แผ่นระเบิด (rupture disc ) หรือที่รู้จักกันในชื่อแผ่นนิรภัยแรงดัน (pressure safety disc) , แผ่นแตก (burst disc) , แผ่นระเบิด (burst disc ) หรือ ไดอะแฟรมระเบิด (burst diaphragm ) เป็นอุปกรณ์นิรภัย ระบายแรงดันที่ไม่สามารถปิดกลับได้ซึ่งในกรณีส่วนใหญ่ใช้เพื่อป้องกันภาชนะรับแรงดันอุปกรณ์ หรือระบบจากแรงดันเกินหรือสภาวะ สุญญากาศ ที่อาจก่อให้เกิดความเสียหาย

แผ่นแตก (rupture disc) เป็น ชิ้นส่วนเสียสละชนิดหนึ่งเนื่องจากมีเมมเบรนที่ใช้ได้ครั้งเดียวซึ่งจะแตกเมื่อความดันแตกต่างที่กำหนดไว้ ไม่ว่าจะเป็นบวกหรือสุญญากาศ และที่อุณหภูมิที่สอดคล้องกัน โดยปกติเมมเบรนจะทำจากโลหะ^{[ 1 ]}แต่สามารถใช้วัสดุเกือบทุกชนิด (หรือวัสดุที่แตกต่างกันเป็นชั้นๆ) เพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งานเฉพาะ แผ่นแตกให้การตอบสนองทันที (ภายในมิลลิวินาทีหรือไมโครวินาทีในขนาดเล็กมาก) ต่อการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของความดันในระบบ แต่เมื่อแผ่นแตกแล้วจะไม่สามารถปิดผนึกได้อีก ข้อดีที่สำคัญของการใช้แผ่นแตกเมื่อเทียบกับการใช้วาล์วระบายความดัน ได้แก่ ความแน่นหนาในการป้องกันการรั่วซึม ต้นทุน เวลาตอบสนอง ข้อจำกัดด้านขนาด พื้นที่การไหล และความง่ายในการบำรุงรักษา

แผ่นระเบิด ( Rupture discs )นิยมใช้ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีอวกาศการบินการป้องกันประเทศ การแพทย์ทางรถไฟนิวเคลียร์เคมีภัณฑ์ยาการแปรรูปอาหารและแหล่งน้ำมันสามารถใช้เป็นอุปกรณ์ป้องกันเดี่ยว หรือเป็นอุปกรณ์ระบายแรงดันสำรองสำหรับวาล์วนิรภัย ทั่วไป หากแรงดันเพิ่มขึ้นและวาล์วนิรภัยทำงานล้มเหลวหรือระบายแรงดันได้ไม่เพียงพอและเร็วพอ แผ่นระเบิดจะระเบิด แผ่นระเบิดมักใช้ร่วมกับวาล์วระบายแรงดันนิรภัย เพื่อแยกวาล์วออกจากกระบวนการ ทำให้ประหยัดค่าบำรุงรักษาวาล์วและสร้างโซลูชันการระบายแรงดันที่แน่นหนา ป้องกันการรั่วซึม บางครั้งเป็นไปได้และเป็นที่พึงปรารถนามากกว่าเพื่อความน่าเชื่อถือสูงสุด แม้ว่าจะมีต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่า ที่จะหลีกเลี่ยงการใช้อุปกรณ์ระบายแรงดันฉุกเฉินโดยการออกแบบทางกลที่ปลอดภัยโดยเนื้อแท้ ซึ่งให้การกักเก็บในทุกกรณี

แม้ว่าโดยทั่วไปจะผลิตในรูปทรงแผ่นกลม แต่ก็มีการผลิตอุปกรณ์เหล่านี้ในรูปทรงแผ่นสี่เหลี่ยมผืนผ้า ("แผ่นแตก" "แผ่นระบายอากาศ" หรือช่องระบายแรงระเบิด ) และใช้เพื่อป้องกันอาคาร ระบบลำเลียงแบบปิด หรือพื้นที่ขนาดใหญ่มากจากแรงดันเกินที่มักเกิดจากการระเบิด ขนาดของแผ่นแตกมีตั้งแต่ 0.125 นิ้ว (3 มม.) ถึงมากกว่า 4 ฟุต (1.2 ม.) ขึ้นอยู่กับการใช้งานในอุตสาหกรรม แผ่นแตกและแผ่นระบายอากาศผลิตจากเหล็กกล้าคาร์บอนเหล็กกล้าไร้ สนิม ฮาสเทลลอยกราไฟต์และวัสดุอื่นๆ ตามความต้องการของสภาพแวดล้อมการใช้งานเฉพาะ

แผ่นแตกฉุกเฉิน (Rupture disc) เป็นที่ยอมรับอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมและระบุไว้ในมาตรฐานการออกแบบอุปกรณ์รับแรงดันระดับโลกส่วนใหญ่ (เช่นAmerican Society of Mechanical Engineers (ASME), Pressure Equipment Directive (PED)) แผ่นแตกฉุกเฉินสามารถใช้เพื่อป้องกันการติดตั้งจากแรงดันสูงเกินไป หรือสามารถออกแบบให้ทำหน้าที่เป็นวาล์วแบบใช้ครั้งเดียวหรืออุปกรณ์กระตุ้นเพื่อเริ่มลำดับการทำงานที่จำเป็นด้วยความน่าเชื่อถือและรวดเร็วสูง

มีเทคโนโลยีแผ่นแตกสองแบบที่ใช้ในแผ่นแตกทั้งหมด ได้แก่ แบบทำงานไปข้างหน้า (รับแรงดึง) และแบบโก่งตัวย้อนกลับ (รับแรงอัด) เทคโนโลยีทั้งสองแบบสามารถจับคู่กับตัวบ่งชี้แผ่นแตกเพื่อให้การบ่งชี้ความล้มเหลวทั้งทางภาพและทางไฟฟ้า^{[ 2 ]}

ในการออกแบบแบบออกฤทธิ์ไปข้างหน้าแบบดั้งเดิม แรงจะถูกกระทำที่ด้านเว้าของแผ่นดิสก์แตกแบบโดม ทำให้โดมยืดออกจนกระทั่งแรงดึงเกินกว่าความเค้นดึง สูงสุด ของวัสดุและแผ่นดิสก์แตก แผ่นดิสก์แตกแบบแบนไม่มีโดม แต่เมื่อมีการใช้แรงดัน ก็ยังคงอยู่ภายใต้แรงดึงและจึงจัดเป็นแผ่นดิสก์แบบออกฤทธิ์ไปข้างหน้าเช่นกัน ความหนาของวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิต (หรือที่เรียกว่าความหนาของเว็บในแผ่นดิสก์กราไฟต์) และเส้นผ่านศูนย์กลางของแผ่นดิสก์จะเป็นตัวกำหนดแรงดันการแตก แผ่นดิสก์แบบออกฤทธิ์ไปข้างหน้าส่วนใหญ่ติดตั้งในระบบที่มีอัตราส่วนการทำงาน 80% หรือต่ำกว่า^{[ 3 ]}

ในการออกแบบแผ่นดิสก์แบบออกฤทธิ์ไปข้างหน้าในรุ่นต่อมา ได้มีการใช้การตัดด้วยความแม่นยำหรือการใช้เลเซอร์ในการทำรอยบากบนวัสดุระหว่างการผลิต เพื่อลดความแข็งแรงของวัสดุอย่างแม่นยำ ทำให้สามารถควบคุมตัวแปรต่างๆ ของแรงดันระเบิดได้มากขึ้น แม้ว่าวิธีการนี้ในการผลิตแผ่นดิสก์จะมีประสิทธิภาพ แต่ก็มีข้อจำกัด แผ่นดิสก์แบบออกฤทธิ์ไปข้างหน้ามีแนวโน้มที่จะเกิดความล้าของโลหะเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงแรงดันและสภาวะการทำงานที่อาจสูงเกินขีดจำกัดที่แนะนำสำหรับแผ่นดิสก์ ทำให้แผ่นดิสก์ระเบิดที่แรงดันต่ำกว่าที่ระบุไว้ แรงดันระเบิดที่ต่ำยังเป็นปัญหาสำหรับเทคโนโลยีแผ่นดิสก์นี้ด้วย เนื่องจากเมื่อแรงดันระเบิดลดลง ความหนาของวัสดุจะลดลง ซึ่งอาจทำให้แผ่นดิสก์บางมาก (คล้ายกับแผ่นฟอยล์ดีบุก) ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเสียหายได้ง่ายและมีโอกาสเกิดรอยรั่วเล็กๆ เนื่องจากการกัดกร่อนได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม แผ่นดิสก์เหล่านี้ยังคงใช้งานได้ดีในปัจจุบันและเป็นที่นิยมในบางสถานการณ์

แผ่นดิสก์แตกแบบโก่งงอแบบย้อนกลับเป็นการกลับด้านของแผ่นดิสก์แบบทำงานไปข้างหน้า โดมจะกลับด้านและแรงดันจะถูกกดลงบนด้านนูนของแผ่นดิสก์ เมื่อถึงเกณฑ์การกลับด้าน โดมจะยุบตัวและแตกออกเพื่อสร้างโดมในทิศทางตรงกันข้าม ในขณะที่กำลังเกิดขึ้น แผ่นดิสก์จะถูกเปิดออกโดยใบมีดหรือปลายโลหะที่อยู่ตามแนวเส้นรอยบากที่ด้านท้ายน้ำของแผ่นดิสก์ การรับแรงอัดของแผ่นดิสก์แบบโก่งงอแบบย้อนกลับทำให้สามารถต้านทานการเปลี่ยนแปลงแรงดันหรือสภาวะการสั่นได้ ความหนาของวัสดุของแผ่นดิสก์แบบโก่งงอแบบย้อนกลับนั้นสูงกว่าแผ่นดิสก์แบบทำงานไปข้างหน้าที่มีขนาดและแรงดันแตกเท่ากันอย่างมาก ส่งผลให้มีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ความแม่นยำ และความน่าเชื่อถือมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป การติดตั้งแผ่นดิสก์แบบโก่งงอแบบย้อนกลับอย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญ หากติดตั้งกลับหัว อุปกรณ์จะทำงานเหมือนแผ่นดิสก์แบบทำงานไปข้างหน้า และเนื่องจากความหนาของวัสดุที่มากกว่า อาจแตกที่แรงดันแตกสูงกว่าที่ระบุไว้มาก^{[ 4 ]}

แผงระบาย แรงดัน หรือที่เรียกว่าแผงระเบิดแรง ดัน คือบริเวณที่มีโครงสร้างอ่อนแอลงโดยเจตนา ใช้ในที่ปิดล้อม อาคาร หรือยานพาหนะที่อาจเกิดแรงดันเกินอย่างฉับพลัน โดยการพังทลายในลักษณะที่คาดการณ์ได้ แผงเหล่านี้จะนำแรงดันเกินหรือคลื่นแรงดันไปในทิศทางที่ก่อให้เกิดอันตรายน้อยที่สุดอย่างควบคุมได้ แทนที่จะทำให้ โครงสร้างพัง ทลายอย่างรุนแรงตัวอย่างอีกอย่างหนึ่งคือ ผนังที่อ่อนแอลงโดยเจตนาในห้องที่ใช้เก็บถังก๊าซอัด ในกรณีที่เกิดไฟไหม้หรืออุบัติเหตุอื่น ๆ พลังงานมหาศาลที่สะสมอยู่ในก๊าซอัด (ซึ่งอาจติดไฟได้) จะถูกส่งไปยังทิศทางที่ "ปลอดภัย" แทนที่จะทำให้โครงสร้างพังทลายในลักษณะเดียวกับอาวุธเทอร์โมบาริก

แผงระบายแรงดันถูกใช้ในช่องเก็บกระสุน ของ รถถัง บางรุ่น เพื่อป้องกันลูกเรือในกรณีที่กระสุนระเบิด เปลี่ยนความเสียหายร้ายแรงให้เป็นความเสียหาย ที่ลดทอน ลง แผงระบายแรงดันถูกติดตั้งในรถถังหลัก สมัยใหม่หลายรุ่น รวมถึงรถ ถัง M1 Abramsด้วย

ในการจัดเก็บกระสุนทางทหาร แผงระบายแรงระเบิดถูกรวมอยู่ในโครงสร้างของบังเกอร์ที่ใช้เก็บวัตถุระเบิดโดยทั่วไปแล้ว บังเกอร์เหล่านี้จะถูกออกแบบด้วยผนังคอนกรีตทั้งสี่ด้าน และหลังคาที่ทำจากวัสดุที่เบากว่าแล้วคลุมด้วยดิน ในบางกรณี วัสดุที่เบากว่านี้คือไม้ แม้ว่าจะมีการใช้แผ่นโลหะด้วยเช่นกัน การออกแบบเป็นไปในลักษณะที่ว่า หากเกิดการระเบิดหรือไฟไหม้ในบังเกอร์เก็บกระสุน (หรือที่เรียกว่าล็อกเกอร์) แรงระเบิดจะถูกส่งขึ้นในแนวดิ่ง และห่างจากโครงสร้างและบุคลากรอื่นๆ

ในอดีตเคยมีการพิจารณาแผ่นระบายแรงดันเป็นวิธีแก้ปัญหา การระเบิด ของคลังกระสุนบนเรือรบอย่างไรก็ตาม การออกแบบเรือรบตั้งแต่ทศวรรษ 1920 เป็นต้นมา กลับใช้ระบบเกราะแบบ "ทั้งหมดหรือไม่มีเลย"โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของป้อมปราการหุ้มเกราะที่ครอบคลุมส่วนสำคัญของเรือรบ รวมถึงเครื่องจักรและคลังกระสุน และในกรณีที่คลังกระสุนถูกเจาะทะลุ วิธีแก้ปัญหาเดียวคือการทำให้คลังกระสุนเต็มไปด้วยน้ำ การขาดแผ่นระบายแรงดันส่งผลให้เกิดความเสียหายร้ายแรงในระหว่างการระเบิดของคลังกระสุนในเรือรบหลายลำ รวมถึงเรือทิร์ปิตซ์และเรือยามาโตะ

ปืนยิงยีนบางรุ่นใช้แผ่นแตก (rupture disc) แต่ไม่ใช่ในฐานะอุปกรณ์เพื่อความปลอดภัย แต่เป็นส่วนหนึ่งของการทำงานปกติของอุปกรณ์ ช่วยให้สามารถควบคุมการฉีดอนุภาคไปยังตัวอย่างได้อย่างแม่นยำโดยอาศัยแรงดัน ในอุปกรณ์เหล่านี้ แผ่นแตกได้รับการออกแบบให้แตกภายในช่วงแรงดันก๊าซที่เหมาะสม ซึ่งได้มีการศึกษาเชิงประจักษ์แล้วว่าส่งผลให้การรวมตัวของอนุภาคเข้ากับเนื้อเยื่อหรือเซลล์เพาะเลี้ยงประสบความสำเร็จ ปืนยิงยีนบางรุ่นอาจมีแผ่นแตกที่มีความแข็งแรงแตกต่างกันให้เลือกใช้