یک دیسک پشت سر هم (غشای پشت سر هم) یک وسیله محافظت از فشار بیش از حد است که در کشتی های فشار یا خطوط لوله استفاده می شود. عملکرد اصلی آن ، دقیقاً پارگی در فشار تنظیم شده برای آزاد کردن فشار است. الزامات مربوط به مواد فلزی باید به طور جامع خصوصیات مکانیکی ، ثبات شیمیایی ، مقاومت در برابر خوردگی و سازگاری با محیط کار را در نظر بگیرد. موارد زیر الزامات اصلی دیسک های ترکیبی برای مواد فلزی است:
1. الزامات عملکرد مکانیکی
تعادل قدرت و انعطاف پذیری
این فلز باید از مقاومت کششی کافی برخوردار باشد و از مقاومت در برابر فشار طبیعی برخوردار باشد و در عین حال ، برای جلوگیری از خرابی زودرس یا فشار نادرست پارگی به دلیل شکستگی شکننده ، باید از انعطاف پذیری خاصی (توانایی تغییر شکل پلاستیک) برخوردار باشد.
فشار دقیق پشت سر هم
مواد باید از پارگی یکنواخت در فشار تنظیم شده اطمینان حاصل کنند ، بنابراین مواد باید یکنواخت ، عاری از نقص داخلی (مانند منافذ ، اجزاء) و عملکرد پایدار بین دسته ها باشند.
2. مقاومت در برابر خوردگی
سازگاری رسانه
این فلز باید بتواند در برابر خوردگی از محیط کار مقاومت کند (مانند اسید ، قلیایی ، گاز ، مایع). به عنوان مثال:
محیط کاملاً خورنده: Hastelloy ، تیتانیوم (TI) یا Tantalum (TA) را انتخاب کنید.
محیط خورنده عمومی: فولاد ضد زنگ 316L ، آلیاژ مبتنی بر نیکل (مانند INCONEL).
درمان سطحی
اگر محیط بسیار فاسد باشد ، ممکن است فلز آبکاری شود (مانند آبکاری نیکل ، آبکاری طلا) یا منفعل.
3. ثبات دما
محیط با درجه حرارت بالا
این ماده باید در دماهای بالا قدرت را حفظ کرده و از خزش یا اکسیداسیون جلوگیری کند (مانند آلیاژهای مبتنی بر نیکل ، آلیاژهای تیتانیوم).
محیط دمای پایین
از شستشوی درجه حرارت پایین باید جلوگیری شود (مانند فولاد ضد زنگ آستنیتی در دماهای پایین عملکرد بهتری دارد).
4. مقاومت در برابر خستگی
- اگر فشار سیستم به طور مکرر در حال نوسان باشد (مانند فشار پالس) ، برای جلوگیری از انتشار ریزگردها به دلیل بارهای چرخه ای ، این ماده نیاز به مقاومت خستگی خوبی دارد.
5. عملکرد پردازش
قابلیت تشکیل
دیسک های ترکیبی معمولاً سازه های ورق نازک هستند و مواد باید به راحتی مهر ، کشش یا جوش (مانند فولاد ضد زنگ ، آلومینیوم) باشند.
یکنواختی ضخامت
تحمل ضخامت باید در طی فرآیند تولید محکم نگه داشته شود تا از صحت فشار پشت سر هم اطمینان حاصل شود.
6. اقتصاد و جایگزینی
- تحت فرض برآورده کردن نیازهای عملکرد ، به مواد کم هزینه و به راحتی در دسترس (مانند فولاد ضد زنگ 304/316) اولویت دهید.
- فلزات گرانبها (مانند تانتالوم) ممکن است در شرایط خاص مورد نیاز باشند و در این زمان باید هزینه و ضرورت وزن شود.
استانداردهای مرتبط
ASME BPVC بخش VIII: استانداردهای انتخاب و طراحی برای ترکیبی از مواد دیسک را مشخص می کند.
API 520/526: ترکیبی از مواد دیسک و الزامات نصب برای صنعت پتروشیمی.
ISO 4126: روش های آزمایش برای ترکیدن خصوصیات مواد دیسک در استانداردهای بین المللی.
خلاصه
انتخاب مواد فلزی دیسک پشت سر هم باید بر اساس شرایط خاص کار (فشار ، دما ، متوسط) ، اقتصاد و فرآیند تولید به طور جامع ارزیابی شود. هسته این است که اطمینان حاصل شود که مواد می توانند با فشار قابل اعتماد در فشار تنظیم شده پارگی کنند و شرایط محیطی را برای مدت طولانی تحمل کنند. مواد سفارشی یا سازه های کامپوزیت (مانند فلز + پوشش) ممکن است در شرایط خاص مورد نیاز باشد.