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SYSTEME SURE-SAF™ |
Le disque en sécurité positive, à flambage inverse, type CSI™ et sa monture-support CSR-7RS
Le système Sure-Saf® a été développé pour offrir une technologie optimale de protection contre les surpressions par disque de rupture. Le disque CSI™ associé à la monture-support CSR-7RS™ offre un ensemble précis et fiable. Cette association unique permet d’être assuré qu’en cas de montage non conforme du disque (à l’envers par exemple) ou en cas d’endommagement de celui-ci, il éclatera néanmoins à une valeur de pression inférieure à celle pour laquelle il aura été prévu.
Le disque de rupture CSI™ utilise la technologie rupture SafT (structural apex forming), le poinçonnage central sur le dôme du disque , qui améliore la précision de la pression de rupture. A sa pression de rupture, le dôme du disque CSI™ se retourne et s’ouvre le long de la ligne de prédécoupe située sur le périmètre du dôme. La partie Aval de la monture support CSR-7RS™ contient une charnière d’absorbtion d’énergie alignée sur la portion non prédécoupée du périmètre qui retient le disque CSI™ au moment de l’éclatement, évitant la fragmentation.
Caractéristiques du disque CSI™
- Disque à flambage inverse, en tailles DN25 à 200mm (1" à 8")
- Design non fragmentant
- Conçu pour service débit gaz, liquide ou bi-phasique
- Facteur de sécurité positive montage inversé <1
- Facteur de sécurité positive endommagement <1
- Taux de service élevé: 90% de la pression de rupture gravée sur le disque
- Taux de service élevé: 95% de la pression minimum de rupture (selon codes européens ISO & DESP)
- Technologie SafT
- Résistant au vide
- Résiste aux agglomérats de produit
- Conditions opératoires statiques ou cycliques
- Tolérance de fabrication standard = 0%
- Options : Tolérances de fabrication moins serrées -5% & -10%
Facteur de sécurité positive montage inversé < 1
Si le disque CSI™ a accidentellement été positionné à l’envers à l’intérieur de sa monture-support CSR-7RS™, il éclatera à sa valeur de tarage ou bien à une valeur inférieure. Ce facteur dit de sécurité positive, dès lors qu’il est < 1, assure que le disque éclatera à une valeur inférieure ou égale à sa pression de tarage, en cas de montage erroné conduisant à ce que la pression process soit appliquée coté concave du disque. Installé à l’envers, le disque CSI™ réagit le long de sa ligne de prédécoupe induisant une montée du stress mécanique appliqué à la monture –support rupture CSR-7RS™ pour une ouverture du disque à une valeur de pression plus basse que prévue.
Facteur de sécurité positive endommagement <1
Si le disque de rupture CSI™ est endommagé accidentellement, il éclatera à une valeur inférieure ou égale à sa pression de tarage. Ce facteur dit de sécurité positive, dès lors qu’il est < 1, assure que lorsque le dôme d’un disque CSI™ a été endommagé le disque CSI™ réagit le long de sa ligne de prédécoupe induisant une montée du stress mécanique appliqué à la monture –support rupture CSR-7RS™ pour une ouverture du disque à sa valeur de tarage ou bien à une valeur inférieure
Tolérance de rupture
Tolérance donnant la plage de pression de rupture possible du disque autour de sa valeur nominale
La tolérance est soit +/-5% de la pression de rupture ou +/-0,138 bar (+/-2 PSI) pour les disques tarés en dessous de 2,76 bar (40 PSI).
Section Minimum de passage (USA = MNFA, Europe = NRA)
| Taille du disque in/mm |
Section Minimum de passage MNFA |
Section Minimum de passage NRA |
1/ 25 |
0.86 |
5,55 |
1-1/2/ 40 |
1.89 |
12,19 |
2/ 50 |
3.36 |
21,68 |
3/ 80 |
7.29 |
47,03 |
4/ 100 |
11.20 |
72,26 |
6/ 150 |
22.65 |
146,13 |
8/ 200 |
42.72 |
275,61 |
Dans le cas d’un disque CSI™ , les valeurs MNFA & NRA sont identiques. MNFA est exprimée en square inches pour faciliter les calculs de dimensionnement selon code ASME. NRA est exprimée en cm2 pour les calculs selon législations européennes ISO, CEN. |
||
Matériaux, choix d’options pour disque CSI™
Le CSI™ est disponible en plusieurs matériaux de construction (voir table ci-après). Pour chaque matériau la température maxi de service a été déterminée à partir des recommandations des producteurs de ces matériaux et aussi à partir de l’expérience des utilisateurs. Alors que l’Hastelloy C-276 constitue le matériau standard, Hastelloy B & Hastelloy C-22 peuvent être disponibles sur demande.
.
Des films Fluorocarbonés sont disponibles à titre de barrière additionnelle à la corrosion,fixés coté amont du disque CSI™. La métériau utilisé en standard le FEP mais PFA et PTFE sont aussi possibles. FEP & PFA sont limités à 204°C (400°F) maxi, PTFE à 260°C (500°F). Matériaux Teflon® généralement utilisés: Teflon® est une marque déposée de DuPont.
Gamme de pression de rupture
| Taille du disque in/mm |
Nickel 200 |
Inox 316 |
Inconel 600 |
Monel 400 |
Hastelloy-C276 |
|||||
1 / 25 |
70/ 4,83 |
500/ |
90/ |
500/ |
80/ |
500/ |
70/ |
500/ |
90/ |
500/ |
1-1/2/ 40 |
50/ 3,45 |
500/ |
80/ |
500/ |
50/ |
500/ |
50/ |
500/ |
80/ |
500/ |
2/ 50 |
50/ 3,45 |
500/ |
75/ |
500/ |
50/ |
500/ |
50/ |
500/ |
75/ |
500/ |
3/ 80 |
45/ 3,10 |
500/ |
70/ |
500/ |
45/ |
500/ |
45/ |
500/ |
70/ |
500/ |
4/ 100 |
45/ 3,10 |
500/ |
65/ |
500/ |
45/ |
500/ |
45/ |
500/ |
65/ |
500/ |
6/ 150 |
30/ 2,07 |
500/ |
30/ |
500/ |
30/ |
500/ |
30/ |
500/ |
30/ |
500/ |
8/ 200 |
30/ 2,07 |
500/ |
30/ |
500/ |
30/ |
500/ |
30/ |
500/ |
30/ |
500/ |
Température
La pression de rupture de chaque lot de disques CSI™ est testée à la condition de température indiquée par l’utilisateur. Si le disque est commandé pour une température inférieure ou supérieure à l’ambiance, les tests de rupture en usine, pour la certification produit, seront réalisés aux valeurs de température en question pour assurer un produit le plus précis possible. Pour les disques dont la température en service pourra excéder la valeur de température en condition de rupture, demander conseil à BS&B Safety Systems, Inc.
Températures maximum recommandées
| Matériau du disque | Température maximum |
Température maximum |
Nickel alloy 200 |
750 |
399 |
Inox 316 |
900 |
482 |
Inconel Alloy 600 * |
900 |
482 |
Monel alloy 400 |
800 |
427 |
Hastelloy Alloy C-276 |
900 |
482 |
Revêtement Fluorocarboné (FEP) |
400 |
204 |
Revêtement Fluorocarboné (PFA) |
400 |
204 |
Revêtement Fluorocarboné (PTFE) |
500 |
260 |
*Les disques Inconel CSI™ peuvent être fabriqués pour température jusqu’à 593°C (1100 °F). Hastelloy est une marque déposée de Haynes International Inc., Monel et Inconel sont des marques déposées de Inco Alloys International. Teflonest une marque déposée de DuPont. BS&B peut utiliser des matériaux équivalents en provenance d’autres sources. |
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Taux de service
Les disque CSI™ peut être utilisés en service normal jusqu’à 90% de la valeur de pression de rupture gravée sur le disque, ce qui équivaut à 95% de la pression mini de rupture (Pour disques certifiés selon standards européens ISO, le disque peut travailler à 95% de la pression de rupture moins la tolérance de performance négative).
Tolérance de fabrication
La tolérance de fabrication (MDR) est une plage de pression, toujours appliquée en moins à la valeur de pression de rupture requise par l’utilisateur our le disque CSI™, qui simplifie le test de fabrication du disque et offre un bénéfice économique à l’utilisateur si l’application permet d’accepter ce type de tolérance additionnelle.
Le disque CSI™ est proposé en standard avec une tolérance de fabrication de "0", en options à moindre coût sont proposées "-5%" et "-10%". La verstion standard en MDR = "0" offre à l’utilisateur la marge la plus serrée possible entre la pression maxi admissible en service normal et la pression de rupture.
Exemple: Pression de rupture requise 100 %
Tolérance de rupture sélectionnée par l’utilisateur = -10%
Tolérance de rupture applicable +/-5%
Alors selon la législation, 2 approches différentes suivantes sont à appliquer :
| ASME / Codes & Standards nord-américains | Europe – Standards PED & ISO |
Pression de rupture gravée comprise entre 90~100 % |
Pression de rupture est 100% |
Pression de rupture minimum possible est 90 moins 5% de tolérance de rupture = 85.5% |
Pression de rupture minimum est 100 moins 10% MDR moins 5% tolérance de rupture = 85.5% |
Pression de rupture maximum possible est 100 plus 5% de tolérance de rupture = 105% |
Pression de rupture maximum est 100 plus 5% tolérance de rupture = 105% |
- |
En alternative les tolérances peuvent être exprimées comme +5% / -15% de tolérance de performance sur 100%. |
Si la pression de rupture gravée est 95%, la valeur minimum de rupture est 90.25%, la valeur maximum est 99.75% |
La pression de rupture gravée est toujours ou les valeurs Min/Max ou bien 100% avec la tolérance de performance |
En offrant cet exemple en termes de pourcentage, les valeurs de pression peuvent être entrée en n’importe quelle unité. Effectivement les approches selon ASME ou CEN peuvent délivrer le même produit, néanmoins l’approche selon ASME ne consommera pas la totalité de la plage de la tolérance de fabrication. |
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Spécifications monture-support CSR-7RS™
| Taille nominale | Classe de bride |
Epaisseur |
Dimensions |
|||||||
X |
Y |
|||||||||
IN |
mm |
ANSI |
DIN |
JIS |
IN |
mm |
IN |
mm |
IN |
mm |
1 |
25 |
150 |
- |
- |
1-1/2 |
38 |
2-5/8 |
66,7 |
2-5/8 |
66,7 |
1 |
25 |
300/600 |
10/16/25/40 |
10/16/20/30/40 |
1-1/2 |
38 |
2-7/8 |
73 |
2-7/8 |
73 |
1.5 |
40 |
150 |
- |
10/16/20 |
1-5/8 |
43 |
3-3/8 |
85,7 |
3-3/8 |
85,7 |
1.5 |
40 |
300/600 |
10/16/25/40 |
30/40 |
1-5/8 |
43 |
3-3/4 |
95,2 |
3-3/4 |
95,2 |
2 |
50 |
150/300/600 |
10/16/25/40 |
10/16/20/30/40 |
1-3/4 |
47,5 |
4-1/8 |
104,8 |
4-1/8 |
104,8 |
3 |
80 |
150/300/600 |
10/16/25/40 |
16/20/30/40 |
2-1/8 |
55 |
5-¼ |
133,3 |
5-¼ |
133,3 |
3 |
80 |
- |
- |
10 |
2-5/8 |
66,7 |
4-3/4 |
120,6 |
4-3/4 |
120,6 |
4 |
100 |
150/300 |
10/16/25/40 |
16/20/30/40 |
2-7/8 |
73 |
6-¼ |
158,7 |
6-¼ |
158,7 |
4 |
100 |
- |
- |
10 |
2-3/4 |
69,9 |
Pétale fleur |
|||
4 |
100 |
600 |
- |
- |
2-5/8 |
66,7 |
7-5/8 |
OD/193,7 mm dia ext |
||
6 |
150 |
150/300 |
10/16/25/40 |
10/30/40 |
3-11/16 |
93,7 |
Pétale fleur |
|||
6 |
150 |
- |
- |
16/20 |
4-1/5 |
106,7 |
Pétale fleur |
|||
6 |
150 |
600 |
- |
- |
3-1/8 |
79,4 |
10-⅜" |
OD/263,5 mm dia ext |
||
8 |
200 |
150/300 |
10 |
- |
3-3/4 |
95,3 |
Pétale fleur |
|||
Performance en débit – Valeurs de coefficient KR – Dimensionnement d’un disque de Rupture
Le facteur de résistance au débit "KR" doit être utilisé pour déterminer la capacité d’évacuation d’un système, dans les formules de dimensionnement telles que décrites dans le Crane Technical Paper No. 410. Les valeurs individuelles de coefficient KR ont été établies, pour le disque CSI™, à la fois pour service gaz et liquide. Elles sont déterminées expérimentalement au laboratoire de BS&B Safety Systems Inc. En suivant les procédures ASME et en présence des inspecteurs de l’ASME. Prendre soin d’utiliser la bonne valeur pour procéder aux calculs de dimensionnement. Lorsque les valeurs de Kr sont gravées sur la languette du disque CSI™, la valeur pour serivce gaz est nommée "KRG", celle pour service liquide est nommée "KRL". La valeur KRG 0,62 et la valeur KRL est 3,09.
Lors de l’utilisation de valeur KR pour les calculs de dimensionnement, la taille nominale de la conduite d’évent est utilisé (par défaut schedule 40 ). Lors de l’utilisation de calcul dimensionnement utilisant le coefficient de décharge, la section minimum de passage (MNFA ou NRA) du disque de rupture doit être utilisée. Cette information est publiée au niveau des caractéristiques de la monture-support CSR-7RS™.
Monture-support CSR-7RS™
- Pinoches de détrompage, assymétriques, pour centrer le disque, assurer le montage correct et éliminer toute possibilité de glissement du disque à l’intérieur de la monture support.
- La CSR-7RS™ peut être pré-serrée à l’atelier pour une calibration précise permettant un installation simple et correcte.
- Assurance d’installation additionnelle : un crochet en J présent sur la monture support doit se retrouver à l’intérieur d’un trou usiné à cet effet, dans la bride process amont.
- La CSR-7RS™ est compatible avec de multiple standards internationaux de bride, incluant ANSI, DIN, BS et JIS, ce qui réduit les inventaires d’ensembles non utilisés.
- Joint mordant métal/métal pour tailles 2’’ et au-delà.
- Caractéristique de croissance de stress mécanique sur le l’interne de la monture support CSR-7RS™ qui agit en combinaison avec la ligne circulaire de prédécoupe du disque CSI™ pour offrir un facteur de sécurité endommagement inférieur ou égal à 1.
- Matériaux disponibles: Inox 316, Acier carbone, Inconel Alloy 600, Monel Alloy 400 et Hastelloy-C276/Alloy C-276.
Information sur brevets
Disque de rupture CSI™:
Brevets internationaux & US 5167337.
Autres brevets internationaux et US en cours.
Monture-support CSR-7RS™:
Brevet internationaux & US 4751938 & 5005722.
NOTE: Produits, spécifications, et autres données communiqués ici sont sujets à modifications sans préavis. Vous adresser à votre représentant ou BS&B, pour toute information complémentaire que vous souhaiteriez connaître.
Toute vente est soumise aux termes et aux conditions de vente de BS&B Safety Systems, Inc., BS&B Safety Systems Ltd. ou de son représentant.
