爆発放散口 Vent panels

爆発放散口

explosion1可燃ガス、ミスト及びほとんどの粉体は、製造・輸送・貯蔵中に大気中にて爆発の危険性があります。
一旦爆発が発生しますと、密閉圧力は急速に上昇、装置を破壊し人為的にも大きな被害をおよぼす危険が常に存在します。爆発放散口は有効に計算した面積を低設定圧力で開放し、装置を爆発から護るパネルタイプの爆発防護機器です。爆発が起こると爆発放散口はあらかじめ設定した圧力で即座に全開し爆発物体を開放、容器内圧力を安全なレベルにまで減圧し装置の破壊を防止します。容器や装置を保護するためには、 NFPA68や VDI3673基準ならびに独立行政法人産業安全研究所による爆発圧力放散設備技術指針等による正しい放散面積計算が必要です。
 
爆発は地球規模で24分毎に発生しています。
粉塵爆発も飼料原料、砂糖、金属粉、ファインケミカルから超微粉体に至るまで、その危険性が増大しています。爆発放散口が採用されている一例として、バケットエレベーター、ミル、集塵機、噴霧乾燥機、サイロ、混合機、ビン、ホッパー、オーブン、フィルター、コンベヤー、粉砕機、送風機、石炭粉塵粉砕プラント、セメントプラントなどがあります。
爆発の威力は、0.014MPa(G)で人が地面に倒され、0.034MPa(G)で建物が全壊、鼓膜が破れます。
0.07MPa(G)となると生存はおそらく困難、爆発時の燃焼生成物からでる熱は500℃以上となります。
粉塵爆発の条件は、粉塵が爆発性であり(70%の粉塵が可能性あります)、粉塵が空中に浮遊し、濃度が爆発範囲にあり、着火源が存在し、そして燃焼のための空気が存在することです。

explosion2粒子サイズは420ミクロン以下ですが、540ミクロンの粒子でも爆発することが確認されています。粉塵の粒子径が小さい程爆発が激しくなり、粉じんの粒子径が大きい程爆発が弱くなります。粒子径は直接 Kst値に影響します。

プロパンのKgは96bar-m/sec、Pmaxは7.9bargですが、砂糖のKstは138bar-m/sec、Pmaxは8.5bargと砂糖はプロパン以上に危険で破壊性があります。ここでのKst値とは粉塵の爆発指数で、爆発時の圧力上昇度合いを示すもので、可燃物の種類や状態に固有の値です。またPmaxは密閉容器内において発生する爆発の最大圧力です。

vent爆発放散口、通称エクスプロージョンパネルは容器などの爆発の瞬間的に発生する圧力を放散し、装置本体の破裂、破損を防ぐと共に被害を最小化し局限化するものです。過去の事故例からは、一次爆発による被害は大きくありませんが、二次、三次と連鎖的に爆発が起こり大惨事に至っているケースが多く見られます。
これは爆発圧力と爆風によって、他の容器の可燃性ガスや粉塵を爆発連鎖に導くことによるもので、一次爆発圧力を瞬時に大気へ開放すれば、この連鎖を断ち切り短時間でリカバリー可能な最小限の影響に止めることが出来ます。
 
爆発放散口の質量は、産業安全研究所「爆発圧力放散設備技術指針」では12Kg/m2を超えないこと、またNFPA68では2.5lb/ft2(約12.2Kg/m2)以下と規定されています。
蝶番ドア式放散口のような可動部重量が1平方メートル当たり12Kgを超えるような重い構造のものでは、応答速度が遅く、一旦開いた後再び閉じる可能性も高くお薦めできる方法ではありません。一方、破裂板方式の爆発放散口においては、薄板軽量で爆発圧力に対する応答速度が速く、また一旦開放した後は再び閉じることのないノンクロージング方式でフェールセーフな非常に総合安全性が高いものとなっています。
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                                    応答性が高く薄板構造のノンディスクローズ型の爆発放散口

 
      BS&B爆発放散口の特徴:
      ● 流体堆積防止構造。
      ● 無菌サニタリー仕様(オプション)。
      ● 高速放散。
      ● 断熱材取付け可能。
      ● 耐摩耗構造。
      ● 浸透、破損の恐れがあるテフロンシールは使用していません。
      ● 複合構造により、軽量で動的パフォーマンスに優れています。
      ● 最小刻印圧力の60%まで運転可能(EXP-DV型は80%まで)。
      ● 断熱材の取付可能で、運転温度1093℃まで耐熱が上げられ、熱損失、凝縮防止が可能です。
      ● ガスケット取付済み、取付は簡便です。
      ● フェイルセイフ設計で、損傷した爆発放散口は設定圧力以下で破裂作動します。 

 
VSP型 
ドーム形構造で、耐脈動、耐真空構造の爆発放散口です。耐真空度定格は設定圧力によります。
100万回以上の真空プラス圧力サイクルにも十分耐える構造となっています。
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サニタリー型
VSP型及びVSE型爆発放散口に、ステンレスパネルの内面をスムース仕上げ加工し、流体付着防止の凹凸をなくし、更に硬質ホワイトシリコーンガスケット及びFDA承認のRTVシーリング材を放散口パネル周囲に取付加工したサニタリー用爆発放散口で、無菌仕様基準に適合します。

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VSS型
VSS型の特徴はスリットがガスケットの内側にあるため、食品・医薬品ユーザーにとってサニタリー仕様としてメリットのある爆発放散口です。VSP型及びVSEのサニタリー仕様ではRTVがフレームの内側に露出していますが、VSS型では接粉部はSUS316のみとなり、クリーンサービスに適しています。静圧または真空状態での使用に適しています。

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VSE型
VSE型 VSE型は運転圧力が大気圧または脈動のない静圧状態に適したフラット形の爆発放散口です。
円形VSE型には開放時1枚ペタルと4枚ペタルに分割開放する2つの標準デザインがあります。4枚ペタルは設定圧力が高い場合に適しています。サイロ、バケットエレベーター、貯蔵ビンなどに適しています。 


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VSC型
VSC型は容器に直接取付けられるよう設計された曲率をもつ爆発放散口です。大気圧または脈動のない静圧状態に適した爆発放散口です。


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EXP-DV型
EXP-DV型は円形ドーム型の複合構造の爆発放散口です。バキュームサポートが取付けてあり、耐真空構造で真空、軽加圧の脈動圧力にも十分耐えられる爆発放散口です。


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EXP型 ・EXP/V型
EXP型は最も基本的なフラット形の爆発放散口で、SUS316のトップメタルにスリットが入っており、FEP/PTFEでシールされています。EXP/V型はEXPの耐真空バージョンで、バキュームサポートにより耐真空構造となっている最も基本的なフラット形の爆発放散口です。


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HTV型
乾燥炉、タービュランス・高速流速の発生する装置等への応用に最適化した新しいコンセプトの脈動圧力・高温運転の産業用機器を対象にした複合型爆発放散口です。構造は単板平板のトップメタルに同様のボトムメタルを複合し、さらに両メタル間に断熱材をフォーミングすることによって逆位相のドームを形成し、脈動圧力、機械振動等の様々な振動から両ドームがかかる振動を打ち消しあうユニークな構造となっています。またボトムメタルはヒートシールドの役割も兼ね、断熱材と相まって高い運転温度までのサービスを可能とし、運転温度変動に対する破裂圧への影響を受けない構造となっています。

 
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LCV型
LCV型は角形平板で複合構造の爆発放散口で、静圧または軽い脈動圧力の運転条件に適した爆発放散口です。バキュームサポート付ですので、耐軽真空構造となっています。メタル / FEP /メタルの複合構造です。


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VSB型
VSB型は低圧のビルディング用の爆発放散口です。
メンテナンスフリーで1.2M X 3mまでの大きさまで可能で、設定圧は1kPa(G)から5kPa(G)、標準材料はアルミフレーム、ポリカーボネートパネル、EDPMシールとなっています。


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