A dysk pękający to jednorazowe urządzenie do ochrony przed nadciśnieniem, które pęka przy ustalonym ciśnieniu, aby chronić zbiornik, przewód lub system przed nadciśnieniem. W przeciwieństwie do zaworu sprężynowego nie ma ruchomych części i nie zamyka się ponownie. Gdy różnica ciśnień osiągnie oznaczoną wartość pęknięcia, dysk otwiera się całkowicie i pozostaje otwarty, dlatego po każdym uruchomieniu musi zostać wymieniony.
Dysk pękający to cienka, zaprojektowana membrana umieszczona między dwoma kołnierzami (głowica bezpieczeństwa lub uchwyt). Został zaprojektowany tak, aby zawieść przy precyzyjnym ciśnieniu i temperaturze, dając natychmiastowe, całkowite otwarcie. Czyni to z niego urządzenie pierwszego wyboru tam, gdzie zawór upustowy reagowałby zbyt wolno lub gdzie wymagana jest absolutna szczelność aż do momentu ulgi. Membrana jest skalibrowanym słabym punktem, celowo zaprojektowanym tak, by była pierwszym elementem ulegającym zniszczeniu.
W usługach przemysłowych dominują trzy rodziny, różniące się sposobem obciążenia membrany i jej otwierania.
| Typ dysku | Obciążenie membrany | Maksymalny współczynnik eksploatacyjny | Fragmentacja | Najlepiej nadaje się do |
|---|---|---|---|---|
| Działanie w przód, metal lite | Rozciąganie | Do 70% | Może fragmentować | Stałe ciśnienie, niski koszt |
| Działanie w przód, nacinany | Rozciąganie | Do 80% | Niefragmentujący | Przed zaworami upustowymi, czyste media |
| Odginanie wsteczne | Ściskanie | Do 90% | Niefragmentujący | Ciśnienie cykliczne lub pulsacyjne |
| Grafitowy (monoblok) | Zginanie | Do 80% | Może się kruszyć | Media korozyjne, niskie ciśnienie zadziałania |
Każdy dysk ma wybite ciśnienie pęknięcia przy określonej towarzyszącej temperaturze, ponieważ wartość pęknięcia maleje wraz ze wzrostem temperatury metalu. Zgodnie z ASME Sekcja VIII tolerancja ciśnienia pęknięcia wynosi plus lub minus 5% dla oznaczonych ciśnień powyżej 40 psig, oraz plus lub minus 2 psi przy ciśnieniach równych lub poniżej 40 psig.
Zakres produkcyjny (lub tolerancja wydajności) to przedział powyżej określonego ciśnienia pęknięcia, w którym producent może poświadczyć oznaczoną wartość, a każda partia produkcyjna musi następnie mieścić się w tolerancji pęknięcia tej wartości. Materiały dysków, dobierane ze względu na wytrzymałość i odporność korozyjną, obejmują stal nierdzewną, nikiel, Inconel, Hastelloy, tantal i grafit.
Współczynnik eksploatacyjny to maksymalne normalne ciśnienie robocze wyrażone jako procent oznaczonego ciśnienia pęknięcia. Ustawienie procesu zbyt blisko wartości pęknięcia powoduje, że zmęczenie materiału powoduje pęknięcia membrany wcześniej, co prowadzi do przedwczesnej awarii.
Dyski działające w przód są zwykle eksploatowane do około 70% wartości pęknięcia; dyski odginające się wstecz mogą pracować bezpiecznie do około 90%, ponieważ kopułowa membrana jest w ściskaniu podczas normalnej pracy. Wahania ciśnienia, udary hydrauliczne (water hammer) i wybicia próżniowe skracają żywotność, więc trwałość eksploatacyjna jest ograniczona nawet dla dysku, który nigdy nie pękł.
Dysk pękający jest konstrukcyjnie jednorazowy. Po otwarciu nie zapewnia dalszej ochrony i musi zostać wymieniony przed ponownym uruchomieniem systemu. Dyski są również wymieniane według harmonogramu prewencyjnego, ponieważ zmęczenie, korozja i pełzanie degradują membranę niezależnie od tego, czy kiedykolwiek pękła. Montaż jest kierunkowy: zamontowanie dysku odwrotnie zmieni lub unieważni ciśnienie pęknięcia.
Śledzenie wieku dysku, warunków eksploatacji i dat wymiany w systemie CMMS zapobiega temu, by stały się one cichą luką w ochronie przed nadciśnieniem, podobnie jak niewidoczne uszkodzenia gromadzą się w korozji pod izolacją .
Dyski pękające są często instalowane szeregowo z zaworem upustowym ze sprężyną, zamiast być stosowane samodzielnie. Dysk na króćcu wlotowym zaworu izoluje go od żrących, lepki lub polimeryzujących się cieczy oraz zapewnia zerowy przeciek procesu aż do momentu konieczności ulgi, chroniąc siedzisko i ograniczając emisje ulotne.
Gdy dysk i zawór są połączone, przepisy wymagają środka wykrywającego wzrost ciśnienia między nimi, ponieważ dysk z mikrodziurką może w przeciwnym razie podwyższyć efektywne ciśnienie pęknięcia. Dla partnera zamykającego (reclosing) w takim zestawieniu zobacz wymiarowanie zaworu upustowego , a tam, gdzie występują pary łatwopalne, zatrzymywacz płomienia może dopełnić układ.
Dyski pękające regulowane są przez Kodeks ASME dotyczący kotłów i zbiorników ciśnieniowych, Sekcja VIII, Dywizja 1, który określa zasady certyfikacji, znakowania, tolerancji i instalacji, z dodatkowymi wskazówkami w normach API 520 i 521 dotyczącymi projektowania systemów upustowych.
Dyski muszą być dobrane pod wymaganą wydajność, określone dla odpowiadającej temperatury i udokumentowane tak, aby zainstalowane urządzenie odpowiadało podstawie projektowej. Fabrico pomaga zespołom niezawodności planować wymiany dysków, rejestrować zdarzenia pęknięć i przechowywać dane specyfikacyjne przypisane do każdego tagu. Zarezerwuj demo Fabrico , aby zobaczyć, jak.
Nie. To urządzenie niezamykające się ponownie, jednorazowe. Po otwarciu nie utrzymuje ciśnienia i przed ponownym uruchomieniem systemu musi zostać wymieniony na nowy dysk o tej samej specyfikacji.
Dysk działający w przód przyjmuje ciśnienie po stronie wklęsłej i ulega zniszczeniu na rozciąganie przez rozrywanie. Dysk odginający się wstecz przyjmuje ciśnienie po stronie wypukłej, utrzymując membranę w ściskaniu aż do momentu, gdy przeskoczy i otworzy się wzdłuż ostrzy lub linii nacinanych. Odginanie wsteczne daje wyższy współczynnik eksploatacyjny, niefragmentujące pęknięcie i lepszą odporność na zmęczenie.
Dysk zapewnia zerowy przeciek i izoluje zawór od żrącego lub zapychającego się medium, podczas gdy zawór zapewnia możliwość ponownego zamknięcia po uwolnieniu. Ich połączenie chroni zawór i nadaje się do brudnych lub agresywnych strumieni procesowych.
Bezzwłocznie po każdym pęknięciu, a w pozostałych przypadkach według harmonogramu prewencyjnego ustalonego na podstawie warunków eksploatacji. Cyklowanie ciśnienia, temperatura, korozja i próżnia skracają żywotność membrany, dlatego stosuje się wymiany oparte na wieku nawet dla dysku, który nigdy nie zadziałał.
Zaloguj
Blog
