Murtokalvot - johdanto

Mihin murtokalvoja tarvitaan?

Murtokalvot ovat yleisimpiä turvaventtiilien ohella teollisuuslaitoksissa käytettäviä painesuojalaitteita. Ne suojaavat aluksia ja putkistoja muodonmuutoksilta ja muilta vaurioilta. Päätavoite on tarjota optimaalinen suoja ja minimoida järjestelmäseisokit.

Mikä on murtokalvo?

Murtokalvot ovat turvalaitteita, joissa on määritetty tiettyä painetta vastaava murtopiste. Murtokalvoja käytetään paineentasaukseen monissa erilaisissa sovelluksissa. Niitä käytetään suojaukseen ylipainetta tai tyhjiötä vastaan prosesseissa ihmisten, ympäristön ja koneiden suojaamiseen. Alunperin hyvin yksinkertaisesta ratkaisusta on teollisuuden jatkuvasti kasvavien vaatimusten myötä kehittynyt monipuolinen ratkaisu, joka tarjoaa ratkaisun myös vaihtelevia paine-eroja sekä korkeita prosessilämpötiloja tuottavissa prosesseissa. Suurin etu verrattuna sähköisiin, pneumaattisiin tai jousikuormitettuihin turvajärjestelmiin verrattuna on murtokalvojen vikasietoinen toimintavarmuus - murtokalvot ovat teollisuussovelluksien taloudellisin ja tärkein turvalaitevaihtoehto. Korkea luotettavuus on tärkeää tarpeettomien seisokkien välttämiseksi Murtokalvon vikasietoisuus riippuu kuitenkin oleellisesti valmistuslaadusta sekä valmistuksessa käytetyistä materiaaleista.

Murtokalvojen rakenne

Paineentasaukseen tarkoitetut murtokalvot ovat muodoltaan pyöreitä tai suorakulmaisia (nk. paneelimurtokalvo) ja koostuvat yhdestä tai useammasta kalvokerroksesta. Kalvo voi olla tasainen tai kupumainen.

REMBE Zugbelastete Berstscheibe DODOD F         REMBE Umkehrberstscheibe KUB<sup>®</sup>

 

 

Usein murtokalvoissa murtopaine on tarkasti määritetty työstämällä kalvoa laser-säteillä. Työstö voi olla koostua yksinkertaisista leikkauksista tai erityisen muotoisista geometrisista kuvioista. Tätä osaa murtokalvossa kutsutaan nimellä murtoelementti.

REMBE Umkehrberstscheibe KUB<sup>®</sup>

 

 

 

 

 

Erilaiset sovellukset edellyttävät erityyppisiä murtokalvoja. Ne on valmistettu metallista tai muoveista, koostuvat yhdestä tai useammasta kerroksesta, ja ne voivat olla kupumaisia tai tasomaisia. Kupumaisilla murtokalvollla kuvun huippu on joko prosessipaineen puolella (taaksepäin toimiva murtokalvo) tai osoittaa poispäin prosessipaineesta (eteenpäin toimiva murtokalvo). Edellä mainittujen päätyyppien lisäksi tarjolla on laaja valikoima erilaisia yhdistelmävaihtoehtoja.

Esimerkkinä voidaan mainita metallikerrosten välissä oleva muovikerros, joiden avulla voidaan toteuttaa kolmesta kalvosta koostuva murtokalvo, jonka murtopaine voidaan suunnitella erittäin pieneksi. Käytetyt materiaalit vaihtelevat erilaisista ruostumattomista teräksistä korkealaatuisiin materiaaleihin, kuten Inconel, Hastelloy tai Tantalum sekä erilaisiin päällysteisiin sekä muovisiin vuorausmateriaaleihin, kuten PTFE tai FEP.

 

Murtokalvot on asennettu joko suoraan laippojen väliin tai erityiseen varta vasten suunniteltuun murtokalvon pitimeen, joka asennetaan laippojen väliin. Joissakin tapauksissa valmistaja on juottanut tai hitsannut murtokalvon valmiiksi kiinni pitimeen. Näissä pitimissä on tarvittavat asennusrakenteet kuten esimerkiksi kierteet (NPT, G tai asiakaskohtaiset kierteet, liitäntäjärjestelmät (esim. VCR) tai erilaisia laippoja (ISO-K, KF, ISO-F, CF).

 

REMBE Maßgeschneiderte Kompaktberstscheibe UKB-LS                         REMBE Stopfenberstscheiben

 

 

Teollisuuslaitoksissa on asennettuna suuria määriä murtolevyjä ja muita turvalaitteita. Saatavilla on laaja valikoima signalointivaihtoehtoja, jotka välittävät tietoa murtolevyn laukeamisesta (avautumisesta) viiveettä. Helpoin tapa laukeamisen havaitsemiseksi on laukaisulanka, joka on kiinnitetty murtoelementtiin ja joka kytketty lisäksi prosessinohjausjärjestelmään. Murtoelementin rikkoutuessa laukaisulanka katkeaa ja virtapiiriin tulee katkos, jonka prosessinohjausjärjestelmä tunnistaa. Jos tiiviydelle asetetaan erityisiä vaatimuksia, voidaan käyttää ei-invasiivisia signalointimenetelmiä (esim. magneettinen etäisyysanturi NIMU).

REMBE Signalgeber NIMU

 

 

 

 

 

Murtokalvotyyppien luokittelu

Taaksepäin toimivat murtokalvot
Murtokalvon kupu on on suunnattu prosessipuolelle ja kestää erittäin suuriakin prosessipaineita (ks. myös murtokalvojen tärkeimmät tekniset tiedot) sekä erittäin suuria käyttöpaine-erosuhteita. 

Eteenpäin toimivat murtokalvot
Murtokalvon kupu on suunnattu poispäin prosessipuolesta.

Pienikokoiset murtokalvot
Tyypillisesti hyvin pienen nimellisen putken halkaisijan omaavia joko taaksepäin tai eteenpäin toimivia murtokalvoja, joiden murtoelementti on usein liimattu tai juotettu runko-osaan tai pitimeen.

Tärkeimmät murtokalvojen tekniset tiedot

Mitat: Murtokalvojen halkasija ilmoitetaan sopivan putki- tai laippakoon nimellismitan mukaan Euroopassa DN-luvun mukaan (Diamètre Nominal eli nimellishalkaisija) ja muualla NPS-luvun mukaan (Nominal Pipe Size eli nimellinen putkikoko).

Murtumispaine (kutsutaan myös asetuspaineeksi): Tämä on paine, jossa murtokalvo avautuu. Se valitaan siten, että murtokalvo avautuu ennen järjestelmän vaurioitumista. Murtopaine on suurempi kuin vallitseva paine normaalin toimintatilan aikana (käytetään myös nimityksiä käyttöpaine ja prosessipaine) ja vastaaan järjestelmän paineenkestorajaa (MAWP eli Maximum Allowable Working Pressure) pienempi.

Esimerkki: Käyttöpaineella 1 bar, kun järjestelmän paineenkestoraja (MAWP) on 2 bar tai pienempii, murtopaine on korkeintaan 2 bar tai pienempi, murtokalvon tyypistä riippuen.

Murtotoleranssi: Määrittää toleranssin murtopaineen suhteen eli painealueen jolla murtuminen tapahtuu. Jos murtokalvon murtotoleranssi on +/- 10 % ja määritetty murtopaine on 1 bar, murtokalvo murtuu painealueella 900 mbar - 1,1 bar.

Voimassaolevista tai sovellettavista säännöistä ja määräyksistä riippuen murtotoleranssin arvona on +/- 10 % (esim. Painelaitedirektiivi 2014/68 /EY) tai +/- 5 % (esim. ASME Section VIII, Division 1) tai +/- 3% kun murtopaine on erittäin korkea. Muut murtotoleranssit ovat mahdollisia liittyvän prosessin vaatimuksista riippuen.

Mitä on huomioitava murtokalvoa valittaessa?

Luotettavat ja taloudelliset murtokalvot eivät ole standardoituja tuotteita, vaan ne räätälöidään yksilöllisesti vastaavien prosessiolosuhteiden vaatimusten mukaan. Murtokalvojen valmistuksessa otetaan huomioon lukuisia muuttumia optimaalisen toiminnan takaamiseksi.

 

Näitä ovat esimerkiksi:

  • Suojattava järjestelmä ja prosessin erityispiirteet
  • Murtopaine
  • Murtolämpötila
  • Sallittu ylipaine tai tyhjö
  • Prosessiaineet
  • Käyttöpaine (prosessipaine)
  • Tyhjiönkestävyys
  • Pulsaatio
  • Nimellisaukko
  • Vaadittu venttiilipinta-ala, tai vaadittu virtausnopeus

Ota meihin yhteyttä, tarjoamme mielellämme kattavaa neuvontaa prosesseihin sopiviin murtokalvoihin liittyen huomioimalla kaikki oleelliset muuttujat - minimaalisten seisokkien ja maksimaalisen turvallisuuden takaamiseksi.

Kaikki tässä esitetyt mallit liittyvät ei-toivotun ylipaineen ja/tai tyhjön tasaamiseen liittyviin murtokalvoihin. Murtokalvoja käytetään myös räjähdyssuojaukseen. Mainitun tyyppisiä murtokalvoja kutsutaan myös räjähdysventtiileiksi ja ne ovat usein muodoltaan suorakulmaisia ja niiden pinta-alavaatimus on myös huomattavasti suurempi. Lisätietoja tästä aiheesta löytyy kohdasta räjähdysturvallisuus - räjähdysventtiilit.

REMBE®®:n murtokalvot - minimaaliset seisokit, maksimaalinen turvallisuus

REMBE®-murtokalvot ovat teknisesti kehittyneitä turvalaitteita, jotka valmistetaan ja testataan yksilöllisesti kutakin sovellusta varten. Ne avautuvat tarkasti ennalta määrätyssä paineessa ja vapauttavat painetta suojattavasta järjestelmästä. Murtokalvoja voidaan käyttää sekä ensisijaisina että toissijaisina paineentasauselementteinä. Yhdessä varoventtiilin kanssa ne ovat usein taloudellisesti houkutteleva vaihtoehto, joka suojaa venttiiliä kontaminaatiolta tai korroosiovaurioilta.

Kaikki REMBE®-murtokalvot valmistetaan Saksassa ja niillä on PED (2014/68/EU) -sertifiointi ja ne täyttävät kaikki yleisimmät ja teollisuuskohtaiset kansainväliset säädöksien ja standardien vaatimukset. Näihin sisältyy mm. ASME sec. VIII, Div. 1, KOSHA (Etelä-Korea) ja TR ZU 012 / 2011, TR ZU 010 / 2011, TR ZU 032 / 2013.

Lähetä kysely