Mis on purunemisketas?

Katkestatav ketas, mida mõnikord nimetatakse ka lõhkevaks kettaks või ketta membraaniks, on mehaaniline komponent, mis tavaliselt paigaldatakse turvaseadmena, et vältida masina või muu seadme rõhuprobleemidest põhjustatud kahjustusi ja vigastusi. See on sisuliselt metallist või sünteetilisest materjalist rõngas, mis on paigaldatud millegi nagu ventiili või survestatud toru sisekambritesse. Kui ja kui rõhk muutub suuremaks, kui seade suudab taluda, siis ketas puruneb või rebeneb, peatades tõhusalt mehaanilise tegevuse. Peaaegu kõigil juhtudel saab plaati kasutada ainult ühekordselt; kui see puruneb, ei saa seda uuesti sulgeda. Selle asendamine võib võtta aega, kuid tavaliselt säästab see palju raha ja vaeva, võrreldes kahjustustega, mis tekivad sageli siis, kui siserõhk väljub kontrolli alt. Sellist mehhanismi kasutavad mitmed erinevad seadmed, kuigi see on kõige levinum kosmose- ja lennunduses, ravimitööstuses ja töödeldud toidu tootmises ning meditsiiniseadmetes.

Levinumad rakendused
Seda tüüpi seadmed on väga levinud paljudes tööstuslikes masinates, tavaliselt olukordades, kus on vaja reguleerida sundrõhku teatud kambris või ventiilis. Näiteks lennunduses juhtub see kõrgele atmosfääri või kaugemale suunduvate õhusõidukite ja laevade kütusekambrites ja salongi survesüsteemides. Neid kasutatakse palju ka kateldes ja aurusurvepaakides, mis mõlemad on levinud toiduainete ja ravimite tootmises. Teatud meditsiiniseadmed, eriti need, mis töötavad hüdraulikaga, võivad samuti neid kasutada.

Kuigi enamik nende kategooriate masinaid ja seadmeid on üsna suured, kipuvad kettad olema väiksemal küljel. Need on tavaliselt valmistatud spetsiaalselt selle seadme jaoks, kuhu need on paigaldatud, kuid tavaliselt asetatakse need ventiilide sisemistesse osadesse ja muudesse jaotuspunktidesse.

Kuju ja omadused
Enamiku ketaste rõhu all olev pool on nõgus ja kausilaadne. Surve kasvades kogevad kettale pingejõudu, kuna materjal venib või paisub väljapoole. Algse rebenemisketta töötas välja 1931. aastal BS&B Safety Systems ning seda täiustati ja veidi muudeti alates 1934. aastast nn B-tüüpi kettaks. B-tüüpi ketast on sellest ajast saadik kasutatud sadade tuhandete rakenduste puhul, ja on enamiku moodsate mudelite prototüüp.

Disaini põhikriteeriumid ja tootmine
Kõige olulisem projekteerimiskriteerium on tavaliselt see, et ketas puruneb kindlaksmääratud rõhul tootja määratud vahemikus. Rõhupiiride erinevused saavutatakse materjali omaduste, kuju ja suuruse ning ketta ja kinnitussüsteemi erinevuste tõttu. Täiendavad konstruktsioonikriteeriumid võivad hõlmata ketta mittekillustumist, kasutamist steriilsetes tingimustes või bioloogilisi isolatsioonisüsteeme, mis võimaldavad rõhu, kuid mitte bioloogiliste või muude materjalide väljapääsu.

Tuumakeskkonnas, näiteks tuumaallveelaevas või elektrijaamas, teenindamiseks mõeldud plaatidele kehtivad tavaliselt väga ranged konstruktsiooninõuded. Materjali omadused, eriti rabedus või purunemise lihtsus, võivad muutuda, kui ketas on kiiritatud. Seetõttu tuleks nende kategooriate seadmeid korrapäraselt testida ja kontrollida, et tagada nende terviklikkus.
Enamikul juhtudel toodetakse seda tüüpi rõhulangetusseadmeid süsteemina. Kasutada tuleb õigeid hoidikuid ja ka õigeid osi. Kuigi valed komponendid võivad füüsiliselt sobituda, võivad tolerantsid, projekteeritud deformatsioon või muud parameetrid piisavalt erineda ja põhjustada tarbetult madala rõhu tõrkeid või võimaldada ülerõhu tingimuste jätkumist.

Ebaõnnestumise tagajärjed
Tavaliselt, kui plaat ebaõnnestub, ei saa seda lähtestada ja see tuleb selle asemel välja vahetada. See projekteerimisnõue põhineb arutlusel, et ohutu töö tagamiseks tuleks leida ülerõhu põhjus. Enne taaskasutamist tuleks üle vaadata ka kaasatud seadmed ning ümbritsevad seadmed ja konstruktsioonid.
Spetsiaalsed kasutusalad
Spetsiaalsed kasutusalad hõlmavad neid, mis on ette nähtud transiitpaakide jaoks, näiteks rongi või veoautoga. Vedeliku liikumine anumas nõuab, et purunemisketas ei reageeriks ühegi vedelikus oleva komponendiga. Ohtlikud materjalid võivad vajada teist rebenemisketast, mis ei suuda kõrgemal rõhul materjali kinni hoida, hoolimata ülerõhu tingimustest.