Rupture disc
एक टूटने वाली डिस्क, जिसे दबाव सुरक्षा डिस्क, बर्स्ट डिस्क, बर्स्टिंग डिस्क, या बर्स्ट डायाफ्राम के रूप में भी जाना जाता है, एक गैर-बंद दबाव राहत सुरक्षा उपकरण है जो, अधिकांश उपयोगों में, एक दबाव पोत, उपकरण या प्रणाली को अधिक दबाव या संभावित रूप से हानिकारक निर्वात स्थितियों से बचाता है। एक टूटने वाली डिस्क एक प्रकार का बलिदान भाग है क्योंकि इसमें एक बार उपयोग की जाने वाली झिल्ली होती है जो पूर्व निर्धारित अंतर दबाव, या तो सकारात्मक या निर्वात और एक संयोग तापमान पर विफल हो जाती है। झिल्ली आमतौर पर धातु से बनी होती है, लेकिन लगभग किसी भी सामग्री (या परतों में विभिन्न सामग्री) का उपयोग किसी विशेष अनुप्रयोग के अनुरूप किया जा सकता है। टूटने वाली डिस्क प्रणाली के दबाव में वृद्धि या कमी के लिए तत्काल प्रतिक्रिया (बहुत छोटे आकार में मिलीसेकंड या माइक्रोसेकंड के भीतर) प्रदान करती है, लेकिन एक बार डिस्क टूट जाने के बाद यह फिर से सील नहीं होगी। दबाव राहत वाल्व का उपयोग करने की तुलना में टूटने वाली डिस्क के अनुप्रयोग के प्रमुख लाभों में रिसाव-कसने, लागत, प्रतिक्रिया समय, आकार की बाधाएं, प्रवाह क्षेत्र और रखरखाव में आसानी शामिल हैं। रूप्चर डिस्क का उपयोग आमतौर पर पेट्रोकेमिकल, एयरोस्पेस, विमानन, रक्षा, चिकित्सा, रेल मार्ग, परमाणु, रासायनिक, दवा, खाद्य प्रसंस्करण और तेल क्षेत्र अनुप्रयोगों में किया जाता है। उनका उपयोग एकल सुरक्षा उपकरण के रूप में या पारंपरिक सुरक्षा वाल्व के लिए एक माध्यमिक राहत उपकरण के रूप में किया जा सकता है; यदि दबाव बढ़ता है और सुरक्षा वाल्व काम करने में विफल रहता है या पर्याप्त तेजी से दबाव से राहत नहीं दे सकता है, तो टूटने वाली डिस्क फट जाएगी। टूटने वाली डिस्क का उपयोग अक्सर सुरक्षा राहत वाल्व के संयोजन में किया जाता है, जो प्रक्रिया से वाल्व को अलग करता है, जिससे वाल्व के रखरखाव में बचत होती है और एक रिसाव-तंग दबाव राहत समाधान बनता है। यह कभी-कभी उच्चतम विश्वसनीयता के लिए संभव और बेहतर होता है, हालांकि उच्च प्रारंभिक लागत पर, एक आंतरिक रूप से सुरक्षित यांत्रिक डिजाइन विकसित करके आपातकालीन दबाव राहत उपकरणों के उपयोग से बचना जो सभी मामलों में नियंत्रण प्रदान करता है। हालांकि आमतौर पर डिस्क के रूप में निर्मित, उपकरणों को आयताकार पैनलों ('टूटने वाले पैनल', 'वेंट पैनल' या विस्फोट द्वार) के रूप में भी निर्मित किया जाता है और इसका उपयोग इमारतों, संलग्न कन्वेयर सिस्टम या किसी भी बहुत बड़ी जगह को आमतौर पर विस्फोट के कारण अधिक दबाव से बचाने के लिए किया जाता है। उद्योग अनुप्रयोग के आधार पर, टूटने वाली डिस्क का आकार एक से दूसरे तक होता है। रप्चर डिस्क और वेंट पैनलों का निर्माण कार्बन स्टील, स्टेनलेस स्टील, हैस्टेलॉय, ग्रेफाइट और अन्य सामग्रियों से किया जाता है, जैसा कि विशिष्ट उपयोग वातावरण द्वारा आवश्यक होता है। रूप्चर डिस्क को पूरे उद्योग में व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है और अधिकांश वैश्विक दबाव उपकरण डिजाइन कोड (अमेरिकन सोसाइटी ऑफ मैकेनिकल इंजीनियर्स (ए. एस. एम. ई.), दबाव उपकरण निर्देश (पी. ई. डी.), आदि) में निर्दिष्ट किया जाता है। रप्चर डिस्क का उपयोग विशेष रूप से अस्वीकार्य रूप से उच्च दबाव से प्रतिष्ठानों की रक्षा के लिए किया जा सकता है या उच्च विश्वसनीयता के साथ शुरू करने और आवश्यक कार्यों के अनुक्रम को गति देने के लिए एक बार के वाल्व या ट्रिगर करने वाले उपकरणों के रूप में कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। दो डिस्क प्रौद्योगिकियाँ सभी टूटने वाली डिस्कों में दो टूटने वाली डिस्क प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जाता है, फॉरवर्ड-एक्टिंग (टेंशन लोडेड) और रिवर्स बकलिंग (संपीड़न)। विफलता का दृश्य और विद्युत संकेत प्रदान करने के लिए दोनों तकनीकों को एक बर्स्टिंग डिस्क इंडिकेटर के साथ जोड़ा जा सकता है। पारंपरिक फॉरवर्ड-एक्टिंग डिजाइन में, भार को गुंबद टूटने वाली डिस्क के अवतल पक्ष पर लगाया जाता है, जो गुंबद को तब तक फैलाता है जब तक कि तन्यता बल सामग्री के अंतिम तन्यता तनाव को पार नहीं कर जाते और डिस्क फट जाती है। सपाट टूटने वाली डिस्क में गुंबद नहीं होता है, लेकिन जब दबाव लगाया जाता है, तब भी वे तनाव से भरे बलों के अधीन होते हैं और इस प्रकार आगे की ओर कार्य करने वाली डिस्क भी होती हैं। निर्माण में उपयोग किए जाने वाले कच्चे माल की मोटाई (जिसे ग्रेफाइट डिस्क में जाल की मोटाई के रूप में भी जाना जाता है) और डिस्क का व्यास फटने के दबाव को निर्धारित करता है। अधिकांश फॉरवर्ड-ऐक्टिंग डिस्क 80 प्रतिशत या उससे कम ऑपरेटिंग अनुपात वाले सिस्टम में स्थापित किए जाते हैं। फॉरवर्ड-एक्टिंग डिस्क डिजाइनों पर बाद के पुनरावृत्तियों में, निर्माण के दौरान सामग्री में सटीक-कट या लेजर स्कोर का उपयोग सामग्री को सटीक रूप से कमजोर करने के लिए किया गया था, जिससे विस्फोट के दबाव को नियंत्रित करने के लिए अधिक चर की अनुमति मिलती थी। डिस्क टूटने के लिए यह दृष्टिकोण, प्रभावी होने के बावजूद, इसकी सीमाएँ हैं। फॉरवर्ड-ऐक्टिंग डिस्क दबाव साइक्लिंग और संचालन स्थितियों के कारण धातु की थकान के लिए प्रवण होते हैं जो डिस्क के लिए अनुशंसित सीमाओं को पार कर सकते हैं, जिससे डिस्क अपने चिह्नित फट दबाव से कम पर फट सकती है। कम फटने वाला दबाव भी इस डिस्क तकनीक के लिए एक समस्या पैदा करता है। जैसे-जैसे विस्फोट का दबाव कम होता है, सामग्री की मोटाई कम होती जाती है। इससे अत्यधिक पतली डिस्क (टिन पन्नी के समान) हो सकती हैं जो क्षति के लिए अत्यधिक प्रवण होती हैं और जंग के कारण पिनहोल रिसाव बनने की अधिक संभावना होती है। इन डिस्कों का आज भी सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है और कुछ स्थितियों में इन्हें प्राथमिकता दी जाती है। रिवर्स बकलिंग रिप्चर डिस्क फॉरवर्ड-ऐक्टिंग डिस्क का व्युत्क्रम है। गुंबद उल्टा है और दबाव अब डिस्क के उत्तल पक्ष पर लोड किया जाता है। एक बार रिवर्सल थ्रेसहोल्ड पूरा हो जाने के बाद, गुंबद गिर जाएगा और विपरीत दिशा में एक गुंबद बनाने के लिए इसके माध्यम से फट जाएगा। जब ऐसा हो रहा होता है, तो डिस्क को चाकू के ब्लेड या धातु के बिंदुओं द्वारा खोला जाता है जो डिस्क के नीचे की ओर स्कोर रेखा के साथ स्थित होते हैं। कम्प्रेशन में रिवर्स बकलिंग डिस्क को लोड करके, यह प्रेशर साइक्लिंग या पल्सेटिंग स्थितियों का विरोध करने में सक्षम है। एक रिवर्स बकलिंग डिस्क की सामग्री की मोटाई समान आकार और बर्स्ट दबाव की फॉरवर्ड-ऐक्टिंग डिस्क की तुलना में काफी अधिक होती है। परिणाम समय के साथ अधिक दीर्घायु, सटीकता और विश्वसनीयता है। रिवर्स बकलिंग डिस्क की सही स्थापना आवश्यक है। यदि उल्टा स्थापित किया जाता है, तो उपकरण एक फॉरवर्ड एक्टिंग डिस्क के रूप में कार्य करेगा और अधिक सामग्री की मोटाई के कारण, चिह्नित फट दबाव की तुलना में बहुत अधिक पर फट सकता है। ब्लोआउट पैनल ब्लोआउट पैनल, जिन्हें ब्लो-ऑफ पैनल भी कहा जाता है, जानबूझकर कमजोर संरचना वाले क्षेत्रों का उपयोग बाड़ों, इमारतों या वाहनों में किया जाता है जहां अचानक अधिक दबाव हो सकता है। एक अनुमानित तरीके से विफल होने से, वे संरचना की विनाशकारी विफलता पैदा करने के बजाय, उस दिशा में अति दबाव या दबाव लहर को प्रसारित करते हैं जहां यह नियंत्रित, निर्देशित न्यूनतम नुकसान का कारण बनता है। एक वैकल्पिक उदाहरण संपीड़ित गैस सिलेंडरों को संग्रहीत करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कमरे में जानबूझकर कमजोर दीवार है; आग या अन्य दुर्घटना की स्थिति में, (संभवतः ज्वलनशील) संपीड़ित गैस में संग्रहीत जबरदस्त ऊर्जा को थर्मोबैरिक हथियार के समान संरचना को संभावित रूप से ध्वस्त करने के बजाय "सुरक्षित" दिशा में निर्देशित किया जाता है। गोला-बारूद विस्फोट के मामले में चालक दल की सुरक्षा के लिए कुछ टैंकों के गोला-बारूद के डिब्बों में सैन्य अनुप्रयोगों ब्लो-ऑफ पैनलों का उपयोग किया जाता है, जो एक विनाशकारी हत्या को कम मारक क्षमता वाले हत्या में बदल देता है। एम1 अब्राम्स सहित कई आधुनिक मुख्य युद्ध टैंकों में ब्लोआउट पैनल लगाए गए हैं। सैन्य गोला-बारूद भंडारण में, विस्फोटकों को रखने वाले बंकरों के डिजाइन में ब्लोआउट पैनल शामिल किए जाते हैं। इस तरह के बंकरों को आम तौर पर डिजाइन किया जाता है, जिसमें चार तरफ कंक्रीट की दीवारें होती हैं, और मिट्टी से ढकी हल्की सामग्री से बनी छत होती है। कुछ मामलों में यह हल्की सामग्री लकड़ी है, हालांकि धातु की चादर का भी उपयोग किया जाता है। डिजाइन ऐसा है कि यदि गोला-बारूद बंकर (जिसे लॉकर भी कहा जाता है) में कोई विस्फोट या आग लगती है, तो विस्फोट का बल ऊर्ध्वाधर रूप से और अन्य संरचनाओं और कर्मियों से दूर निर्देशित किया जाएगा। अतीत में ब्लोआउट पैनलों को युद्धपोतों पर पत्रिका विस्फोटों के संभावित समाधान के रूप में माना जाता था। हालाँकि 1920 के दशक के बाद से युद्धपोत डिजाइनों ने इसके बजाय सभी या कुछ भी नहीं कवच योजना का उपयोग किया, विशेष रूप से इसके बख्तरबंद गढ़ के साथ युद्धपोत के महत्वपूर्ण अंगों को शामिल किया गया जिसमें मशीनरी और पत्रिकाएँ शामिल हैं, और पत्रिका के प्रवेश के मामले में एकमात्र उपाय पत्रिका को भरना है। ब्लोआउट पैनलों की कमी के परिणामस्वरूप तिरपिट्ज़ और यामाटो सहित कई युद्धपोतों के पत्रिका विस्फोटों के दौरान विनाशकारी क्षति हुई है। जीव विज्ञान में अनुप्रयोग जीन गन के कुछ मॉडल एक टूटने वाली डिस्क का भी उपयोग करते हैं, लेकिन एक सुरक्षा उपकरण के रूप में नहीं। इसके बजाय, उनका कार्य उपकरण के सामान्य संचालन का हिस्सा है, जो एक नमूने पर कण अनुप्रयोग के सटीक दबाव-आधारित नियंत्रण की अनुमति देता है। इन उपकरणों में, टूटने वाली डिस्क को गैस दबाव की एक इष्टतम सीमा के भीतर विफल होने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो ऊतक या कोशिका संवर्धन में सफल कण एकीकरण के साथ अनुभवजन्य रूप से जुड़ा हुआ है। कुछ जीन गन मॉडल के लिए अलग-अलग डिस्क ताकत उपलब्ध हो सकती हैं। संदर्भ बाहरी लिंक एक सरल प्रणाली के निर्वहन क्षेत्र की आवश्यकता की गणना करने के लिए रूप्चर डिस्क साइज़िंग कैलकुलेटर। द्रव प्रौद्योगिकी पाइपिंग सुरक्षा वाल्व