Предохранительные мембраны – это специально ослабленные металлические диски с точно рассчитанным порогом разрушения по давлению.
Данные прорывные диски применяются в конструкции гидротестеров с целью их защиты от гидроударов и разрушения внутренних компонентов, то есть для предупреждения увеличения рабочих параметров или для предотвращения обратного движения рабочей среды (гидравлической жидкости).
Другими словами, это предохранительно-защитная арматура для диагностического оборудования, применяемого в свою очередь для обследований гидросистем различных силовых машин – как стационарных промышленных, так и мобильных спецтехники.
Компания Гидро-Тест предлагает предохранительные диски для гидравлических тестеров WEBTEC и Flo-tech.
В приборах Flo-tech (PFM6 и PFM8) – применяется одна защитная мембрана с разрывной характеристикой до 517 бар (номинальное рабочее давление гидротестеров – 414 бар).
В приборах WEBTEC (RFIK, DHT, DHM, HT, DHCR различных модификации) – устанавливается один либо два диска (см. схему выше) с различной разрывной характеристикой для номинальных рабочих давлений гидротестеров до 70, 140, 210, 280, 345, 420 и 480 бар.
| Стоимость предохранительных мембран варьируется от 1000 до 2500 рублей (в зависимости от номинального рабочего давления) |
Пример разрушенной (отработавшей) мембраны:
ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
По сравнению с предохранительными клапанами мембраны имеют следующие преимущества: обеспечивают герметичное закрытие сбросного отверстия (до срабатывания мембраны); могут применяться для защиты оборудования, содержащего высококоррозийные, кристаллизующие среды; менее инерционны.
Применение мембран вместо предохранительных клапанов (или совместно с ними) позволяет значительно повысить степень герметичности оборудования.
В современных гидравлических устройствах применяются мембраны диаметром от 2 до 1300 мм на разрушающее давление от 0,002 до 215 МПа в диапазоне рабочих температур от -183 до +1500 градусов Цельсия.
Предохранительные мембраны с учетом характера их разрушения подразделяют на разрывные, ломающиеся, отрывные, срезные, выщелкивающие.
Разрывные мембраны изготавливаются из тонколистового металлического проката. Мембрана защемляется во фланцевом соединении с помощью зажимных колец. При нагружении мембраны рабочим давлением она испытывает пластические деформации и приобретает куполообразную форму. Куполообразную форму мембране часто придают также при изготовлении, что увеличивает быстродействие мембраны, позволяет обнаружить скрытые дефекты металла.
Ломающиеся мембраны изготавливаются из хрупких материалов (чугун, графит, стекло и т.п.) и поэтому их срабатыванию не предшествуют заметные пластические деформации. Ломающиеся мембраны хорошо работают в условиях динамических и пульсирующих нагрузок. Толщина мембраны может задаваться любой в процессе изготовления.
Наиболее распространены в настоящее время ломающиеся мембраны из чугуна с выточкой. Их используют для защиты котлов высокоорганических теплоносителей, трубопроводов аммиачно-метанольных производств, устанавливают перед предохранительными клапанами в цистернах с жидким хлором и другими агрессивными средами.
Срезные мембраны при срабатывании срезаются по острой кромке верхнего прижимного кольца.
Отрывные мембраны применяют для защиты систем высокого давления (свыше 25 МПа) при диаметре сбросных отверстий 20-60 мм. Мембраны имеют форму колпачков с ослабленным сечением. Отрывные мембраны успешно используют для защиты аппаратов в производствах полиэтилена и некоторых других.
Выщелкивающиеся мембраны представляют собой тонкостенный сферический сегмент, припаянный или приклеенный к опорному кольцу, обращенный выпуклой поверхностью в сторону рабочего давления.
При превышении давления в аппарате выше заданной величины сферический сегмент теряет устойчивость и мембрана выворачивается в другую сторону. Этот процесс происходит очень резко с хлопком, вследствие чего мембрана отрывается от кольца в месте припайки и уносится потоком. Выщелкивание мембраны применяют для защиты аппаратов, работающих при низких давлениях и вакууме.
Материалы предохранительных мембран должны обладать следующими основными свойствами:
а) иметь стабильные механические свойства при рабочей температуре. Максимальное отклонение предела прочности при растяжении не должно превышать +5% от средней величины;
б) быть коррозионностойким в технологической среде, содержащейся в аппарате;
в) структура материала и его механические свойства не должны изменяться в процессе эксплуатации мембраны;
г) допуск на толщину должен быть минимальным.
Применение различных материалов для изготовления мембран ограничивается максимально допустимой рабочей температурой в месте их установки. При более высоких температурах возможны ложные срабатывания мембран при рабочем давлении вследствие значительной ползучести материала.