Что такое разрывная мембрана
разрывная мембрана
7.10 разрывная мембрана: Элемент мембранно-разрывного устройства, представляющий собой тонкий металлический диск из листового материала, разрывающийся при аварийном превышении давления рабочей среды.
Смотреть что такое «разрывная мембрана» в других словарях:
разрывная мембрана — Пластинчатый диск или фольга круглой формы, которые разрушаются под действием предварительно заданного давления [ГОСТ Р 12.2.142—99 (ИСО 5149 93)] мембрана разрывная МР Плоская или куполообразная мембрана предохранительная (МП), работающая… … Справочник технического переводчика
разрывная мембрана — rus разрывная мембрана (ж), разрывная пластина (ж); предохранительная пластина (ж); взрывооткидная панель (ж); легкосбрасываемый элемент (м); предохранительная диафрагма (ж) eng rupture disc, bursting disc, bursting panel fra disque (m) de… … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
разрывная мембрана (в трубопроводной арматуре) — разрывная мембрана Элемент мембранно разрывного устройства, представляющий собой тонкий металлический диск из листового материала, разрывающийся при аварийном превышении давления рабочей среды. [ГОСТ Р 52720 2007] Тематики арматура… … Справочник технического переводчика
разрывная пластина — rus разрывная мембрана (ж), разрывная пластина (ж); предохранительная пластина (ж); взрывооткидная панель (ж); легкосбрасываемый элемент (м); предохранительная диафрагма (ж) eng rupture disc, bursting disc, bursting panel fra disque (m) de… … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
Мембрана — тонкая гибкая пластинка, закрепленная по периметру, предназначенная для разобщения двух полостей с разными давлениями или отделения замкнутой полости от общего объема, а также для преобразования изменения давления в линейные перемещения и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
мембрана разрывная — 7.10 мембрана разрывная Элемент мембранно разрывного устройства, представляющий собой тонкий металлический диск из листового материала, разрывающийся при аварийном превышении давления рабочей среды. Источник: СТ ЦКБА 011 2004: Арматура… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 52720-2007: Арматура трубопроводная. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 52720 2007: Арматура трубопроводная. Термины и определения оригинал документа: 2.29 авария: Разрушение сооружений и/или технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемые взрывы и/или… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
взрывооткидная панель — rus легкосбрасываемая конструкция (ж), сбросное отверстие (с); вышибная конструкция (ж); взрывооткидная панель (ж) eng explosion vent, explosion relief area, explosion relief opening, pressure relief vent fra évent (m) d explosion, évent (m) de… … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
легкосбрасываемый элемент — rus разрывная мембрана (ж), разрывная пластина (ж); предохранительная пластина (ж); взрывооткидная панель (ж); легкосбрасываемый элемент (м); предохранительная диафрагма (ж) eng rupture disc, bursting disc, bursting panel fra disque (m) de… … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
предохранительная диафрагма — rus разрывная мембрана (ж), разрывная пластина (ж); предохранительная пластина (ж); взрывооткидная панель (ж); легкосбрасываемый элемент (м); предохранительная диафрагма (ж) eng rupture disc, bursting disc, bursting panel fra disque (m) de… … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
Что такое разрывная мембрана
Разрывные мембраны – устройства, предназначенные для снижения силы воздействия взрыва.
В случае превышения уровня статического давления в системе происходит раскрытие этих мембран, а следовательно, и вывод продуктов взрыва наружу, благодаря чему предотвращается деформация и разрушение защищаемого оборудования.
Разрывные мембраны могут быть изготовлены из металла или пластмассы. Они имеют круглую или квадратную плоскость, состоящую из одного или нескольких слоев, могут быть плоскими или куполообразными.
Большинство разрывных мембран оснащены точками разрыва, созданных, например, при помощи лазеров. Это могут быть простые отрезки или даже специальные формы. Эта часть мембран известна как разрывной элемент.
Каждый тип разрывных мембран имеет свой специальный способ применения. В рамках различных видов мембран (куполообразные разрывные мембраны, где сама мембрана выполняет обратное действие, или мембрана с поступательным действием) существует широкий спектр возможных комбинаций.
Разрывные мембраны устанавливаются непосредственно между фланцами или вставляются в соответствующий держатель данной мембраны, который затем фиксируется между фланцами. В некоторых случаях разрывная мембрана уже припаяна или приварена производителем. Сами держатели оснащены необходимыми соединениями, например, резьбой (NPT, G или специфической для пользователя резьбой), системой соединения или фланцами различных типов (ISO-K, KF, ISO-F, CF).
На промышленных предприятиях установлено большое количество разрывных мембран и других устройств безопасности. Для быстрого получения информации о запуске при открытии разрывной мембраны применяется широкий диапазон параметров сигнализации. Одним из таких параметров является разъединительный провод, закрепленный на разрывной мембране и подключенный к системе управления процессом. При открытии разрывной мембраны, проволока расщепляется, цепь прерывается, а информация об отключении разрывной мембраны передается в систему управления процессом. При наличии особенно высоких требований к герметичности, используются неинвазивные сигнальные методы (например, датчик магнитной близости NIMU).
Какие ключевые моменты необходимо учитывать при выборе разрывных мембран?
Надежные и экономичные разрывные мембраны – не стандартизованные продукты, но всегда индивидуально адаптированы к соответствующим условиям процесса. Для обеспечения оптимальной работы учитываются многочисленные параметры для изготовления разрывных мембран. К ним относятся:
Предохранительный клапан и разрывная мембрана для защиты трубопровода
Наиболее часто применяемый метод защиты трубопровода и оборудования установленного на нем от повышения давления – это предохранительный клапан. Функцией предохранительного клапана является – защита оборудования, трубопровода или емкостей от экстремального повышения давления.
Когда давление в трубопроводе достигает установленного критичного значения, клапан открывается и отводит среду. Таким образом, происходит снижение давления в трубопроводе и защита оборудования и самого трубопровода от чрезмерно высокого давления, а как следствие от разрушения. Как только давление снижается до установленных значений, клапан перекрывается и отвод среды прекращается, таким образом, в трубопроводе восстанавливается нормальный режим.
Данный вид предохранения трубопровода имеет существенные недостатки. В частности, когда количество подъемов совершенных клапанов становится довольно большим или если время отвода среды довольно продолжительное, может нарушиться герметичность перекрытия. Это происходит из-за разрушения запирающего элемента абразивными средами. Стоит заметить, что в данных случаях не помогает даже четкий подбор седла и затвора. В частности, если необходимо обеспечить герметичность при работе с высокотоксичной средой, применение металлического затвора исключено. Часто используемые уплотнения на основе полимеров для затворов могут быть не устойчивы к изменениям температуры или к взаимодействию с рабочей средой. Также уплотнения на основе полимеров могут не обеспечивать достаточной герметичности, согласно нормативам и стандартам. В таких случая целесообразно использовать предохранительную мембрану.
Рассмотрим преимущества предохранительной мембраны на примере разрывной мембраны ARI-Armaturen. Применение предохранительной мембраны ARI-Armaturen целесообразно при перепадах температуры, работе с агрессивной средой и прочих условиях, когда агрессивные условия могут сильно повредить предохранительное оборудование, а его замена или ремонт может быть дорогостоящим. Мембрана обладает высокой сопротивляемостью к среде, обеспечивая при этом хорошую герметичность.
Комбинация предохранительного клапана и предохранительной мембраны
В некоторых случаях необходима установка предохранительной мембраны непосредственно перед предохранительным клапаном. Такое сочетание дает высокую сопротивляемость рабочей среде, обеспечивает герметичность и в случае срабатывания предохранительных механизмов не останавливает работу системы.
Такая схема установки имеет свои особенности, которые надо учитывать при подборе и установке оборудования на трубопровод. Требования к совместному применению предохранительного клапана и предохранительной мембраны описаны в правилах AD-A1 (1/95):
При подборе предохранительной мембраны и предохранительного клапана для совместного использования существуют специфические особенности расчетов. Сначала подбирается предохранительный клапан. Выбор предохранительного клапана ARI-Armaturen наиболее удобно делать, проводя расчет в специализированной программе Ari-myValve ®.
Для корректного расчета и правильного подбора предохранительного клапана необходимо иметь следующие данные:
После расчета и выбора предохранительного клапана можно перейти к подбору мембраны. Причем, необходимы следующие данные и необходимо учесть следующие моменты:
Обязательность снижения давления на 3%, расположение мембраны точно перед предохранительным клапаном, удовлетворение поперечного сечения держателя следующим условиях:
гарантируют хорошую работу разрывной мембраны и предохранительного клапана.
Как пример можно рассмотреть следующую ситуацию. Предохранительный клапан, ARI-SAFE, тип 901, DN 50: A0 = 1590mm2 αw = 0,74 разрывная мембрана типа FAS DN 50: Ageom = 2715 mm2 α = 0,73 (AD-A1 figure 2). Если подставить данные в формулу, то получим следующее значение: «1981.95 > 1764.9». Требуемое значение снижения давления удовлетворяет условиям. Разрывная мембрана и предохранительный клапан отвечают стандарту TUV, их комбинация также относится к этому стандарту. Все условия AD-A1 (1/95) выполнены.
Подробные характеристики предохранительного клапана и разрывной мембраны ARI-Armaturen можно узнать в каталоге.
Предохранительные разрывные мембраны
Резервуары и трубопроводы защищаются от повышения давления защитными клапанами. Однако они склонны к нарушению герметичности по прошествии некоторого времени.
Происходит это из-за повреждения запирающего элемента или других элементов конструкции, усталости пружины и по другим причинам.
Сейчас все большее применение находят специальные предохранительные мембраны разрывного типа, они могут использоваться в случаях, когда требуется однократное срабатывание.
Например, такие клапаны используются в системах автоматического пожаротушения, как, например, мембрана Горгона, срабатывающая в случае повышения давления в емкостях, наполненных топливом или другими пожароопасными жидкостями. Производится изделие заводом ВолНА, полностью соответствует требованиям ГОСТ. Производятся модели:
Дополнение предохранительного клапана предохранительной мембраной
Для резервуаров под давлением могут использоваться разрывные диафрагмы как на входе, так и на выходе предохранительного клапана, что существенно повышает безопасность и надежность конструкции. Такая комбинация становится все более распространенной на нефтяных, химических и нефтехимических предприятиях.
Ранее подобное сочетание нередко рассматривалось как дополнительные расходы. Однако сейчас общепризнанно, что использование дополнительных защитных устройств фактически позволяет снизить затраты по пяти направлениям:
Рассмотрим все эти положительные стороны более подробно.
Преимущества применения разрывных дисков в сочетании с предохранительными клапанами
Использование разрывных пластин для отсечки защитного клапана оказалось выгодным мероприятием.
Преимущество № 1 Отсутствие утечек
Самая важная причина для изоляции разрывным диафрагмами– предотвратить утечку жидкостей и газов в атмосферу.
Мембрана предохранительная, используемая на входе клапана, действует как прочный металлический барьер между технологической жидкостью и затвором.
Металлическая или фторопластовая перепонка предотвращает загрязнение воздуха, тем самым удовлетворяя экологическим требованиям. Утечки, которые обычно приводят к потере дорогостоящего продукта, влекут за собой затраты на дезактивацию территории и штрафы, останавливается с помощью комбинации защитных устройств.
Преимущество № 2 позволяет испытывать предохранительные клапаны на месте
Любое защитный механизм может быть испытан в полевых условиях прямо на месте. Демонтаж не требуется. Если на входе установлена мембрана предохранительная разрывная с обратным изгибом, то клапан может быть испытан на месте одним человеком с помощью переносного источника давления.
Для этого воздух или инертный газ, такой как азот, впрыскивается из внешнего источника в камеру между разрушающейся оболочкой и входом дросселя. Давление повышают до разумной степени, пока устройство не сработает. Не следует превышать его на более 110% от номинального давления, указанного на бирке с диском обратного изгиба.
Преимущество № 3 продление срока службы
Разрывная мембрана действует как прочный металлический барьер между запором и жидкостью. Прочная перепонка предотвращает прилипание отложений продукта к механическим компонентам устройства, которые в противном случае могли бы повлиять на работу механизма и безопасность системы. Поскольку технологическая среда не контактирует с внутренними поверхностями и частями прибора, он останется в хорошем состоянии до тех пор, пока не потребуется сбросить напор.
Преимущество № 4: увеличение межремонтных периодов
Поскольку внутренние детали агрегата не подвергаются технологическому загрязнению, они остаются в чистом состоянии, что позволяет увеличить периоды между капитальными ремонтами.
Преимущество № 5: можно использовать менее дорогой материал
Большая начальная стоимость механизма сброса давления может быть снижена, если заказать изготовление устройства из менее дорогого металла, при этом изолировать агрегат предохранительной мембраной. Применение для корпусных деталей обычной углеродистой стали позволяет уменьшить затраты на оборудование в среднем на 65%. Экономия с лихвой окупает дополнительную защитную ступень.
Для изоляции следует использовать обратную изгибающуюся мембрану. Такой диск может выдерживать давление в двух направлениях.
Что такое разрывная мембрана
МПУ, оснащенные мембранами с высокой точностью срабатывания, являются наиболее простыми, надежными, компактными и быстродействующими компонентами систем безопасности различных технологических объектов от тепловых и атомных электростанций до газовых, химических и нефтехимических производств.
На давление срабатывания сферических мембран большое влияние оказывает множество факторов: механические свойства и анизотропия материала, его структура и качество термической обработки, наличие неметаллических, в т.ч. газовых включений, исходная толщина и разнотолщинность металла, его утонение при вытяжке купола сферы, а также способ и режимы нагружения при формообразовании, температурные условия при термообработке.
С учетом перечисленных факторов в отличие от МПУ-аналогов, у большинства из которых давление срабатывания мембран устанавливается производителем по результатам прочностного расчета и имеет большое, заранее не предсказуемое расхождение расчетных и фактических данных, мембраны производства фирмы «Тензор» проходят 100-процентный неразрушающий контроль давления их срабатывания.
Как заказать у нас разрывные и хлопающие предохранительные мембраны? При размещении заказа предприятие-заказчик предоставляет НИПВФ «Тензор» сведения о накопленном опыте применения МПУ на конкретном объекте и ставит вопрос о соответствии заказываемых мембран ранее применявшимся (например, импортным) и, в случае необходимости, об устранении выявленных недостатков.
В случае, если сброс давления из защищаемого МПУ объекта происходит в закрытую систему находящуюся под давлением, дополнительно обеспечиваются параметры срабатывания мембран на требуемое давление вне зависимости от колебания противодавления со стороны сбросной системы. При размещении МПУ перед предохранительным клапаном сохраняется возможность его контроля и регулирования без демонтажа с учётом установочного давления данного клапана.
Выполняется также требование заказчика по учету при изготовлении мембран изменения (понижения) их рабочих параметров по данным экспертного технического диагностирования, когда рабочее давление срабатывания МПУ не превышает разрешенного по результатам внеочередного освидетельствования; учёту циклических нагрузок, вызывающих усталость металла и влияющих на предельно допустимый срок службы; учёту коррозионной стойкости мембран и их защиты от действия агрессивной среды внутри технологического объекта.
Реализация такого подхода позволила фирме «Тензор» впервые в отечественной практике для обеспечения надежной защиты объектов от опасных перегрузок давлением создать МПУ с гарантированной точностью срабатывания, а также разработать и внедрить в производство технологию изготовления, предусматривающую обязательное установление давления срабатывания каждой мембраны, поставляемой для допуска в эксплуатацию.
Как обеспечивается высокое качество и надежность работы мембран? Вместо «статистического» контроля НИПВФ «Тензор» проводит неразрушающий контроль мембран в процессе изготовления, что обеспечивает возможность:
Процесс неразрушающего контроля прецизионных мембран, отличающихся высокой точностью срабатывания, имеет следующие технологические особенности:
Материалы, выдержавшие испытания на герметичность, должны иметь запас пластичности, достаточный для формообразования куполообразных разрывных и хлопающих мембран путём контролируемого нагружения давлением сжатого воздуха плоских дисков-заготовок, зажатых по краевому кольцевому участку.
При этом, в отличие от известных аналогов (когда пластичность проверяют выдавливанием в металле лунки жестким пуансоном) в технологическом процессе, применяемом в НИПВФ «Тензор» напряженное состояние образцов, испытываемых на необходимый запас пластичности, полностью соответствует напряженно-деформированному состоянию куполообразных мембран, работающих в МПУ.
Заключение об имеющемся запасе пластичности проверяемой партии материала выносится по результатам формообразования не менее 3-х плоских дисков-заготовок мембран. Технология включает следующую последовательность операций:
В условиях воздействия на МПУ коррозионно-активных рабочих сред мембраны изготавливаются из материалов, коррозионностойких, указанных в технических заданиях предприятий-заказчиков. Такие материалы выбираются предприятиями-заказниками и указываются в ТЗ с учётом заключений специализированных организаций, положительных результатов испытаний или эксплуатации мембран в условиях воздействия на них аналогичных рабочих сред, т. к. данные о коррозионной стойкости материалов, полученные по результатам испытаний закладных образцов, непоказательны для выбора коррозионностойких материалов мембран, напряжённо-деформированное состояние которых отличается от состояния закладных образцов, испытывающих всестороннее сжатие.
В этой связи достоверные данные для выбора коррозионностойких материалов мембран в НИПВФ «Тензор» принимаются по результатам испытаний не закладных образцов, а самих мембран в следующем порядке:
Таким образом, ООО «НИПВФ «Тензор», опирается на многолетние традиции, опыт и обладает современной производственной и испытательной базой, реализующей самые передовые технологии проектирования и изготовления высокоточных мембранных предохранительных устройств для решения широкого спектра задач обеспечения промышленной безопасности.
Практическим подтверждением эффективного применения последних является использование производимых нами мембран в системах безопасности ряда энергетических, химических и иных производственных объектов. В таблице, в качестве примера достигнутых показателей гарантированной точности срабатывания, приведены результаты приёмо-сдаточных испытаний мембран, установленных на ряде объектов атомной энергетики и оборонной промышленности, давление срабатывания которых устанавливалось по результатам применяемой в НИПВФ «Тензор» технологии неразрушающего контроля.