ラプチャーディスク / ラプチャーディスクについて

ラプチャーディスク破裂板部分の凸凹の向き

石油化学や原子力工業などにおいて、危険と隣り合わせの流体を取り扱う容器は、安全に取り扱うために管理されています。
しかし、何かが原因で容器内の気温上昇や圧力上昇が起こってしまえば、大爆発といった大惨事に見舞われます。
そういったことがないように、ラプチャーディスクが設置されます。
このラプチャーディスクは種類によって破裂板部分の向きが異なりますが、この向きにおける違いについて解説していきます。

ラプチャーディスクの原理と構造

危険な流体を安全に保全するために、石油化学や原子力工業において容器や配管には多くの場合安全弁が使用されています。
しかし、安全弁だけでは中の流体の漏れを確実には防ぐことができない可能性もあります。
有毒性や可燃性の高い流体など、少しでも危険な流体が洩れてしまわないように安全弁に変わってラプチャーディスクが使用されるのです。
まずは、ラプチャーディスクの基本原理と構造を知っておきましょう。

ラプチャーディスクの原理

ラプチャーディスクは過剰圧力が発生した場合や、最初に設定した温度や圧力よりも超過したような場合に、破裂もしくは開口させることで一気に圧力を解放することができる装置です。
一気に解放できるからこそ圧力を提げることができ、装置や設備が破損して二次災害を引き起こすことを防ぐことができます。
ノンメカニカルな安全装置だからこそ圧力の放出速度が速く、あらゆる流体に適応させることができます。

ラプチャーディスクの構造

ラプチャーディスクは、破裂板と呼ばれるディスクとホルダーによって構成されています。
ディスクが破裂する金属板となり、破裂圧力を調整することができるだけではなく、シール機能も持っています。
また、ディスクをしっかりと固定しなくては、規定圧力や温度で作動しないため、固定するための専用固定部品がホルダーになります。

ラプチャーディスクの向きにおける違いとは?

ラプチャーディスクは、一目では同じように全て見えるかもしれませんが、よく見ると真ん中部分のディスクの膨らんでいる方向が異なります。
この膨らみの向きの違いは、一体どういった意味があるのでしょうか?

引張型と反転型

ラプチャーディスクの種類は大まかに分けると2種類で、ドーム状になった真ん中の膨らみが飛び出ている方が引張型、凹んでいる方が反転型と呼ばれています。
スリットの有無など種類によって異なるものの、見た目として大きく変わる部分はディスクの膨らんでいる方向です。

爆発原理の違い

引張型と反転型で違うディスクの膨らみですが、この膨らみの方向が違うことで破裂圧力を受ける方向が変わるので、ディスクが爆発する原理が違ってきます。
引張型であれば、凸型に圧力がかかるので、材料が引っ張れることによって破裂する仕組みとなっています。
一方で、反転型の場合は、凹部分が上を向くように設置されるので、ドームの凸部分で圧力を受けます。
すると、設定圧力を受けた際に、ディスクが反転して切り溝に沿って破裂するのです。

適正の違い

ディスクの膨らむ向きによって爆発原理も異なることから、引張型と反転型では設置に適する流体が異なります。引張型の場合は、引っ張る力で破裂させられるので、ガスや液体など幅広い流体に対応することができます。
一方で、反転型はドームを一気に反転させなくてはならないので、適応できる流体がガスになることが多くなっています。
ただし、種類によっては液体などの流体も対応可能です。

まとめ

ラプチャーディスクの破裂板部分の凸凹の向きには意味があり、流体や設定したい配管の状況や圧力など要件によって適した種類が異なります。
流体と設備の安全を守るため、最も適したラプチャーディスクを設置できるよう、まずは当社にお問い合わせ下さい。