Диск, що розривається (мембрана, що розривається) - це пристрій захисту над тиском, що використовується в суднах тиску або трубопроводів. Його основна функція полягає в тому, щоб точно розриватися при встановленому тиску для вивільнення тиску. Вимоги до металевих матеріалів повинні всебічно розглянути їх механічні властивості, хімічну стабільність, корозійну стійкість та пристосованість до робочого середовища. Нижче наведено основні вимоги до розриву дисків для металевих матеріалів:
1. Вимоги до механічних показників продуктивності
Баланс сили та пластичності
Метал повинен мати достатню міцність на розрив і врожайність, щоб протистояти нормальному робочому тиску, і в той же час він повинен мати певну пластичність (здатність пластичної деформації), щоб уникнути передчасної недостатності або неточного тиску розриву через крихкий перелом.
Точний тиск розриву
Матеріал повинен забезпечити рівномірний розрив при встановленому тиску, тому матеріал повинен бути рівномірним, без внутрішніх дефектів (таких як пори, включення) та стабільні показники між партіями.
2. Корозійна стійкість
Медіа сумісність
Метал повинен мати можливість протистояти корозії з робочого середовища (наприклад, кислоти, лугу, газу, рідини). Наприклад:
Сильно корозійне середовище: вибирайте Hastelloy, Titanium (Ti) або Tantalum (TA).
Загальне корозійне середовище: 316 л нержавіючої сталі, сплав на основі нікелю (наприклад, інкенель).
Поверхнева обробка
Якщо середовище є дуже корозійним, метал може знадобитися покладено (наприклад, нікельове покриття, золото покриття) або пасивоване.
3. Температурна стабільність
Високотемпературне середовище
Матеріал повинен підтримувати міцність при високих температурах і уникати повзучості або окислення (наприклад, сплавів на основі нікелю, титанові сплави).
Низькотемпературне середовище
Слід уникати низької температури (наприклад, аустенітна нержавіюча сталь працює краще при низьких температурах).
4. Резистентність до втоми
- Якщо тиск системи часто коливається (наприклад, тиск імпульсу), матеріал повинен мати хорошу стійкість до втоми, щоб запобігти розповсюдженню мікрокреку через циклічні навантаження.
5. Продуктивність обробки
Формування
Диски, що розриваються, зазвичай - це тонкі листові конструкції, а матеріал повинен бути легко штампувати, розтягувати або зварювати (наприклад, нержавіюча сталь, алюміній).
Рівномірність товщини
Толерантність до товщини повинна зберігатися щільно під час виробничого процесу, щоб забезпечити точність тиску розриву.
6. Економіка та заміна
- Під передумовою відповідності вимог до ефективності надайте пріоритет недорогим та легко доступним матеріалам (наприклад, нержавіючої сталі 304/316).
- дорогоцінні метали (наприклад, Tantalum) можуть знадобитися в особливих умовах, і вартість та необхідність наразі повинні бути зважені.
Пов’язані стандарти
ASME BPVC Розділ VIII: Вказує стандарти вибору та проектування матеріалів для розриву диска.
API 520/526: Виринні матеріали та вимоги до встановлення для нафтохімічної промисловості.
ISO 4126: Методи випробувань властивостей матеріалу для розриву диска в міжнародних стандартах.
Резюме
Вибір матеріалів з розриву дискового металу потрібно всебічно оцінювати на основі конкретних умов праці (тиск, температура, середовище), економіки та виробничого процесу. Ядро полягає в тому, щоб матеріал може надійно розірватися при встановленому тиску та тривалий час витримувати умови навколишнього середовища. Індивідуальні матеріали або композитні конструкції (наприклад, металеве + покриття) можуть знадобитися в спеціальних умовах.