давление разрыва должно соответствовать давлению настройки предохранительного клапана, а номинальный диаметр разрывного диска не должен быть меньше диаметра входного патрубка клапана.
2、Установка разрывного диска на выходе предохранительного клапана
Если в выпускном коллекторе возможно наличие коррозионной газовой среды, разрывной диск следует устанавливать на выходе предохранительного клапана для защиты клапана от коррозии. Максимальное расчетное давление разрыва разрывного диска не должно превышать 10 % установленного давления пружинного предохранительного клапана. Его номинальный диаметр должен соответствовать диаметру выходного патрубка клапана.
3、Параллельное применение разрывных дисков и предохранительных клапанов
Для предотвращения резкого роста давления в сосуде под давлением при аварийных режимах или для увеличения площади сброса в условиях пожара допускается установка одного или нескольких разрывных дисков параллельно с предохранительным клапаном. При этом откалиброванное давление разрыва разрывного диска должно быть немного выше давления настройки предохранительного клапана и не превышать расчетное давление сосуда. Разрывной диск должен обладать достаточной площадью сброса для обеспечения надежной защиты сосуда.
