ラプチャーディスク(破裂板)とは

ラプチャーディスクの使用目的

ラプチャーディスクとは、圧力容器・回転機器・配管系・ダクトなどの密閉された装置が過剰圧力、または負圧にて破損することを防止するド-ム状の金属薄板で、あらかじめ設定された破裂圧力にて破裂し、装置内の異常圧力を放出する安全装置であり、以下の条件にて使用される。

  • ばね式安全弁では、追従できないような急激な圧力上昇のおそれがあるとき
  • 運転状態により沈着物が発生したり、またはゴム状物質が固着し、超過圧力に対する他の安全装置の作動機能を害するおそれがあるとき
  • 運転中安全装置から内蔵する流体の漏れが許されないとき
  • 腐食性の強い流体に使用するとき
ラプチャーディスク単体で設置する例

ラプチャーディスク単体で設置する例

安全弁とラプチャーディスクを並列に設置する例

安全弁とラプチャーディスクを並列に設置する例

ラプチャーディスクを安全弁の入り口側に設置する例

ラプチャーディスクを安全弁の入り口側に設置する例

原理と構造

ラプチャーディスクに使用される材質は展延性に富み、薄板に加工しやすいこと、強さのバラツキが少ないこと、耐食性が高いこと、高温、高圧のもとで安定で、クリ-プ疲労に耐えること、低温で脆化しないことなどが要求される。 これらの面から合金より純金属が適し一般的に実用化されている。 合金についてはインコネル、ハステロイなどがあり実用化の進んでいるのはオ-ステナイト系ステンレス鋼やモネル、ニッケルなどがある。

ラプチャーディスクは専用ホルダ-にはさまれて取り付けられる。 ラプチャーディスクはド-ム状の金属円板で、その受圧面積と板厚により破裂圧力が決定される。容器側から昇圧が起こるとラプチャーディスクのド-ムの一次側の圧力がかかりド-ムがふくらみ、限界を超えると破裂する。この時、しっかりとラプチャーディスクをホルダ-にて押さえ込むことでラプチャーディスクの破裂圧力を維持出来る。 ちなみにその破裂公差は一般的に±5%である。 ド-ムが膨らむことで破裂するものを引張応力を利用したラプチャーディスクといい、その他に座屈応力を利用する反転型ラプチャーディスクもある。ラプチャーディスクはすべてプロセスに合致するように、その都度受注生産される。

適用法規

設置する容器に適用される法規に定めがある場合は、これを遵守することが必要である。ラプチャーディスク(破裂板)を安全弁の漏れ防止や腐食対策のために使用する場合は、次の書類を添付し申請することにより許可される。

  • ラプチャーディスク(破裂板)と専用ホルダ-の詳細図
  • ラプチャーディスク(破裂板)の吹出し量計算書
  • ラプチャーディスク(破裂板)と専用ホルダ-のミルシ-ト
  • ラプチャーディスク(破裂板)の試験成績書
  • 専用ホルダ-の強度計算書 (高圧ガス保安法の場合のみ)
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