ラプチャーディスク / ラプチャーディスクについて

【図面解説】ラプチャーディスクの種類の違いや仕組み

ラプチャーディスクは、配管や容器の過剰圧力や気温上昇が起こった際にも最終的な安全装置として容器や中の流体を守ることができます。
使用される容器や流体の種類は幅広いため、それぞれ適切な型のラプチャーディスクを選ぶ必要があります。
ラプチャーディスクにはどのような種類があり、どういった点で違いがあるのか図面や画像を使って分かりやすく解説していきます。

ラプチャーディスクの仕組みと役割

まずは、ラプチャーディスクの種類による違いを知る前に、どのように容器や流体を守ることができるのか簡単に解説します。
どのような仕組みで安全装置としての役割を果たしているのでしょうか?

ラプチャーディスクの役割

そもそも密閉された容器や配管内で、流体を安全に取り扱うにはメカニカルな力に頼ることが多いものです。
機械によって圧力を調整したり、流体に異常がないかを確認したりします。
しかし、もしその機械が何らかの原因で故障したり、作動しなくなってしまった場合どうなるでしょうか?
過剰圧力や気温上昇が起きても機械で抑制することができなければ、そのまま大惨事となってしまいます。
しかし、ラプチャーディスクを設置することで、機械が故障したとしてもノンメカニカルな装置なので確実に作動してくれます。
つまり、安全装置としての最終手段としての役割があるのです。

ラプチャーディスクの仕組み

ラプチャーディスクは、容器や配管内のウィークポイントとされる部分に設置されます。
そして、設定された気温や圧力を超えるような状態が起こった際に、自動的にラプチャーディスクが破裂して、容器の過剰圧力を解放することができるのです。
そのため、大爆発や二次災害の恐れもなく、小さい装置ながらも最終手段の予防策として利用されています。

図面で見るラプチャーディスクの違い

ラプチャーディスクの仕組みや役割について紹介しましたが、ラプチャーディスクがどのように作動して爆発するのかは種類によって少しずつ違いがあります。
実際のラプチャーディスクを見ながら違いを知っておきましょう。

引張型と反転型の違い

ラプチャーディスクを大まかに分別すると、引張型と反転型の2種類に分かれます。
これらは、見た目でも違いが分かるようになっています。

【引張型】


【反転型】


一見同じように見えますが、真ん中のドーム状になった部分の凹凸が反対になっていることが分かるでしょうか?
引張型の場合は膨らみが上になっており、ドームの内側に圧力がかかるような仕組みになっています。
名前の通りに、材料の引っ張る強さの限界がくることで破裂するようになっているのです。
一方で、反転型の場合はドーム形状の膨らみは下を向いていることからも、圧力が外側へ破裂することが分かります。


図面を見ると分かるように、ラプチャーディスクを設置することで、ラプチャーディスクのドーム部分に圧力がかかることが分かります。
この圧力が限界値を超えた際に、ラプチャーディスクが破裂するのです。

では、破裂する時の反転型と引張型の違いを見ていきましょう。


左側が反転型の破裂前、そして右側が破裂後です。
画像を見て分かるように、ドーム状になった部分が反転しています。
材料の座屈の強さの限界によってドーム部分が反転し、破裂もしくは開口する仕組みになっているのです。


一方で、こちらは引張型の破裂前後の画像になりますが、ドーム状に形成された部分と同じ方向にそのまま破裂すると開口する仕組みになっていることが分かります。

まとめ

ラプチャーディスクは、容器や配管内で何らかの暴走や制御システムにエラーが起きた場合などにも最終安全装置として作動することができる装置です。
ノンメカニカルだからこそ確実に作動して安全を守ることができ、設置や点検もとても簡単です。
容器や取り扱い流体によって適したラプチャーディスクは異なるので、まずは当社にお問い合わせください。