İçeriğe atla

Yırtılma diski

Bir yırtılma diski (patlama)
Bir yırtılma diskine etki eden basınç etkisi

Yırtılma diski, patlama diski, patlama diyaframı veya basınç emniyet diski, çoğu kullanımda bir basınçlı kap, ekipman veya sistemi aşırı basınçtan veya potansiyel olarak zarar görmekten koruyan tekrar kapanmayan bir basınç giderme emniyet cihazı.

Bir yırtılma diski bir tür kurban parçadır, çünkü pozitif veya vakumda önceden belirlenmiş bir diferansiyel basınçta yırtılan tek kullanımlık bir zara sahiptir. Membran genellikle metalden yapılır,[1] ancak belirli bir uygulamaya uyacak şekilde hemen hemen her malzeme (veya katmanlardaki farklı malzemeler) kullanılabilir. Patlama diskleri, sistem basıncındaki bir artışa veya azalmaya anında tepki (milisaniye veya çok küçük boyutlarda mikrosaniye içinde) sağlar, ancak disk yırtıldığında yeniden kapanmaz. Basınç tahliye vanalarının kullanımına kıyasla kopma disklerinin uygulanmasının başlıca avantajları arasında sızdırmazlık, maliyet, tepki süresi, boyut kısıtlamaları ve bakım kolaylığı yer alır.

Patlama diskleri petrokimya, havacılık, havacılık, savunma, tıp, demiryolu, nükleer, kimyasal, ilaç, gıda işleme ve petrol sahası uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Tekli koruma cihazları olarak veya geleneksel bir emniyet valfi için ikincil bir tahliye cihazı olarak kullanılabilirler; basınç artarsa ve emniyet valfi çalışmazsa veya yeterince hızlı basıncı tahliye edemezse, yırtılma diski patlar. Patlama diskleri genellikle emniyet tahliye valfleri ile birlikte kullanılır, valflerin prosesten izole edilmesini sağlar, böylece valf bakımında tasarruf sağlar ve sızdırmaz basınç tahliye çözümü oluşturur. Bazen, her durumda muhafaza sağlayan kendinden emniyetli bir mekanik tasarım geliştirerek, acil durum basınç tahliye cihazlarının kullanımından kaçınmak, daha yüksek başlangıç maliyetine rağmen, en yüksek güvenilirlik için mümkündür ve tercih edilebilir.

Genellikle disk formunda üretilmesine rağmen, cihazlar ayrıca dikdörtgen paneller (kırılma panelleri, havalandırma panelleri veya patlama panelleri) olarak da üretilirler ve binaları, kapalı konveyör sistemlerini veya çok geniş bir alanı tipik olarak bir patlama nedeniyle aşırı basınçtan korumak için kullanılır. Patlama diski boyutları 0.125 inç (3.175 mm)'den 4 fit (1,2 m) üzerindeki değerlere kadar değişebilir endüstri'deki uygulama yerine bağlı olarak. Patlama diskleri ve havalandırma panelleri, özel kullanım ortamının gerektirdiği şekilde karbon çeliği, paslanmaz çelik, hastelloy, grafit ve diğer malzemelerden yapılır.

Patlama diskleri endüstri genelinde yaygın olarak kabul edilir ve çoğu küresel basınçlı ekipman tasarım standardlarında ( ASME, PED, vb.) tanımlanır. Patlama diskleri, kurulumları kabul edilemeyecek kadar yüksek basınçlara karşı özel olarak korumak için kullanılabilir veya yüksek güvenilirlikle başlatılması ve bir dizi işlemi hızlandırmak için tek seferlik valfler veya tetikleme cihazları olarak hareket edecek şekilde tasarlanabilir.

İki disk teknolojisi

Tüm kırılma disklerinde kullanılan iki kırılma diski teknolojisi vardır: ileri etkili (gerilim yüklü) ve ters burkulma (sıkıştırma). Geleneksel ileri etkili tasarımda, yükler kopma diskinin içbükey tarafına uygulanır, gerilme kuvvetleri malzemenin nihai gerilme basıncını ve disk patlamalarını aşana kadar bombeyi gerer. Düz kırılma diskinde bir bombelik yoktur, ancak basınç uygulandığında hala gerginlik yüklü kuvvetlere maruz kalırlar ve bu nedenle ileri etkili disklerdir. Kullanılan hammaddenin kalınlığı ve diskin çapı patlama basıncını belirler. İleri etkili disk tasarımları üzerinde daha sonraki adımlarda, üretim sırasında malzemedeki hassas kesim veya lazer skorları, malzemenin hassas bir şekilde zayıflaması için patlama basıncının daha fazla değişkeni kontrol etmesini sağladı. Kopma disklerine yönelik bu yaklaşımın etkin olmakla birlikte sınırlamaları vardır. İleri etkili diskler, basınç döngüsü ve disk için önerilen sınırları aşan çalışma koşullarının neden olduğu metal yorgunluğuna eğilimlidir ve diskin işaretli patlama basıncından daha düşük seviyede patlamasına neden olur. Düşük patlama basınçları da bu disk teknolojisi için bir sorun oluşturmaktadır. Patlama basıncı azaldıkça, malzeme kalınlığı azalır. Bu, hasara karşı oldukça eğilimli olan ve korozyon nedeniyle iğne deliği sızıntısı oluşturma olasılığı daha yüksek olan aşırı ince disklere (kalay folyoya benzer) yol açabilir. Bu diskler günümüzde hala başarıyla kullanılmaktadır ve bazı durumlarda tercih edilmektedir.

Ters burkulma kırılma diskleri, ileri etkili diskin ters çevrilmesidir. Bombe ters çevrilir ve basınç diskin dışbükey tarafına yüklenir. Ters eşik değeri karşılandığında, bombe zıt yönde bir bombelik oluşturmak için çökecek ve geçecektir. Bu gerçekleşirken disk, diskin aşağı akış tarafındaki skor çizgisi boyunca bulunan bıçak ağzı veya metal parçacıkları ile açılır. Ters burkulma diski sıkıştırma ile yüklenince, basınç döngüsüne veya titreşimli koşullara dayanabilir. Ters burkulma diskinin malzeme kalınlığı, aynı boyut ve patlama basıncına sahip ileri etkili bir diskten önemli ölçüde daha yüksektir. Sonuç, zaman içinde daha uzun ömürlülük, daha doğruluk ve daha güvenilirlik sağlamaktadır. Ters burkulma disklerinin doğru monte edilmesi şarttır. Baş aşağı monte edilirse, cihaz ileri hareket eden bir disk gibi davranacak ve daha büyük malzeme kalınlığı nedeniyle ayarlanmış patlama basıncından çok daha yüksek bir basınçta patlayacaktır.[2]

Basınç dengeleme paneli

Basınç dengeleme panelleri, kasıtlı olarak zayıflatılmış yapıya sahip alanlar, ani aşırı basıncın ortaya çıkabileceği kapalı kutularda, binalarda veya araçlarda kullanılır. Öngörülebilir bir şekilde hasar oluşturmak yerine ya da aşırı basınç veya basınç dalgasının, söz konusu yapıda yıkıcı bir hasara neden olması yerine, kontrollü, yönlendirilmiş minimum zarara neden olacağı yönde kanalize ederler. Basınç dengeleme paneli, bazı tankların mühimmat bölmelerinde, mühimmat patlaması durumunda mürettebatı korumak ve çok acı bir ölüme neden olmak yerine daha az yanma nedenli ölümlere dönüştürmek için kullanılır. Alternatif bir örnek, sıkıştırılmış gaz tüplerini depolamak için kullanılan odalarda bir duvar özellikle zayıflatılarak (ince) yapılmaktadır; bir yangın veya başka bir kaza durumunda, (muhtemelen yanıcı) sıkıştırılmış gazda depolanan muazzam enerji, yapıyı bir termobarik silaha benzer bir şekilde potansiyel olarak daraltmak yerine "güvenli" bir yöne yönlendirilir.

Askeri uygulamalar

Patlatma panelleri, M1 Abrams dahil olmak üzere çeşitli modern tanklara monte edilmiştir ve geçmişte savaş gemilerinde cephanelik patlamalarına olası bir çözüm olarak düşünülmüştür.

Askeri mühimmat depolarında, patlayıcıları barındıran sığınakların tasarımında patlama panelleri bulunmaktadır. Bu sığınaklar, tipik olarak, dört tarafı beton duvarlar ve toprakla kaplanmış daha hafif bir malzemeden yapılmış bir çatı ile tasarlanmıştır. Bazı durumlarda bu daha hafif malzeme ahşaptır, ancak metal kaplama da kullanılır. Tasarım, mühimmat sığınağında (ayrıca soyunma odası olarak da adlandırılır) bir patlama veya yangın meydana gelirse, patlamanın kuvveti dikey olarak ve diğer yapılardan ve personelden uzağa yönlendirilecekti.

Biyolojideki uygulamalar

Bazı gen tabancası modelleri de bir yırtılma diski kullanır, ancak bir güvenlik cihazı olarak kullanmaz. Bunun yerine, işlevleri cihazın normal çalışmasının bir parçasıdır ve partikül uygulamasının bir numuneye hassas basınç bazlı kontrolünü sağlar. Bu cihazlarda, yırtılma diski, doku veya hücre kültürüne başarılı partikül entegrasyonu ile ampirik olarak ilişkilendirilmiş optimum gaz basıncı aralığında yırtılacak olacak şekilde tasarlanmıştır. Bazı gen tabancası modelleri için farklı disk güçleri mevcut olabilir.

Kaynakça

  1. ^ US Patent 2,630,939
  2. ^ Hedlund (2016). "Large Steel Tank Fails and Rockets to Height of 30 meters - Rupture Disc Installed Incorrectly". Saf Health Work. 7: 130-7. 

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Dayanım</span>

Dayanım ya da mukavemet, cisimlerin çeşitli dış etkiler ve bu dış etkilerin neden olduğu iç kuvvetler karşısında gösterecekleri davranış biçimini inceleyen bilim dalıdır. Mekanik biliminin bir alt kolu olan mukavemet bilimi rijit olmayan cisimlerin mekaniği olarak da tanımlanabilir. Rijit cisimler mekaniği, cisimlerin üzerlerine etkiyen dış tesirler ile şekillerini değiştirmediğini kabul ederken, rijit olmayan cisimler mekaniği şekil değiştirmeleri de göz önüne alır. Teori, yapının bir ya da iki boyutlu öğelerinin incelenip, sonra bunların gerilim düzeylerinin iki boyutlu ve üç boyutlu olarak varsayılıp üç boyuta genelleştirilmesi ve maddelerin elastik ve plastik davranışları hakkında daha tam bir teori geliştirilmesiyle başlamıştır. Maddelerin mekaniğinin önemli kurucu ve öncülerinden biri Stephen Timoshenko’dur.

<span class="mw-page-title-main">Kondansatör</span> Ani yük boşalması amacıyla kullanılan devre elemanı

Kondansatör ya da sığaç veya yoğunlaç, elektronların kutuplanıp elektriksel yükü elektrik alanın içerisinde depolayabilme özelliklerinden faydalanılarak bir yalıtkan malzemenin iki metal tabaka arasına yerleştirilmesiyle oluşturulan temel elektrik ve elektronik devre elemanı. Piyasada kapasite, kapasitör, sığaç gibi isimlerle anılan kondansatörler, 18. yüzyılda icat edilip geliştirilmeye başlanmış ve günümüzde teknolojinin ilerlemesinde büyük önemi olan elektrik-elektronik dallarının en vazgeçilmez unsurlarından biri olmuştur. Elektrik yükü depolama, reaktif güç kontrolü, bilgi kaybı engelleme, AC/DC arasında dönüşüm yapmada kullanılır ve tüm entegre elektronik devrelerin vazgeçilmez elemanıdır. Kondansatörlerin karakteristikleri olarak;

<span class="mw-page-title-main">Pompa</span>

Pompa, genelde elektrik enerjisini hidrolik enerjiye çevirerek sıvıları veya bazen çamur gibi bulamaçları, mekanik güçle hareket ettiren makinadır.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer silah</span> Nükleer enerji ile yıkım gücü sağlayan silah

Nükleer silah, nükleer reaksiyon ve nükleer fisyon birlikte kullanılmasıyla ya da çok daha kuvvetli bir füzyonla elde edilen yüksek yok etme gücüne sahip silahtır. Genel patlayıcılardan farklı olarak çok daha fazla zarar vermek amaçlı kullanılır. Sadece kullanılan bir silah, tüm bir kenti ya da bir ülkeyi canlı, cansız ne varsa tamamen yok edecek güçtedir.

<span class="mw-page-title-main">Otomobil lastiği</span>

Otomobil lastiği ya da kısaca lastik; otomobil tekerini çepeçevre saran, kendisi şişebilen ya da şişebilen bir iç silindirin (tüp) etrafına geçen kauçuk kaplama. Bir aracın yükünü akstan tekerleğe zemine aktarmak ve tekerleğin hareket ettiği yüzeyde çekiş sağlamak için tekerlek jantını çevreler.

<span class="mw-page-title-main">Stratovolkan</span> lav, tüf ve kül tabakasından oluşmuş, yüksek, konik biçimli bir volkan

Stratovolkan, pek çok sertleşmiş lav, tüf ve kül tabakasından oluşmuş, yüksek, konik biçimli bir volkandır. Bu volkanlar dik yamaçlarıyla ve periyodik patlamalarıyla tanınırlar. Bunlardan fışkıran lavın akışkanlığı azdır ve çok uzağa yayılmadan önce soğur ve sertleşir. Magmaları asidik ya da yüksek-orta düzeyde silika içeriklidir. Buna karşın bazik içerikli magmanın akışkanlığı yüksektir ve Hawaii'deki kalkan biçimli Mauna Loa dağı gibi yayvan dağları oluşturur. Pek çok stratovolkanın yüksekliği 2500 metreden fazladır. Türkiye'den Ağrı Dağı ve Nemrut Dağı birer stratovolkan tipindeki volkanlardır.

<span class="mw-page-title-main">Yamaç paraşütü</span> serbest paraşütlerle yamaçlardan koşarak kalkmaya olanak sağlayan bir ekstrem spor türü

Yamaç paraşütü, hava sporlarıyla ilgilenen birkaç kişi tarafından 1980'li yılların başlarında bulunan, aerofoil yapıya sahip olan paraşütlerle yamaçlardan koşarak kalkmaya olanak sağlayan bir ekstrem spor türüdür. Sivil havacılık mevzuatlarına göre çok hafif hava aracı (ÇHHA) sınıfına girer.

<span class="mw-page-title-main">Düdüklü tencere</span> yemekleri hızlı pişirmek için buhar gücünden yararlanan tencere

Düdüklü tencere, yemekleri hızlı pişirmek için buhar ve yüksek basınç yararlanma prensibi ile çalışan tencere. Basınçla suyun kaynama derecesi arasındaki ilişkiden hareketle ortaya çıkmıştır. Düdüklü tencere yemekleri yüksek sıcaklıkta ve tamamen kapalı hâlde pişirdiğinden, yemeklerin pişme süresini en aza indiren, subap ile belirli bir kaynama noktasına ayarlanmış tenceredir. Düdüklü tencerelerde patlama tehlikesine karşı, basınca, dolayısıyla pişme derecesine göre ayarlanabilen bu subap, basınç artınca düdük hava kaçırarak tencerenin patlamasına engel olur. Düdüklü tencere ismini de bu nedenle almıştır.

<span class="mw-page-title-main">Cüce nova</span>

Cüce novalar veya U Geminorum yıldızları, birbirini etkileyen çift yıldız sistemleridir. Bunlar ani ve şiddetli değişen yıldızların önemli bir alt grubunu temsil eder. Bu sistemler bir beyaz cüce ve yoldaş yıldız olarak bir kırmızı anakol yıldızını içerir (G ve M tayf türü arasında).

<span class="mw-page-title-main">Kataklizmik değişen yıldızlar</span>

Kataklizmik değişen yıldız (CV), kütle kazanan bir dejenere yıldız ve ona kütle veren büyük bir yoldaştan oluşan yarı ayrık çift sistemlerdir.

Yorulma; malzeme biliminde bir malzemenin devirli olarak sürekli yüklemeye uğraması sonucu ilerlemeli ve yerel yapısal hasara uğramasıdır. Malzeme dereceli olarak arttırılan yükler altında denenip belirli bir sınırdaki gerilime geldiğinde kopmaktadır. Bu şekilde denenerek bulunan değere malzemenin statik dayanımı denir. Ancak aynı malzeme eğer geçmişte sürekli gerilmelere uğramışsa, kopma değeri bu statik dayanım değerinden daha düşük bir değerde olacaktır. Bunun nedeni malzemenin yorulmasıdır.

<span class="mw-page-title-main">Su roketi</span>

Su roketi tepki kütlesi olarak su kullanılan bir model roket türüdür. Basınçlı kap—roketin motoru— olarak genellikle plastik bir meşrubat şişesi kullanılır. Su basınçlı bir gazla genellikle basınçlı hava kullanılarak dışarıya doğru atılır. Su roketi Newton'un üçüncü hareket yasasına iyi bir örnektir.

<span class="mw-page-title-main">Roket motoru</span>

Roket motoru, genellikle yüksek sıcaklıktaki gaz olan yüksek hızlı itici bir sıvı jeti oluşturmak için tepkime kütlesi olarak depolanmış roket itici gazlarını kullanır. Roket motorları, Newton'un üçüncü yasasına göre kütleyi geriye doğru fırlatarak itme üreten tepki motorlarıdır. Çoğu roket motoru, gerekli enerjiyi sağlamak için reaktif kimyasalların yanmasını kullanır, ancak soğuk gaz iticileri ve nükleer termal roketler gibi yanmayan biçimleri de mevcuttur. Roket motorları tarafından tahrik edilen araçlara genellikle roket denir. Roket araçları, çoğu yanmalı motorun aksine kendi yükseltgen taşır, bu nedenle roket motorları, uzay aracını ve balistik füzeleri itmek için bir boşlukta kullanılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Yığılma diski</span> büyük bir merkezi cisim etrafında yörüngesel hareket halinde dağılmış olan malzeme tarafından oluşturulmuş bir yapı

Yığılma diski, büyük bir merkezi cisim etrafında yörüngesel hareket halinde dağılmış olan malzeme tarafından oluşturulmuş bir yapıdır. Bu merkezi cisim sıklıkla bir yıldızdır. Sürtünme kuvveti, dengesiz ışınım, manyetik hidrodinamik etkiler ve diğer kuvvetler, diskteki yörüngede bulunan malzemenin merkezi cisme doğru sarmal bir yapı oluşturmasına yol açan kararsızlıklara neden olur. Kütle çekimi ve sürtünme kuvvetleri malzemeyi sıkıştırarak sıcaklığını yükseltir ve elektromanyetik radyasyon yayılmasına neden olur. Bu radyasyonun frekans aralığı, merkezi cismin kütlesine bağlıdır. Spektrumun X ışını kısmındaki nötron yıldızları ve kara delikler etrafında bulunan genç yıldızlar ve önyıldızların yığılma diskleri, kızılötesinde ışık saçar. Yığılma disklerindeki salınım modlarının incelenmesi diskosismoloji olarak adlandırılır.

Kavitasyon, bir sıvı içinde buhar kabarcıklarının oluşumu ve bunların ani olarak patlaması ile oluşan fiziksel olayın ve bu olayın bitişik malzemede oluşturduğu hasarın adıdır.

Object 279 Kotin, 1959 sonunda geliştirilen bir Sovyet deneysel ağır tankıydı.

<span class="mw-page-title-main">Sonik patlama</span> ses hızı aşılması patlaması

Sonik patlama, bir nesne havada ses hızından daha hızlı hareket ettiğinde oluşan şok dalgalarıyla ilişkilendirilen sestir. Sonik patlamalar, insan kulağına bir patlama ya da gök gürlemesi gibi gelen, muazzam miktarlarda ses enerjisi üretir. Ateşlenen bir merminin patlama sesi veya bir kamçının sesi küçük sonik patlamalar olarak sayılabilir.

<span class="mw-page-title-main">Gevreklik</span>

Bir malzeme stres altında ufak elastik deformasyon ve önemsiz miktarda plastik deformasyon geçirerek kırılırsa malzemenin gevrek olduğu söylenir. Gevrek malzemeler yüksek mukavemetli olsalar bile kırılmadan önce görece düşük miktarda enerji sönümler. Kırılma sırasında genellikle bir çatlama sesi de çıkar. Çoğu seramik ve cam, PMMA ve polistiren gibi bazı polimerler gevrek malzemelerdir. Pek çok çelik yapısına ve üretim yöntemine bağlı olarak düşük sıcaklıklarda gevreklik gösterir.

<span class="mw-page-title-main">Süneklik</span> mühendislik

Süneklik, genellikle bir malzemenin çekme yatkınlığı olarak tanımlanan mekanik bir özelliktir. Malzeme biliminde süneklik, bir malzemenin kopmadan önce çekme gerilimi altında plastik deformasyonu sürdürebilme derecesi ile tanımlanmaktadır. Süneklik, bir malzemenin belirli üretim işlemlerine uygunluğunu ve mekanik aşırı yükü emme kapasitesini tanımlayan mühendislik ve imalatta önemli bir husustur. Genellikle sünek olarak tanımlanan malzemeler arasında altın ve bakır bulunmaktadır. Benzer bir mekanik özellik olan dövülebilirlik, bir malzemenin basınç stresi altında bozulmadan plastik olarak deforme olma yeteneği ile karakterize edilmektedir. Tarihsel olarak, çekiçleme veya haddeleme yoluyla şekillendirmeye uygun olan malzemeler dövülebilir olarak kabul edilmiştir. Kurşun, nispeten dövülebilir ancak sünek olmayan bir malzeme örneğidir.

<span class="mw-page-title-main">Deformasyon mekanizması</span>

Deformasyon mekanizması, geoteknik mühendisliğinde, bir malzemenin iç yapısındaki, şeklindeki ve hacmindeki değişikliklerden sorumlu olan mikroskobik ölçekte meydana gelen bir süreçtir. Süreç düzlemsel süreksizliği ve/veya atomların kristal kafes yapısı içindeki orijinal konumlarından yer değiştirmesini içermektedir. Bu küçük değişiklikler, kayalar, metaller ve plastikler gibi malzemelerin çeşitli mikro yapılarında korunmaktadır ve optik veya dijital mikroskop kullanılarak derinlemesine incelenebilmektedir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.