Установка и техническое обслуживание разрывного диска
2026-01-19
Разрывной диск является важным предохранительным устройством, предназначенным для защиты сосудов под давлением, трубопроводов и других герметичных систем нефтехимической и химической промышленности от превышения допустимого давления. Он срабатывает при заданных температуре и давлении, разрушаясь и осуществляя сброс избыточного давления, тем самым обеспечивая безопасность жизни людей и сохранность государственного имущества.
Разрывной диск широко применяется в крупных установках и оборудовании нефтяной, химической, нефтехимической, химико-удобрительной, фармацевтической, металлургической промышленности, а также в системах кондиционирования воздуха.
Разрывной диск также известен под названиями: предохранительная мембрана, взрывная мембрана. Это предохранительное устройство разрушающего типа. Когда разность давлений по обе стороны разрывного диска достигает заданного значения при определённой температуре, мембрана разрывного диска мгновенно разрушается или отделяется, обеспечивая немедленный сброс рабочей среды.
Сравнение разрывного диска с предохранительным клапаном
По сравнению с предохранительным клапаном, разрывной диск обладает рядом преимуществ.
Во-первых, разрывной диск обеспечивает отличную герметичность, и в нормальных условиях рабочая среда практически не просачивается.
Во-вторых, реакция сброса давления происходит значительно быстрее: при достижении давления срабатывания мембрана разрывного диска мгновенно разрушается, и газ может быть выпущен в большом объёме.
Кроме того, разрывной диск менее чувствителен к загрязнениям рабочей среды: даже при наличии небольшого количества вязких веществ или порошкообразных кристаллов его срабатывание и выпуск давления, как правило, не нарушаются.
Устройство разрывного диска относится к предохранительным устройствам разрушающего типа и состоит из двух частей: самого разрывного диска и держателя (клиппера).
Разрывной диск является элементом, который разрушается и осуществляет сброс давления при калиброванном давлении и температуре, тогда как держатель служит вспомогательным элементом для установки и надёжного закрепления разрывного диска в соответствующем месте сосуда или трубопровода.
Функции держателя разрывного диска
1、Обеспечение канала для сброса рабочей среды, пропускная способность которого соответствует требуемой аварийной производительности сосуда.
2、Гарантия надёжного зажима и герметичного уплотнения по периметру разрывного диска.
3、Обеспечение корректного взаимодействия с элементом разрывного диска, позволяющего ему разрушаться и осуществлять сброс давления при заданном калиброванном давлении.
Область применения разрывного диска
Поскольку разрывной диск осуществляет сброс давления за счёт разрушения мембраны, после срабатывания он не подлежит повторному использованию. Рабочая среда внутри сосуда или системы полностью выбрасывается, и сосуд или герметичная система вынужденно останавливается.
Максимальное давление разрушения разрывного диска не превышает 35 МПа. Он применяется в следующих случаях:
Разрывной диск используется в сосудах под давлением, где установка предохранительного клапана нежелательна, включая сосуды с загрязнёнными рабочими средами, так как предохранительные клапаны могут засоряться или залипать.
1、Реакционные сосуды, в которых происходит химическая реакция с резким ростом давления, поскольку предохранительный клапан обладает запаздывающим действием и не может обеспечить быстрый сброс.
2、Рабочие среды, содержащие твёрдые частицы, склонные к осаждению, кристаллизации, полимеризации, а также среды с высокой вязкостью.
3、Сильно коррозионные рабочие среды, при которых использование предохранительного клапана экономически нецелесообразно.
4、Сосуды с особо ценными или высокотоксичными рабочими средами, где недопустима даже минимальная утечка. Из-за недостаточной герметичности предохранительных клапанов разрывной диск рекомендуется использовать последовательно с клапаном.
5、Системы с очень низким или очень высоким рабочим давлением, при которых изготовление предохранительных клапанов затруднено.
6、Эксплуатация при низких температурах, влияющих на рабочие характеристики предохранительных клапанов.
7、Ситуации, требующие большой площади сброса давления.
8、Случаи, когда диаметр выпускного отверстия газа менее 12 мм или более 150 мм, а также когда требуется полный сброс без каких-либо препятствий.
Комбинированное использование разрывного диска и предохранительного клапана
1、Установка разрывного диска на входе предохранительного клапана
Для предотвращения потерь значительного количества технологической среды вследствие разрушения разрывного диска, а также в случаях, когда прямое применение предохранительного клапана невозможно (коррозионные среды, строгий запрет утечек), разрывной диск устанавливается на входе предохранительного клапана.
Калиброванное давление разрушения разрывного диска должно быть равно уставке 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 общем выпускном трубопроводе возможна коррозионная газовая среда, разрывной диск устанавливается на выходе предохранительного клапана для защиты клапана от коррозии.
Максимальное расчётное давление разрушения разрывного диска не должно превышать 10% уставочного давления пружинного предохранительного клапана.
Номинальный диаметр разрывного диска должен соответствовать диаметру выходного патрубка клапана.
3、Параллельное использование разрывного диска и предохранительного клапана
Для предотвращения быстрого роста давления в сосуде при аварийных режимах или для увеличения площади сброса при пожаре один или несколько разрывных дисков устанавливаются параллельно с предохранительным клапаном.
Калиброванное давление разрушения разрывного диска должно быть немного выше уставки предохранительного клапана, но не превышать расчётное давление сосуда.
Разрывной диск должен иметь достаточную площадь сброса для надёжной защиты оборудования.
Типы разрывных дисков
1、Разрывной диск обратного действия (обратно-выпуклый)
Выпуклая сторона разрывного диска находится под давлением. Давление разрушения определяется толщиной материала и радиусом купола. При превышении давления разрывной диск выгибается в обратном направлении и полностью раскрывается по заранее заданным насечкам.
Особенности разрывного диска обратного действия:
– рабочее давление до 90%;
– не требуется вакуумная опора;
– увеличенный срок службы при циклических и пульсирующих нагрузках;
– безосколочная конструкция.
2、Разрывной диск прямого действия (прямо-выпуклый)
Вогнутая сторона разрывного диска находится под давлением, мембрана работает на растяжение. Давление разрушения определяется пределом прочности материала на растяжение.
Особенности разрывного диска прямого действия:
– рабочее давление до 85%;
– при вакуумных условиях требуется вакуумная опора;
– срок службы при циклических нагрузках зависит от модели;
– безосколочная конструкция.
3、Болтовые и сварные разрывные диски
Существуют стандартные и нестандартные исполнения разрывных дисков, подходящие для различных условий эксплуатации.
Некоторые разрывные диски являются одноразовыми, в других конструкциях держатель может использоваться повторно, а сам разрывной диск — заменяться.
При невозможности применения стандартных изделий разрывные диски могут проектироваться и изготавливаться по индивидуальным требованиям заказчика.
4、Графитовый разрывной диск
Графитовый разрывной диск изготавливается из цельного куска графита.
