Трубопроводная арматура: мембранные разрывные устройства

Разрывные мембранные устройства — это трубопроводная арматура предохранительного типа с мембраной, которая контролирует движение внутренних потоков в момент перепадов давления внутри трубопровода.

При возникновении внутри трубопровода давления, критически превышающего норму, установленная мембрана разрывается, способствуя свободному проходу транспортируемых веществ.

Мембранные устройства могут работать в паре с предохранительным клапаном. Как недостаток — мембраны одноразовые в использовании, после срабатывания должны заменяться. Бывают из металла или графитопласта. Как преимущество – надежно герметизируют трубопровод по внутреннему сечению и имеют высокую вероятность срабатывания.

Типы мембран

• разрывной (имеет прямое действие): разрывается под действующим давлением на ее изгиб вогнутой формы;
• хлопающий (имеет обратное действие): разрывается под действием излишнего давления на ее изгиб выпуклой формы.

Материал для изготовления

В основном, мембранные разрывные устройства изготавливают из серебра:

1. дешевый материал;
2. легко обрабатывается;
3. имеет высокую стойкость в воздействию коррозии;
4. применяется на трубопроводах, наполненных химическими соединениями.

Недостатки серебра:

• «ползучесть» материала;
• мембраны из такого материала срабатывают при возникновении даже небольшой разницы рабочего и разрывного давления.

Для продления срока службы серебряных устройств строго следят за коэффициентом отношения разрывного давления к рабочему.

Толщина мембран

Хотя ограничений для этой характеристики не существует, но популярными в применении являются разрывные устройства с толщиною до 0,6 мм. Чем толще мембрана, тем меньше скорость ее срабатывания и выше точность. Поэтому более точно срабатывают изделия высокого давления, чем низкого.

Из-за ползучести серебра, в высоких температурных условиях, предусмотрено увеличение коэффициента разрушающего давления. Этот факт влияет на назначение сроков для замены.

Для установки мембран высокого давления используют линзы и держатели конических форм. Залогом точного срабатывания разрывного устройства является его большая толщина. Поэтому такие предохранительные устройства изготавливают из низкопрочных материалов.

Виды и характеристика

• имеющие сплошной купол – используют при угрозе резкого скачка давления или взрыве внутри трубопровода, если необходимо соблюдать герметичность с возможностью находящегося внутри вещества выпадать в осадок, кристаллизоваться или становиться полимером.
• имеющие разрывной стержень – применяются для надежного обеспечения точности срабатывания, когда на уровень разрушающего давления реагирует специальный стержень. Мембрана наделена функцией разделительной перегородки.
• имеющие выштампованные участки и кольцевые канавки – разрыв происходит по канавке, а сама мембрана, задерживаемая перемычкой, не попадает в сброс. Этот критерий используется в системе запуска двигателей ракеты, работающих на жидком топливе.

Способы монтажа мембран

Поскольку монтаж мембраны предусматривает возможность уноса устройства внутренним потоком, то существуют способы монтажа:

1. параллельно предохранительному клапану – работает в условиях повышенного давления и гарантирует дополнительный сброс потока веществ;
2. последовательно с предохранительным клапаном – монтируют перед самим клапаном для защиты последнего от грязи и коррозии, а также гарантии полной герметизации трубопровода по внутреннему сечению в нормальных рабочих условиях.