Rupture Disk
Dischi di rottura in metallo

Dischi di rottura in metallo

Sommario :

Vantaggi
Come funziona un disco in tensione
Tolleranze di fabbricazione standard
Tolleranza di rottura
Caratteristiche
Esigenze dei portadischi
Rivestimenti
Dischi tipo BV per il vuoto
Dischi tipo BR per basse pressioni
Applicazioni ad alte o basse temperature di esercizio
Portadisco per i dischi B

Vantaggi

I dischi possono essere forniti con :

  • Segnalatore di rottura per il rilevamento istantaneo della rottura
  • Cassa con chiavistello
  • cassa stagna per ambienti corrosivi

Come funziona un disco in tensione
Con l'aumento della pressione sul disco in tensione, la concezione stagna permette alla bombatura di stendersi finché non possa più resistere alla pressione. Il disco allora esplode. I segmenti si ripiegano contro le pareti della tubazione in modo irregolare per assicurare un'apertura totale. La resistenza alla trazione massimale del metallo determina il suo punto di rottura quando è messo in tensione.

Tolleranze di fabbricazione standard
Quando un disco di rottura è ordinato, una tolleranza di fabbricazione è assegnata automaticamente alla pressione di rottura specificata. La seguente tabella indicà le tolleranze di fabbricazione standard. Una tolleranza di fabbricazione evita al costruttore di tenere in magazzino numerosi spessori di materiali, circa100.000, per coprire tutte le pressioni di rottura.

Per esempio, un disco ordinato con una pressione di 6 bar, BS&B utilizzerà il campo di  rottura standard +0,62/-0,35 bar o 5,65/6,62 bar, per fabbricare il disco. BS&B proverà allora  a raggiungere la pressione desiderata, ma procederà alla spedizione dei dischi se la pressione di rottura ottenuta e stampigliata sul disco si trova tra 5,65 e 6,62 bar. Una volta il disco stampigliato a 5,8 bar, bisogna applicare la tolleranza di rottura del +/-5%.

Le tolleranze standard di fabbricazione sono indicati nella seguente tabella, e possono essere  ridotte da 1/2 o ž con un costo addizionale. L' Hastelloy C-276 è disponibile solo con una tolleranza standard o ridotte da 1/2.

Tolleranze di fabbricazione standard per i dischi in metallo

Campo di pressione di rottura I dischi collaudati devono rimanere nei valori di  pressione qui sotto - barg (psig)
Barg (psig) Più Meno
0,17–0,24 (2 1/2 – 3 1/2) 0,069 (1) 0,069 (1)
0,27–0,41 (4 – 6) 0,138 (2) 0,069 (1)
0,48–0,69 (7 – 10) 0,138 (2) 0,069 (1)
0,76–1,1 (11 – 16) 0,207 (3) 0,138 (2)
1,17–1,72 (17 – 25) 0,276 (4) 0,138 (2)
1,79–2,76 (26 – 40) 0,345 (5) 0,207 (3)
2,82–4,48 (41 – 65) 0,414 (6) 0,276 (4)
4,55–6,89 (66 – 100) 0,62 (9) 0,345 (5)
6,96–10,35 (101 – 150) 0,826 (12) 0,414 (6)
10,4–13,79 (151 – 200) 1,1 (16) 0,62 (9)
13,86–24,14 (201 – 350) 1,59 (23) 0,826 (12)
24,2–34,48 (351 – 500) 2,07 (30) 1,03 (15)
34,55 et + (501 & oltre)  6%  3%

Tolleranze di rottura
La tolleranza di rottura è la variazione massimale intorno alla pressione di rottura stampigliata sul disco.
Tolleranze di rottura per i dischi tipo B :

Pressione di rottura stampigliata
barg (psig)
Tolleranza di rottura
Da 0,138 (2) fino a 1,03 (15) ± 0,103 bar (1.5 psig)
Da 1,03 (15 ) fino a 2,76 (40) ± 0.138 bar (2.0 psig)
2,76 (40) ed oltre ± 5 %

Caratteristiche dei dischi tipo B – Campi di rottura Min/Max @ 22°C (72°F) BARG (PSIG)
I seguenti dischi di rottura sono standard. Quelli nei materiali e pressioni di rottura più comuni possono essere consegnati in tempi ridotti. Dischi con pressioni di rottura più basse o più alte o con materiali speciali sono disponibili su domanda. Materiali speciali:  Platino,  Titanio, Hastelloy C-276 Prima di definire un disco, riportarsi alle sezioni qui soprà sulle tolleranze di fabbricazione e di rottura.

Selezionare un diametro di disco appropriato per poi verificare la tabella delle pressioni min/max di rottura:

½" 1" 1-1/2"

2"

3" 4" 6"

8"

10" 12" 14"

16"

18" 20" 24"

30-44"

Dischi Tipi B o BV½" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti Dischi rivestiti FEP
Press. Mini Press. Max Press. Mini
1 lato
Press. Mini
2 lati
Press. Max
1-2 lati
Temp. Max FEP
Aluminio 80 1500 235 380 1500 250 °F
Nickel 280 20,000 500 600 6000 400 °F
Monel 340 25,000 500 600 6000 400 °F
Inconel 440 30,000 790 790 10,000 400 °F
AISI 316 625 30,000 820 910 10,000 400 °F

Dichi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 1" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti Dischi rivestiti FEP
Press. Mini Press. Max Press. Mini
1 lato
Press. Mini
2 lati
Press. Max
1-2 lati
Temp. Max FEP
Aluminio 40 1000 90 140 1000 250 °F
Nickel 145 8000 195 245 3000 400 °F
Monel 175 10,000 225 275 3000 400 °F
Inconel I225 12,000 275 325 5000 400 °F
AISI 316 320 12,000 370 420 5000 400 °F
Hastelloy C-276 400 12,000 450 500 5000 400 °F

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 1½" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti Dischi rivestiti FEP
Press. Mini Press. Max Press. Mini
1 lato
Press. Mini
2 lati
Press. Max
1-2 lati
Temp. Max FEP
Aluminium 26 750 60 95 700 121°C
Nickel 95 6000 130 165 2000 204°C
Monel 115 6000 150 185 2000 204°C
Inconel 150 6000 185 220 3400 204°C
AISI 316 210 6000 245 280 3400 204°C
Hastelloy C-276 263 6000 298 333 3400 204°C

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 2" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti Dischi rivestiti FEP
Press. Mini Press. Max Press. Mini
1 lato
Press. Mini
2 lati
Press. Max
1-2 lati
Temp. Max FEP
Aluminium 16 570 40 64 500 121°C
Nickel 55 4000 79 105 1300 204°C
Monel 67 4500 91 115 1300 204°C
Inconel 87 6000 110 135 1800 204°C
AISI 316 120 6000 145 170 1800 204°C
Hastelloy C-276 150 6000 175 200 1800 204°C

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 3" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco

Dischi non rivestiti

Dischi rivestiti FEP

Press. Mini

Press. Max

Press. Mini
1 lato

Press. Mini
2 lati

Press. Max
1-2 lati

Temp. Max FEP

Aluminium

12

460

26

40

400

121°C

Nickel

41

2500

55

69

900

204°C

Monel

49

3200

63

77

900

204°C

Inconel

63

400

77

91

1500

204°C

AISI 316

90

6000

105

120

1500

204°C

Hastelloy C-276

113

6000

128

142

1500

204°C

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRS 4" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti Dischi rivestiti FEP
Press. Mini Press. Max Press. Mini
1 lato
Press. Mini
2 lati
Press. Max
1-2 lati
Temp. Max FEP
Aluminium 9 360 20 31 325 121°C
Nickel 31 1900 42 53 650 204°C
Monel 37 2400 48 59 650 204°C
Inconel 48 3000 59 70 1100 204°C
AISI 316 68 6000 79 90 1100 204°C
Hastelloy C-276 85 6000 96 107 1100 204°C

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 6" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti Dischi rivestiti FEP
Press. Mini Press. Max Press. Mini
1 lato
Press. Mini
2 lati
Press. Max
1-2 lati
Temp. Max FEP
Aluminium 7 275 15 23 240 121°C
Nickel 23 1400 31 39 500 204°C
Monel 28 1800 36 44 500 204°C
Inconel 36 2200 44 52 800 204°C
AISI 316 51 3600 59 67 800 204°C
Hastelloy C-276 64 3600 72 80 800 204°C

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 8" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti Dischi rivestiti FEP
Press. Mini Press. Max Press. Mini
1 lato
Press. Mini
2 lati
Press. Max
1-2 lati
Temp. Max FEP
Aluminium 5 205 11 17 180 121°C
Nickel 18 1100 24 30 375 204°C
Monel 22 1450 28 34 375 204°C
Inconel 28 1700 34 40 600 204°C
AISI 316 40 2100 46 52 600 204°C
Hastelloy C-276 50 3600 56 60 600 204°C

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 10" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti Dischi rivestiti FEP
Press. Mini Press. Max Press. Mini
1 lato
Press. Mini
2 lati
Press. Max
1-2 lati
Temp. Max FEP
Aluminium 4 165 9 14 135 121°C
Nickel 14 800 19 24 300 204°C
Monel 17 1150 22 27 300 204°C
Inconel 22 1400 27 32 500 204°C
AISI 316 30 1400 35 40 500 204°C

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 12" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti Dischi rivestiti FEP
Press. Mini Press. Max Press. Mini
1 lato
Press. Mini
2 lati
Press. Max
1-2 lati
Temp. Max FEP
Aluminio 4 140 8 12 110 121°C
Nickel 12 670 16 20 250 204°C
Monel 15 960 19 23 250 204°C
Inconel 19 1000 23 27 400 204°C
AISI 316 27 1000 31 35 400 204°C

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 14" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti
Press. Mini Press. Max
Aluminio 3 125
Nickel 11 570
Monel 13 750
Inconel 17 750
AISI 316 23 750

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 16" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti
Press. Mini Press. Max
Aluminio 3 105
Nickel 9 410
Monel 11 500
Inconel 15 500
AISI 316 20 500

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 18" (Pressioni in espresse PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti
Press. Mini Press. Max
Aluminio 3 95
Nickel 8 445
Monel 10 475
Inconel 13 475
AISI 316 18 475

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 20" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti
Press. Mini Press. Max
Aluminio 2 85
Nickel 8 400
Monel 9 450
Inconel 12 450
AISI 316 16 450

Dischi Tipi B, BV, BR, BRV, BRSV 24" (Pressioni espresse in PSI)

Materiale del disco Dischi non rivestiti
Press. Mini Press. Max
Aluminio 2 71
Nickel 37 145
 AISI 316 60 230

30” – 40” : Consultare BS&B per i campi di pressione e disponibilità

Esigenze dei portadischi
I dischi Tipo B devono essere installati nei portadischi BS&B tipi FA, SA, SF, UA o tutto altro portadisco raccomandato e fabbricato dalla BS&B. La sostituzione sia del disco, sia del  portadisco per un altro prodotto che non è fabbricato dalla BS&B può affettare non solo la pressione di rottura o le caratteristiche di apertura, ma annulla anche la garanzia BS&B.

Rivestimenti

  • Tutti i rivestimenti hanno passati il test della scintilla per assicurarsi dell'assenza di fori anche minuscoli.
  • Un anello di protezione è necessario per i dischi in metallo muniti di un rivestimento fluoropolimero su i due lati del disco, eccetto per i dischi in alluminio. Ordinare allora un disco tipo BR, BRV, o BRSV.

Caratteristiche dei rivestimenti
Materiali standard:  FEP (Fluoropolymer)
Temperatura massima:  204 °C
Materiali speciali:  TFE (Fluoropolymer)
Temperatura massima:  260 °C
(Il fluoropolymer è generalmente utilizzato. Altri fluoropolimeri possono essere proposti.).
Rivestimento per proiezione:  Vinylite, protezione che ritarda l’effetto de la corrosione e che può essere applicato su uno dei lati o sui due.
Temperatura massima:  66 °C (150 °F)

Dischi Tipo BV per applicazioni sotto vuoto
Se una contro-pressione sul lato convesso (scarico) supera la pressione applicata sul lato concavo (processo), un supporto di vuoto può essere necessario. Un supporto non è necessario per tutti i dischi. Consultare la tabella qui sotto.

Quando un supporto di vuoto è necessario per un disco B a sede conica?

Le condizioni sono : Vuoto assoluto 2/3 di vuoto 1/3 di vuoto
La pressione assoluta è di: 0 psia 5 psia 10 psia
La contro-pressione è di : 14.7 psi 9.7 psi 4.7 psi

  

Il materiale del disco è: E la pressione di rottura è inferiore a:
Aluminio 450 psig 360 psig 270 psig
Argento 700 psig 560 psig 420 psig
Nickel 1200 psig 960 psig 720 psig
Monel 1200 psig 960 psig 720 psig
Inconel 1200 psig 960 psig 720 psig
AISI 316 1200 psig 960 psig 720 psig

Disco Tipo BR quando la pressione di rottura è vicino ai minimi
Se la pressione di un disco B è uguale o vicino al minimo, un disco più sottile è necessario ed un anello di protezione BR è richiesto.
Considerare l'utilizzazione di un anello di protezione BR per le pressioni inferiori a quelle indicate nelle tabella qui sotto.

Le pressioni sono espresse in psig.

Diametro
(In)
Disco in metallo
Aluminio Nickel Monel Inconel AISI 316
1 260 1100 1450 1800 2100
1 ½ 173 733 967 1200 1400
2 104 440 580 720 840
3 73 309 407 506 590
4 57 241 318 395 461
6 43 181 238 296 345
8 33 138 181 225 263
10 25 107 141 175 204
1 22 92 121 150 175
14 19 79 104 129 150
16 17 69 91 113 131
18 15 61 81 100 117
20 13 55 73 90 106
24 10 46 60 75 88

La superficie di tenuta del disco deve essere esente da deformazione o da impurità potendo impedire la sua  tenuta stagna nel portadisco. Altrimenti, un anello rinforzato metallico BR deve essere installato su un’o sui due lati del disco al livello della superficie di tenuta per assicurare un posizionamento corretto e la sua protezione. Quando un solo anello è installato, l'insieme è chiamato disco BR. Quando 2 anelli sono installati, l'insieme è chiamato disco BRR. Se un supporto di vuoto è necessario, l'anello BR è utilizzato solo lato atmosfera. Questo insieme si chiama allora BRV.

Un anello di supporto può fornire la forza strutturale necessaria al disco, evitando l'impiego di un supporto di vuoto. Riportarsi alla tabella qui sotto per determinare quando un disco BR può essere utilizzato al posto di un disco BRV.

Quando un anello di supporto può assicurare una resistenza ad un vuoto assoluto ?
Pressione minimale di rottura alla quale un disco B e BR con un anello di supporto può  resistere ad un vuoto assoluto

Materiale Psig
Aluminio 200
Argento 300
Nickel 500
Monel 500
Inconel 500

Anello BR :
Materiale standard : AISI 316
Altri materiali : Inconel, Monel, Nickel, Hastelloy B e C, 276, Titanio e Tantalio.
L’anello in aluminio è fornito con un disco in aluminio.

Nella maggior parte delle applicazioni in condizioni di vuoto, il termine "vuoto commerciale" è utilizzato. Se siamo in presenza di un vuoto molto più elevato, la sede del disco può necessitare un anello di tenuta flessibile lato processo. L'insieme è chiamato tipo BSV. Se un anello di vuoto è necessario lato atmosfera, l’insieme è chiamato tipo BRSV. Un grasso speciale per il vuoto può essere aggiunto sul anello di vuoto per migliorare l'impermeabilità in presenza di vuoto elevato.

Anello di tenuta flessibile :
Materiale standard: Aluminio o fluoropolymer
Altri materiali: Argento o Nickel

 Utilizzazione ad alte o basse temperature di servizio
Per determinare la pressione di rottura a una temperatura elevata o bassa, un fattore di correzione di temperatura deve essere applicato alle pressioni @ 22°C (72°F).

La tabella di conversione delle temperature si applica solo ai dischi tipo B e non può essere utilizzato per i dischi compositi tipo D o i dischi inversi. I dati utilizzati per ottenere questa tabella provengono da fonte sicura, tuttavia BS&B non garantisce questi valori e non può essere tenuto responsabile della loro utilizzazione.
I fattori di correzione di temperatura sono espressi in percentuale della pressione di rottura @  22°C (72°F) questi valori sono approssimativi e sono specifici ai dischi in metallo alle temperature indicate qui sotto.

Quando un disco B è selezionato per un servizio ad alta o bassa temperature, verificare le condizioni d’installazione, quando è possibile, per assicurarsi delle temperature reali di servizio. I dischi saranno allora definiti in modo più precisa.

Temperature massime d’esercizio raccomandate per i dischi in metallo tipo B

Aluminio 121°C
250°F
Argento 121°C
250°F
Nickel 399 °C
750 °F
Monel 482 °C
900 °F
Inconel 593 °C
1100 °F
AISI 316 482 °C
900 °F
Hastelloy C-276 482 °C
900 °F

Come utilizzare la tabella di conversione di temperatura
Per determinare la pressione di rottura stimata ad un'altra temperatura che 22°C (72 °F), bisogna moltiplicare la pressione di rottura @ 22°C (72°F) con il fattore di correzione che corrisponde.

Esempio :

Quale è la pressione di rottura di un disco in nickel @  260°C (500 °F), tarato ad una  pressione di rottura iniziale di 20,68 bar (300 psi) @  22°C (72°F)?

  1. Consultare la tabella di conversione. Il fattore di correzione per il nickel @  260°C (500°F) è del 86%
  2. Moltiplicare la pressione @ 22°C (72°F) con il fattore di correzione:  20,68 bar x 0,86 = 17,78 bar (300 x 0.86 = 258 psi).

Un disco in nickel tarato ad una pressione di rottura di 20,68 bar (300 psi) @  22°C (72°F) esploderà a 17,78 bar (258 psig) @  260°C (500°F).

Tabella di conversione di temperature per i dischi tipo B

FATTORI DI CORREZIONE IN TEMPERATURA IN % DELLA  PRESSIONE DI ROTTURA @  22°C (72°F)
TEMP. DEL DISCO
ºC
ALUMINIO ARGENTO NICKEL MONEL INCONEL AISI 316
-252 170 164 165 155 132 200
-196 152 152 144 140 126 181
-143 140 141 126 129 120 165
-129 136 138 122 126 118 160
-101 129 130 116 123 115 150
-90 127 126 116 121 114 145
-79 122 123 115 120 113 141
-73 120 122 115 119 112 139
-68 120 121 114 118 112 136
-62 120 120 114 117 111 134
-57 119 120 113 116 110 132
-51 119 119 112 115 110 130
-46 119 118 112 114 109 128
-40 118 117 111 113 108 125
-34 117 115 110 112 108 123
-29 116 112 109 111 107 121
-23 115 110 108 110 106 118
-18 114 108 107 109 105 116
-12 113 107 106 108 105 114
-7 111 105 105 106 104 112
-1 110 104 104 105 103 110
4 108 103 103 104 102 107
10 106 102 102 103 102 105
16 103 101 101 101 101 103
22 100 100 100 100 100 100
27 100 100 100 99 100 99
32 99 99 99 98 99 98
38 98 99 99 97 99 96
43 97 98 98 96 99 95
49 97 98 98 95 98 94
54 96 97 97 95 98 93
60 95 96 97 94 98 92
66 94 95 96 93 97 91
71 93 94 96 93 97 90
77 92 93 96 92 97 90
82 90 92 95 92 96 89
88 89 91 95 91 96 89
93 88 90 95 91 95 88
99 87 89 94 90 95 88
104 85 87 94 90 95 87
110 84 86 94 89 95 87
116 82 85 94 89 95 86
121 81 84 93 89 95 86
127 - - 93 88 94 86
132 - - 93 88 94 85
138 - - 93 88 94 85
143 - - 93 87 94 84
149 - - 93 87 94 84
149 - - 93 87 94 84
154 - - 92 87 94 84
160 - - 92 86 94 83
166 - - 92 86 94 83
171 - - 92 86 94 83
177 - - 91 85 93 82
182 - - 91 85 93 82
188 - - 91 85 93 82
193 - - 91 85 93 82
199 - - 90 84 93 81
204 - - 90 84 93 81
210 - - 90 84 93 81
216 - - 90 84 93 81
221 - - 89 84 93 81
227 - - 89 83 93 80
232 - - 89 83 93 80
238 - - 88 83 93 80
243 - - 88 83 93 80
249 - - 87 83 93 80
254 - - 87 82 94 80
260 - - 86 82 94 79
271 - - 85 82 94 79
282 - - 84 82 94 79
293 - - 83 81 94 79
304 - - 82 81 94 78
316 - - 81 81 94 78
327 - - 79 80 94 77
338 - - 78 80 94 77
349 - - 77 79 93 77
360 - - 76 79 93 76
371 - - 75 78 93 76
382 - - 73 77 93 76
393 - - 72 77 93 76
404 - - - 76 93 75
416 - - - 76 93 75
427 - - - 75 92 75
438 - - - 75 92 75
449 - - - 75 92 75
460 - - - 74 92 75
471 - - - 74 91 74
482 - - - 73 91 74
493 - - - - 90 -
504 - - - - 89 -
516 - - - - 88 -
527 - - - - 87 -
538 - - - - 86 -
549 - - - - 85 -
560 - - - - 85 -
571 - - - - 84 -
582 - - - - 83 -
593 - - - - 82 -

Portadischi per disco tipo B

QUIK-SERT o TIPO UNION
Il portadisco QUIK-SERVE riduce i tempi di fermata del processo ed assicura un inserimento corretto del disco.

I portadischi BS&B bullonati sono compatibili con le flange ANSI. Le flange del portadisco con sede angolare sono raccomandate per il disco Tipo B.

Il portadisco BS&B QUIK-SERT ha un diametro esterno ridotto, delle flangie con superficie di tenuta piane (FA-7R), e si inseriscono tra i tiranti delle flange ANSI. Il portadisco ed il disco sono pre-installati (dal utente), per assicurare un inserimento corretto. Quando l'insieme disco + portadisco è stato installato correttamente, può essere smontato per ispezione o/e pulizia ed essere re-installato senza smontare il disco del suo portadisco.

I portadischi di Tipo UNION sono utilizzati nelle applicazioni dove lo spazio è ridotto o dove il cambiamento frequente del disco può essere necessario. Le dimensioni sono½", 1", 1½", e 2", (diametro interiore). I portadischi BS&B Tipo UNION sono muniti di una sede angolare e possono ricevere i dischi in metallo tipo B.

 

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