Disques de Rupture en Métal

Sommaire :
Avantages
Comment un disque en tension fonctionne
Tolérances de fabrication standards
Tolérance de rupture
Caractéristiques
Monture-support nécessaire
Revêtements
Disques type BV pour le vide
Disques type BR pour les basses pressions
Utilisation en service haute ou basse température
Montures-supports pour disques B

Avantages
Les disques peuvent être fournis avec :

• Détecteur de rupture pour avertir de la rupture du disque
• Un boitier à fermeture
• Un boitier étanche pour les environnements corrosifs

Comment un disque en tension fonctionne
Avec l’augmentation de la pression sur le disque en tension, la conception étanche permet au dôme de s’allonger jusqu’à ce qu’il ne puisse plus résister à la pression. Le disque éclate alors. Les segments se rabattent contre les parois de la tuyauterie de manière irrégulière pour assurer une ouverture totale. La résistance à la traction maximale du métal détermine son point de rupture lorsqu’il est mis en tension.

Tolérances de fabrication standards
Lorsque vous commandez un disque de rupture, une tolérance de fabrication est automatiquement assignée à la pression de rupture spécifiée. Le tableau suivant donne les tolérances de fabrication standards. Une tolérance de fabrication évite au fabriquant de stocker toutes les épaisseurs possibles de matériaux, environ 100.000 épaisseurs en tout, pour couvrir l’ensemble des pressions.

Par exemple, un disque commandé avec une pression de 6 bar, BS&B utilisera la plage standard de rupture (+0,62/-0,35 bar), soit 5,65 à 6,62 bar, pour entrer en fabrication. BS&B essaiera alors d’atteindre la pression désirée, mais procédera à l’expédition des disques si la pression de rupture obtenue et marquée sur le disque se situe entre 5,65 et 6,62 bar. Une fois le disque marqué à 5,8 bar, Il faut appliquer la tolérance de rupture de +/-5%.

Les tolérances standards de fabrication sont données dans le tableau suivant, et peuvent être réduites par 1/2 ou ¼ avec un coût additionnel. L’ Hastelloy C-276 est seulement disponible pour les tolérances standards ou réduites par 1/2.
Tolérances de fabrication standards pour les disques métal avant estampillage

Plage de pression désirée	Les disques testés doivent tomber dans les plages de pression ci-dessous. Barg (psig)
Barg (psig)	Plus	Minus
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 & up)	6%	3%

Tolérances de rupture
Les tolérances de rupture sont les variations maximales possibles autour de la pression de service marquée.
Tolérances de rupture pour les disques B :

Pression de rupture marquée barg (psig)	Tolérances de rupture
Entre 0,138 (2) et 1,03 (15)	± 0,103 bar (1.5 psig)
De 1,03 (15 ) à 2,76 (40)	± 0.138 bar (2.0 psig)
2,76 (40) et au-delà	± 5 %

Caractéristiques des disques B – Plages de rupture Min/Max @ 22°C (72°F) BARG (PSIG)
Les disques de rupture suivants sont standards. Ce sont les matériaux et pressions de rupture utilisés pour une livraison rapide. Les disques avec des pressions plus hautes ou plus basses sont disponibles sur demande. Matériaux spéciaux : Platine, Titane, Hastelloy C-276. Avant définition d’un disque, voir les sections ci-dessus sur les tolérances de fabrication et de rupture.

Sélectionner un diamètre de disque approprié pour étudier la table des pressions min/max :

½"1"1½"	2"
3"4"6"	8"
10"12"14"	16"
18"20"24"	30-44"

Disques Types B et BV½" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques non revêtus		Disques revêtus FEP
	Press. Mini	Press. Maxi	Press. Mini 1 côté	Press. Mini 2 côtés	Press. Maxi 1-2 côtés	Temp. Maxi FEP
Aluminium	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
Inox 316	625	30,000	820	910	10,000	400 °F

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRSV 1" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques non revêtus		Disques revêtus FEP
	Press. Mini	Press. Maxi	Press. Mini 1 côté	Press. Mini 2 côtés	Press. Maxi 1-2 côtés	Temp. Maxi FEP
Aluminium	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
Inox 316	320	12,000	370	420	5000	400 °F
Hastelloy C-276	400	12,000	450	500	5000	400 °F

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRSV 1½" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques non revêtus		Disques revêtus FEP
	Press. Mini	Press. Maxi	Press. Mini 1 côté	Press. Mini 2 côtés	Press. Maxi 1-2 côtés	Temp. Maxi 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
Inox 316	210	6000	245	280	3400	204°C
Hastelloy C-276	263	6000	298	333	3400	204°C

Disques Types B, BV, BR, BRV, BR

Matériau du disque	Disques non revêtus		Disques revêtus FEP
	Press. Mini	Press. Maxi	Press. Mini 1 côté	Press. Mini 2 côtés	Press. Maxi 1-2 côtés	Temp. Maxi 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
Inox 316	120	6000	145	170	1800	204°C
Hastelloy C-276	150	6000	175	200	1800	204°C

SV 2" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRSV 3" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques non revêtus		Disques revêtus FEP
	Press. Mini	Press. Maxi	Press. Mini 1 côté	Press. Mini 2 côtés	Press. Maxi 1-2 côtés	Temp. Maxi 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
Inox 316	90	6000	105	120	1500	204°C
Hastelloy C-276	113	6000	128	142	1500	204°C

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRS 4" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques non revêtus		Disques revêtus FEP
	Press. Mini	Press. Maxi	Press. Mini 1 côté	Press. Mini 2 côtés	Press. Maxi 1-2 côtés	Temp. Maxi 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
Inox 316	68	6000	79	90	1100	204°C
Hastelloy C-276	85	6000	96	107	1100	204°C

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRSV 6" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques non revêtus		Disques revêtus FEP
	Press. Mini	Press. Maxi	Press. Mini 1 côté	Press. Mini 2 côtés	Press. Maxi 1-2 côtés	Temp. Maxi 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
Inox 316	51	3600	59	67	800	204°C
Hastelloy C-276	64	3600	72	80	800	204°C

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRSV 8" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques non revêtus		Disques revêtus FEP
	Press. Mini	Press. Maxi	Press. Mini 1 côté	Press. Mini 2 côtés	Press. Maxi 1-2 côtés	Temp. Maxi 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
Inox 316	40	2100	46	52	600	204°C
Hastelloy C-276	50	3600	56	60	600	204°C

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRSV 10" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques non revêtus		Disques revêtus FEP
	Press. Mini	Press. Maxi	Press. Mini 1 côté	Press. Mini 2 côtés	Press. Maxi 1-2 côtés	Temp. Maxi 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
Inox 316	30	1400	35	40	500	204°C

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRSV 12" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques non revêtus		Disques revêtus FEP
	Press. Mini	Press. Maxi	Press. Mini 1 côté	Press. Mini 2 côtés	Press. Maxi 1-2 côtés	Temp. Maxi FEP
Aluminium	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
Inox 316	27	1000	31	35	400	204°C

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRSV 14" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques revêtus
	Press. Mini	Press. Maxi
Aluminium	3	125
Nickel	11	570
Monel	13	750
Inconel	17	750
Inox 316	23	750

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRSV 16" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques revêtus
	Press. Mini	Press. Maxi
Aluminium	3	105
Nickel	9	410
Monel	11	500
Inconel	15	500
Inox 316	20	500

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRSV 18" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques revêtus
	Press. Mini	Press. Maxi
Aluminium	3	95
Nickel	8	445
Monel	10	475
Inconel	13	475
Inox 316	18	475

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRSV 20" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques revêtus
	Press. Mini	Press. Maxi
Aluminium	2	85
Nickel	8	400
Monel	9	450
Inconel	12	450
Inox 316	16	450

Disques Types B, BV, BR, BRV, BRSV 24" (Pressions en PSI (x 0,0689 = bar))

Matériau du disque	Disques revêtus
	Press. Mini	Press. Maxi
Aluminium	2	71
Nickel	37	145
Inox 316	60	230

30” – 40” : Consulter BS&B pour les plages et disponibilité

Monture-support
Les disques Type B doivent être utilisés dans les montures-supports BS&B types FA, SA, SF, ou UA ou tout autre monture-support recommandée et fabriquée par BS&B. La substitution soit du disque soit de la monture-support par un autre produit qui n’est pas fabriqué par BS&B peut non seulement affecter la pression de rupture ou les caractéristiques d’ouverture, mais elle annule également la garantie BS&B.

Revêtements

1. Tous les revêtements ont passé un essai d’isolement afin de s’assurer de l’absence de fuite.
2. Un anneau de protection est nécessaire pour les disques métal munis d’un revêtement fluoropolymère sur chaque face du disque, excepté pour les disques en aluminium. Commander alors un disque type BR, BRV, or BRSV.

Caractéristiques des revêtements:
Revêtement par feuille, revêtement par projection :
Matériaux standards : FEP (Teflon®*)
Température maximale : 204 °C
Matériaux spéciaux : TFE (Teflon®*)
Température maximale : 260 °C

(Teflon® est généralement utilisé. D’autres fluoropolymères peuvent être proposés. Teflon® est une marque déposée de Dupont.)

Revêtement par projection: Vinylite, un retardant doux contre la corrosion, peut être proposé sur un des côté ou sur les deux.
Température maximale : 66 °C (150 °F)

Disques Type BV pour applications sous vide
Si une contre-pression sur le côté convexe (atmosphère) excède la pression appliquée sur le côté concave (pression), une monture-support de vide peut être nécessaire. Une monture-support n’est pas nécessaire pour tous les disques. Consulter le tableau ci-dessous.

Quand une monture-support de vide est-elle nécessaire pour un disque B à siège angulaire ?

Lorsque la condition est :	Vide total	2/3 de vide	1/3 de vide
La pression absolue est :	0 psia	5 psia	10 psia
La contre-pression est :	14.7 psi	9.7 psi	4.7 psi

  

Le disque est en :	Et la pression de rupture est inférieure à :
Aluminium	450 psig	360 psig	270 psig
Argent	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
Inox 316	1200 psig	960 psig	720 psig

(valeurs en PSI x 0,0689 = bar)

Disque Type BR lorsque la pression de rupture est proche du minimum
Si la pression d’un disque B est égale ou proche du minimum, un disque de faible épaisseur est nécessaire et un anneau de protection BR est requis.
Considérer l’utilisation d’un anneau BR pour les pressions inférieures à celles listées dans le tableau suivant.
Toutes les pressions sont en psig (x 0,0689 = bar)

Diamètre (pouces)	Disque Métal
	Aluminium	Nickel	Monel	Inconel	Inox 316
1	260	1100	1450	1800	2100
1 1/2	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

Puisque la surface d’étanchéité du disque doit être exempte de déformation ou de substance étrangère pouvant adhérer à la portée d’étanchéité de la monture-support, un anneau métallique BR plus lourd doit être monté sur l’une ou sur les deux faces du disque au niveau de la surface d’étanchéité afin d’assurer le positionnement et la protection. Lorsque un seul anneau est appliqué, l’ensemble est appelé disque BR. Lorsque 2 anneaux sont nécessaires, l’ensemble est appelé disque BRR. Si une monture-support de vide est nécessaire, l’anneau BR est utilisé seulement côté atmosphère. Cet ensemble se nomme alors BRV.

Un anneau support peut fournir la force structurelle nécessaire au disque, évitant l’emploi d’une monture-support de vide. Voir le tableau ci-dessous pour déterminer quand un disque BR peut être utilisé à la place d’un disque BRV.

Quand un anneau de monture-support est-il nécessaire pour résister à un vide total ?

Pression minimale de rupture à laquelle un disque B et BR avec un anneau support peut résister à un vide total

Disque métal	Psig (x 0,0689 = bar)
Aluminium	200
Argent	300
Nickel	500
Monel	500
Inconel	500

Matériau standard : Inox  316
Autres : Inconel, Monel, Nickel, Hastelloy B and C, 276, Titane et Tantale.
L’anneau est en aluminium si le disque est en aluminium.

Dans la plupart des applications mettant en jeu du vide, le terme “vide commercial” est utilisé. Si un vide très poussé est en jeu (de l’ordre de 10-6 mbar), le siège du disque peut nécessiter un anneau d’étanchéité tendre côté process. L’ensemble est alors appelé un disque type BSV. Si un anneau de vide est nécessaire côté atmosphère, cela devient un disque type BRSV. Une graisse spéciale vide peut être ajoutée sur le joint pour améliorer l’étanchéité sur service en vide poussé.

Anneau d’étanchéité tendre :
Matériau standard: Aluminium, ou Teflon
Autres : Argent ou Nickel

Service haute et basse température
Pour déterminer la pression de rupture à des températures élevées ou basses, un facteur de correction de température doit être appliqué aux pressions  22°C (72°F).

La table de conversion des températures s’applique seulement aux disques type B et ne peut être utilisée pour les disques composites type D ou les disques à flambage inverse. Les données utilisées pour obtenir la table proviennent de sources fiables, cependant BS&B ne garantit pas les chiffres et ne peut être tenu responsable de l’utilisation qui en est faite.

Les facteurs de correction de température sont donnés en « pourcentage par rapport à la pression de rupture @ 22°C (72°F) ». Les valeurs sont approximées et sont basées sur les disques en métal aux températures listées.

Lorsqu’un disque B est sélectionné pour un service haute ou basse pression, vérifier les conditions réelles lorsque c’est possible. Les disques seront alors définis de manière plus précise.

Températures maximales recommandées pour disques métal type B

Aluminium	121°C 250°F
Argent	121°C 250°F
Nickel	399 °C 750 °F
Monel	482 °C 900 °F
Inconel	593 °C 1100 °F
Inox 316	482 °C 900 °F
Hastelloy C-276	482 °C 900 °F

Comment utiliser la table de conversion de température

Pour déterminer la pression de rupture estimée à une autre température que 22°C (72 °F), il faut multiplier la pression de rupture @ 22°C (72°F) par le coefficient de correction correspondant.
EXEMPLE
Quelle est la pression de rupture d’un disque nickel @ 260°C (500 °F) défini avec une pression de 20,68 bar (300 psi) @ 22°C (72°F) ?

1. Consulter la table de conversion. Le coefficient de correction pour le nickel @ 260°C (500°F) est 86%.
2. Multiplier la pression @ 22°C (72°F) par le coefficient de correction soit : 20,68 bar x 0,86 = 17,78 bar (300 x 0.86 = 258 psi).

Un disque nickel taré à 20,68 bar (300 psi) @ 22°C (72°F) éclatera à  17,78 bar (258 psig) @ 260°C (500°F).

Table de conversion de température pour les disques type B

COEFFICIENTS DE CORRECTION EN TEMPERATURE EN % DE LA PRESSION DE RUPTURE @ 22°C (72°F)
TEMP. DU DISQUE ºC	ALUMINIUM	SILVER	NICKEL ALLOY 200	MONEL ALLOY 400	INCONEL/ ALLOY 600	INOX 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
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143	-	-	93	87	94	84
149	-	-	93	87	94	84
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160	-	-	92	86	94	83
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171	-	-	92	86	94	83
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Monture-support pour disques Type B
QUIK-SERT ou TYPE UNION
La monture-support QUIK-SERT réduit les temps d’arrêt, assure une mise en place correcte du disque.
Les montures-supports BS&B boulonnées sont compatibles avec les brides ANSI. Les brides de la monture-support avec portée d’étanchéité angulaire sont recommandées pour les disques Type B.

La monture-support BS&B QUIK-SERT a un diamètre extérieur réduit, des faces de brides plates (FA-7R), et se glisse entre les tirants de 2 brides ANSI. Les brides du monture-support et le disque sont pré-assemblées (par le client) pour assurer une mise en place correcte. Le bloc monture-support + disque peut être démonté sans retirer la tuyauterie de décharge.

Les montures-supports de Type UNION sont utilisées dans les applications où l’espace est limité et où le changement fréquent du disque peut être nécessaire. Les tailles standards sont½", 1", 1½", et 2" (diamètre intérieur). Les montures-supports BS&B Type Union sont munies d’une portée d’étanchéité angulaire et acceptent les disques métal Type B.