با انواع مختلف راپچر دیسک آشنا شوید

انواع راپچردیسک

انواع راپچر دیسک

راپچردیسک (Rupture Disk) یک تجهیزِ ایمنیِ مهارکننده‌ی فشار است. در مقاله‌های پیشین به کاربرد و اهمیت نصب صحیح راپچر دیسک یا همان دیسک انفجاری (Bursting Disc) پرداختیم. در ادامه این مقاله قصد داریم اجزا و متریال سازنده این تجهیز استراتژیک را معرفی کنیم و با انواع راپچر دیسک (دیافراگم‌ انفجاری) و کاربردشان بیشتر آشنا شویم.

اجزا و متریال سازنده دیسک انفجاری

‌صفحات دیسک انفجاری یا همان دیسک پاره‌شونده از نظر سایز و جنس با یکدیگر متفاوت هستند. مثلاً برخی صفحات از فلزات مقاوم در برابر خوردگی یا گرافیت ساخته می‌شوند و برخی دیگر از  فولاد ضد زنگ (استنلس استیل) ساخته می‌شوند که در صنعت داروسازی از این مدل برای حفظ محیط استریل تجهیزات دارویی استفاده می‌شود.

هر چند دیسک انفجاری دارای انواع مختلفی است اما اجزای اصلی آن‌ها مشترک است:

  • راپچر دیسک ( Rupture Disks) 
  • نگهدارنده ( Holder)
  • سنسور هشداردهنده باز شدن دیسک (rupture disc sensor)
  • سپر حرارتی ( Heat Shield)
  • صفحات بافل (Baffle Plates)
اجزای سازنده راپچر دیسک چیست
اجزای سازنده راپچر دیسک چیست

برای انتخاب جنس دیسک‌ها باید به نوع سیالی که در هر فرآیند استفاده می‌شود، توجه کرد. برای مثال در فرآیندهایی که حاوی سیالات با قابلیت خورندگی هستند، رپچر دیسک‌ گرافیتی مناسب‌تر است. علاوه بر نوع سیال با توجه به فشار و دما عملیاتی در هر سیستم میزان مقاومت دیسک در برابر تحمل تنش‌های وارده شده در زمان افزایش و یا کاهش فشار مشخص می‌شود . بررسی این عوامل می‌تواند در انتخاب مواد سازنده دیسک انفجاری تعیین‌کننده باشد. تفاوت در همین سه عامل باعث شده است تا در ساخت انواع مختلف راپچر دیسک از مواد گوناگونی استفاده شود از دیگر موادی که در ساخت راپچر دیسک از آن‎‌‌ها استفاده می‌شود، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

مواد سازنده راپچر دیسک:

  • فولاد کربنی ( Carbon Steel)
  • فولاد ضد زنگ (Stainless Steel)
  • گرافیت (Graphite)
  • هاستلوی (Hastelloy)
  • آلومینیوم (Aluminum)
  • نیکل (Nickel)
  • مونل (Monel)
  • تانتالیوم (Tantalum)
  • اینکونل (Inconel)

انواع دیافراگم انفجاری

صفحات دیافراگم انفجاری براساس نوع عملکردشان طراحی و ساخته می‌شوند. این صفحات باتوجه به میزان فشاری که قرار است تحمل کنند، به شکل محدب یا مقعر طراحی می‌شوند. اگر صفحات راپچردیسک محدب باشد، عملکرد آن مستقیم است اما اگر صفحات مقعر باشد، راپچر دیسک عملکرد معکوس دارد.

انواع دیافراگم انفجاری از نظر عملکرد (Burst Diaphragm)
انواع دیافراگم انفجاری از نظر عملکرد (Burst Diaphragm)

راپچردیسک مستقیم

در عملکرد مستقیم- محدب (Forward Acting Rupture Disc) مبنا طراحی براساس تنش کششی وارده شده است.

راپچردیسک مستقیم

راپچر دیسک معکوس

در عملکرد معکوس-مقعر (Reverse Acting Rupture Disc) طراحی براساس تنش فشاری (حداکثر توان فشرده‌سازی) است. معمولاً این نوع از راپچر دیسک در تجهیزاتی با فشارکاری بالا کاربرد دارد.

راپچر دیسک معکوس
راپچر دیسک معکوس

دیسک‌ انفجاری یک تجهیز استراتژیک و سفارشی‌ساز است. امروزه شرکت‌های سازنده می‌توانند محصولات متنوع‌تر و با کاربردهای تخصصی را به بازار عرضه ‌کنند. در واقع، سازندگانْ براساس شرایط کاریِ واحدهای پتروشیمی و مشخصات فنی تجهیزات، دیسک انفجار را طراحی می‌کنند و می‌سازند.

انواع راپچردیسک FDC

شرکت FDC کره‌جنوبی با بیش از ۳۰ سال سابقه در زمینه طراحی و ساخت راپچر دیسک‌ یکی از معتبرترین برندهای موجود است. این شرکت، راپچر دیسک‌ را در سایزها و ابعاد متنوع طراحی می‌کند و آن را براساس مشخصات فنی و کارکرد هر تجهیز می‌سازد. به‌کارگیری تکنولوژی پیشرفته و روزآمد در ساخت راپچر دیسک‌های FDC باعث شده است که این دیسک‌ها در نقطه فشار پارگی (Burst Pressure) از دقت بالایی برخوردار باشند. متریال استفاده شده در ساخت این دیسک‌ها دارای بالاترین کیفیت و از جنس فولاد ضد زنگ (استنلس استیل) است. شرکت مهندسی دامون از سال ۱۳۹۶ نماینده انحصاری  این شرکت در ایران است و اعتماد مجموعه‌های صنعتی بزرگ زیر را جلب کرده است:

در ادامه اشاره‌ای خواهیم داشت به ۸ مدل از راپچر دیسک‌های شرکت FDC.

راپچر دیسک مستقیم (Forward Type)

راپچر دیسک مستقیم بسیار رایج و پرکاربرد است؛ از این مدل برای کاربری‌های ساده و با فشارهای متوسط رو به بالا استفاده می‌شود. راپچر دیسک مستقیم بر روی تجهیزاتی مثل پمپ‌ها، تجهیزات هیدرولیک و صنایع پتروشیمی و شیمیایی نصب می‌شود.

راپچردیسک معکوس (Reverse Type)

همان‌طور که گفته شد، دیسک‌های معکوس بر مبنای تنش فشاری طراحی و ساخته می‌شوند و به همین دلیل، قادر به تحمل فشارهای عملیاتی بالاتر هستند. راپچر دیسک معکوس در محیط‌های کاری پرفشار و در فرآیندهایی که سیال به صورت تک فاز (بخار، گاز یا مایع) یا دوفاز است، به خوبی عمل می‌کند.

راپچر دیسک چندلایه گنبدی ( Composite Dome Type)

‌ رپچردیسک چند لایه‌ی گنبدی برای فشارهای کاری متوسط تا متوسط پایین مناسب است. مقاومت این دیسک‌ها در برابر سیالات خورنده باعث شده است تا گزینه مناسبی برای نصب در سیستم‌هایی با محیط خورنده باشد.

راپچر دیسک چندلایه گنبدی
راپچر دیسک چندلایه گنبدی

راپچر دیسک چندلایه تخت (Composite Flat Type )

 راپچردیسک تخت در سیستم‌هایی که سیال کاری آن‌ها قابلیت خورندگی دارد و همچنین  به فشار عملکردی (Burst) کمتری نیاز دارد، نصب می‌شود.

راپچر دیسک چندلایه تخت
راپچر دیسک چندلایه تخت

راپچر دیسک فشار پایین (Ultra Low Pressure)

راپچر دیسک فشار پایین در فرآیندها با فشار بسیار پایین مثل 100mmAq معادل Bar0.0098 نصب و استفاده می‌شود.

راپچر دیسک فشار پایین
راپچر دیسک فشار پایین

راپچر دیسک گرافیتی (Graphite Disc Type)

راپچر دیسک گرافیتی از یک صفحه گرافیت آغشته به رزین فنولیک ساخته شده است. نوع طراحی و متریال مورد استفاده در این دیسک، آن را تبدیل به یک تجهیز قابل اعتماد برای استفاده در محیط‌های خورنده کرده است.

راپچر دیسک گرافیتی
راپچر دیسک گرافیتی

راپچر دیسک با عملکرد دوگانه (Double Acting Type)

زمانی که فرآیندهای سیستم به افزایش فشار حساسیت زیادی داشته باشد، از دیسک‌های با عملکرد دوگانه استفاده می‌شود. بنابراین، از این دیسک‌ها معمولاً در فرآیندهای صنایع دارویی و بهداشتی استفاده می‌شود. دیسک‌های با عملکرد دوگانه برای فشارهای بسیار پایین و با حداقل فشار تنظیم شده mmAq 100 معادل  Bar 0.0098 طراحی و ساخته می‌شوند.

راپچر دیسک با عملکرد دوگانه
راپچر دیسک با عملکرد دوگانه

راپچر دیسک فیتینگی (Fitting Connection Type)

ابعاد و شکل ساختاری راپچردیسک‌ فیتینگی به‌گونه‌ای طراحی و ساخته شده که مناسب استفاده در لوله‌های حفاری است. در زمان حفاری چاه‌های نفتی، احتمال افزایش فشار وجود دارد. این فشار می‌تواند از طرف سیال هیدروکربنی درون چاه‌ به دستگاه حفاری وارد شود. برای مهار فشار اضافی و جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات حفاری، راپچر دیسک فیتینگی بر روی این تجهیزات نصب می‌شود.

راپچر دیسک فیتینگی
راپچر دیسک فیتینگی

جمع‌بندی

همان‌طور که گفته شد، انتخاب از بین انواع راپچردیسک‌ها باید براساس شرایط فنی هر پروژه صورت بگیرد. انتخاب مناسب راپچردیسک امری حساس و مهم است؛ چرا که با انتخاب اشتباه، علاوه بر خسارت مالی ممکن است خسارات جبران‌ناپذیر دیگری نیز به مجموعه‌های صنعتی وارد شود. کارشناسان فنی ما در واحد نفت و گاز دامون، مشاور و راهنمای شما در مسیر انتخاب تجهیزات ایمنی باکیفیت هستند و می‌توانند تجهیز متناسب با پروژه را به شما برسانند.