Rikkoutumislevy, joka tunnetaan myös joskus nimellä “halkeileva levy” tai “levykalvo”, on mekaaninen komponentti, joka asennetaan yleensä turvalaitteeksi koneen tai muun laitteen paineongelmien aiheuttamien vaurioiden ja loukkaantumisten estämiseksi. Se on lähinnä metalli- tai synteettinen rengas, joka on asennettu venttiilin tai paineputken kaltaisten sisäkammioiden sisään. Jos ja kun paine nousee enemmän kuin laite pystyy käsittelemään, levy murtuu tai repeytyy, pysäyttäen tehokkaasti mekaanisen toiminnan. Lähes kaikissa tapauksissa levyä käytetään vain kerran; kun se repeytyy, sitä ei voi sulkea uudelleen. Sen vaihtaminen voi viedä jonkin aikaa, mutta säästää yleensä paljon rahaa ja vaivaa verrattuna vahinkoihin, joita tapahtuu usein, kun sisäinen paine on hallitsematon. Useat eri laitteet käyttävät tällaista mekanismia, vaikka se on yleensä yleisimpiä ilmailu- ja ilmailuteollisuudessa, lääketeollisuudessa ja jalostettujen elintarvikkeiden valmistuksessa sekä lääkinnällisissä laitteissa.
Yleisimmät sovellukset
Tällaiset laitteet ovat hyvin yleisiä useissa teollisuuskoneissa, yleensä tilanteissa, joissa on tarpeen säätää pakotettua painetta tietyssä kammiossa tai venttiilissä. Esimerkiksi ilmailuteollisuudessa tämä tapahtuu polttokammioissa ja matkustamon painejärjestelmissä lentokoneille ja aluksille, jotka suuntaavat korkealle ilmakehään tai sen ulkopuolelle. Niitä käytetään myös paljon kattiloissa ja höyrynpainesäiliöissä, jotka molemmat ovat yleisiä elintarvikkeiden ja lääkkeiden valmistuksessa. Tietyt lääketieteelliset laitteet, erityisesti ne, jotka tukevat hydrauliikkaa, voivat myös käyttää niitä.
Vaikka suurin osa näiden luokkien koneista ja laitteista on melko suuria, levyt ovat yleensä pienemmällä puolella. Ne on yleensä tehty erityisesti laitetta varten, johon ne on asennettu, mutta ne sijoitetaan tyypillisesti venttiilien sisäosiin ja muihin jakelupisteisiin.
Muoto ja ominaisuudet
Useimpien levyjen paineistettu puoli on kovera ja kulhoinen. Paineen kasvaessa levy tunkeutuu vetovoimiin, kun materiaali venyy tai pullistuu ulospäin. Alkuperäisen murtolevyn kehitti BS&B Safety Systems vuonna 1931, ja sitä parannettiin ja muutettiin hieman niin sanotuksi “tyypin B levyksi” vuodesta 1934. Tyypin B levyä on käytetty satoja tuhansia sovelluksia siitä lähtien, ja se on prototyyppi useimmille moderneille malleille.
Suunnittelun perusteet ja valmistus
Tärkeimmät suunnittelukriteerit ovat yleensä se, että levy vioittuu määritetyssä paineessa valmistajan määrittämällä alueella. Painerajojen erot saavutetaan vaihtelemalla levyn ja asennusjärjestelmän materiaalin ominaisuuksia, muotoa ja kokoa. Muita suunnittelukriteerejä voivat olla levyn pirstoutumattomuus, käyttö steriileissä olosuhteissa tai biologiset eristysjärjestelmät, jotka sallivat paineen, mutta eivät biologisia tai muita materiaaleja.
Levyt, jotka on tarkoitettu käytettäväksi ydinympäristössä, kuten ydinsukellusvene tai voimala, ovat yleensä erittäin tiukkojen suunnitteluvaatimusten alaisia. Materiaalin ominaisuudet, erityisesti hauraus tai rikkoutumisen helppous, voivat muuttua, jos levy altistetaan säteilylle. Tämän vuoksi näiden luokkien laitteet on testattava ja tarkastettava säännöllisesti niiden eheyden varmistamiseksi.
Useimmissa tapauksissa tällaiset paineenrajoituslaitteet valmistetaan järjestelmänä. Oikeita pidikkeitä ja oikeita osia on käytettävä. Vaikka väärät komponentit voivat sopia fyysisesti, toleranssit, suunnittelurasitus tai muut parametrit voivat vaihdella riittävästi ja aiheuttaa tarpeettoman alhaisia painehäiriöitä tai sallia ylipaineolosuhteiden jatkumisen.
Epäonnistumisen seuraukset
Yleensä levyn epäonnistuttua sitä ei voi nollata ja se on vaihdettava. Tämä suunnitteluvaatimus perustuu siihen, että turvallisen toiminnan ylläpitämiseksi ylipaineolosuhteiden syy on löydettävä. Myös kyseiset laitteet ja niitä ympäröivät laitteet ja rakenteet on tarkastettava ennen uudelleenkäyttöä.
Erikoiskäyttö
Erikoistuneita käyttötarkoituksia ovat sellaiset, jotka on suunniteltu kuljetettaville säiliöille, kuten junalla tai kuorma -autolla. Nesteen liikkuminen astian sisällä edellyttää, että murtolevy ei reagoi minkään nesteen sisältämän komponentin kanssa. Vaaralliset materiaalit saattavat vaatia toisen murtolevyn, joka epäonnistuu korkeammassa paineessa materiaalin sisältämiseksi huolimatta ylipaineesta.