Rupture Disk
SIGMA™ & SIGMA EXL™

SIGMA™ & SIGMA EXL™

Introduzione

Il disco di rottura inverso Sigma EXL™ è stato sviluppato per offrire la più ampia gamma di pressioni di rottura per un dispositivo di sicurezza contro le sovrapessioni. Il disco di rottura inverso Sigma EXL™ combinato col portadisco SRB-7RS offre  la precisione e l’affidabilità della tecnologia detto inverso o a compressione che permette di sopportare in condizioni normali, fino al 95% della pressione di rottura stampigliata (100% della pressione minima di rottura secondo la norma CEN ISO 4126 -2). Il disco Sigma EXL™ utilizza la tecnologia Saf™ (Structural Apex Forming); il punzone centrale sulla bombatura del disco assicura la precisione della pressione di rottura.

Il disco inverso Sigma EXL™ è un disco preinciso lungo la sua circonferenza. Al momento della sovrapressione,  la bombatura del disco si rovescia e si apre lungo la linea di preincisione. La linea di preincisione si ferma con un o diversi punti sulla cerniera pozitionata a valle del disco.
Il disco si apre lungo la linea di preincisione in un petalo centrale che è trattenuto dalla cerniera, evitendo formazione di frammenti. Il disco di rottura inverso Sigma EXL™  è proposto in una sola tolleranza di rottura
Non è necessario considerare una tolleranza di fabbricazione per questo disco ad alto rapporto operativo (in effetti, un disco con tolleranza "0").

La prestazione di tutti i dischi Sigma EXL™ è assicurata collaudando in pressione ogni disco, fino alla sua pressione massima di servizio raccomandata Il disco di rottura Sigma EXL™ offre all'utente il livello più elevato possibile in termine di rapporto operativo esistente per un disco di rottura o tutto altro dispositivo di protezione contro le sovrapressioni.

Per gli utenti che vogliono ottenere una procedura di prova di altissima qualità identica a questo disco, e che possono tuttavia accettare una precisione di pressione di rottura più tradizionale, BS&B propone il disco Sigma che offre una tolleranza di fabbricazione di -5%.
Caratteristiche dei dischi Sigma EXLe Sigma

  • Disco inverso con dimensioni da DN25 fino a DN200 (1"-8") 
  • Rapporto operativo elevato: 95% della pressione di rottura stampigliata sul disco
  • Rapporto operativo elevato:100% della pressione minima di rottura,secondo la norma CEN ISO4126-2 
  • Tolleranza di fabbricazione standard 0%, in opzione -5% 
  • Garantito senza nessuna frammentazione
  • Indicato per servizio con gas o liquido
  • Sicurezza aumentata: fattore di sicurezza contro il danneggiamento  < 1
  • Tecnologia SAF (Strutturale Apex Forming)
  • Resiste al vuoto
  • una finitura di superficie migliorata, lato processo, per evitare l'accumulo di prodotto
  • Resistenza ottimale alla fatica nelle condizioni di pressione ciclica o pulsante
  • Brevetto US N°5167337 ed altri brevetti internazionali in vigore
  • Per inserimento nel portadisco pre-serrato BS&B tipo SRB-7RS

Specificazioni dei dischi Sigma EXL™ et Sigma™

Pressioni di rottura minime e massime a 22°C (72ºF) espresse in PSIG / Barg

Dim. del disco Materiale del disco
in mm Nickel 200 AISI 316 Inconel 600 Monel 400 Hastelloy C-276
Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max
Psig Barg Psig Barg Psig Barg Psig Barg Psig Barg Psig Barg Psig Barg Psig Barg Psig Barg Psig Barg
1 25 35 2.4 500 34.5 35 2.4 500 34.5 50 3.5 500 34.5 58 3.5 500 34.5 55 3.8 500 34.5
1.5 40 30 2.1 400 27.5 30 2.1 400 27.5 45 3.1 400 27.5 45 3.1 400 27.5 45 3.1 400 27.5
2 50 25 1.8 400 27.5 25 1.8 400 27.5 30 2.1 400 27.5 30 2.1 400 27.5 30 2.1 400 27.5
3 80 20 1.4 400 27.5 20 1.4 400 27.5 22 1.5 400 27.5 22 1.5 400 27.5 25 1.8 400 27.5
4 100 16 1.1 400 27.5 16 1.1 400 27.5 18 1.3 400 27.5 18 1.3 400 27.5 20 1.4 400 27.5
6 150 15 1.0 225 15.5 15 1.0 225 15.5 15 1.0 225 15.5 15 1.0 225 15.5 20 1.4 225 15.5
8 200 15 1.0 125 8.6 15 1.0 125 8.6 15 1.0 125 8.6 15 1.0 125 8.6 20 1.4 125 8.6

Tolleranza di fabbricazione (Manufacturing Design Range – MDR)
La tolleranza di fabbricazione definisce un campo di pressione ed è sempre applicata in modo negativo sulla  pressione di rottura richiesta dall’utente. Semplifica la fabbricazione dei dischi ed offre un alternativa più  economica per l’utente quando l'applicazione lo permette. La tolleranza standard del disco Sigma EXL è di 0% e per il disco Sigma è di -5%.

Tolleranza di rottura
La tolleranza di rottura è la tolleranza positiva e negativa che definisce l'intervallo entro il quale il disco  esploderà. I dischi Sigma EXL e Sigma  hanno la stessa tolleranza di rottura.

Pressione di rottura stampigliata sul disco Tolleranza di rottura
Inferiore o uguale a 2,76 bar (40 PSIG)
Superiore a 2,76 bar (40 PSIG)
+/- 0,138 bar (2 PSIG)
+/- 5%

Fattore di sicurezza contro il danneggiamento < 1
Se un disco di rottura Sigma EXL™ o Sigma™  è danneggiato accidentalmente, si aprirà ad un valore di pressione inferiore o uguale a quello stampigliato sulla targhetta del disco. Questa caratteristica offre una sicurezza aumentata  ed è chiamata fattore di sicurezza contro il danneggiamento. Un fattore di sicurezza contro il danneggiamento con un valore inferiore o uguale a 1 assicura che il disco, se è danneggiato, si aprirà ad una pressione inferiore o uguale a quella richiesta dall'utente. I dischi Sigma EXL™ e Sigma™, se danneggiati, si apriranno ad un valore di pressione ridotto.

Rapporto operativo
I dischi Sigma EXL™ possono ammettere delle pressioni normali di servizio fino al 95% del loro valore di pressione di rottura  stampigliato o il 100% del loro valore minimo di pressione di rottura. (Per i dischi certificati secondo le tolleranze di prestazione o tolleranze globali dell'ISO 4126-2, il disco Sigma EXL™ può ammettere una pressione normale di servizio uguale al 100% della pressione di rottura meno la tolleranza di prestazione). I dischi Sigma™ che hanno una tolleranza di fabbricazione di -5%, possono anche lavorare fino al 95% della pressione stampigliata sul disco. Tuttavia, questa pressione di servizio può essere inferiore a quella del disco Sigma EXL™, di circha -5% del MDR.

Materiali
I  dischi Sigma EXL™ e Sigma™ sono proposti con diversi materiali resistenti alla corrosione (riportarsi alla tabella). Per ogni materiale, la temperatura massima raccomendata è stata determinata a partire dalle raccomandazioni dei fabbricanti dei materiali, e dell'esperienza degli utenti. Hastelloy C-276 è il materiale offerto in standard, Hastelloy B e Hastelloy C-22 sono possibili su domanda.
Dei rivestimenti in fluorocarbonio sono disponibili lato processo del disco, per assicurare una maggiore protezione contro la corrosione. Il materiale standard è il FEP ; PFA e PTFE sono disponibili su domanda. Riportarsi alla tabella per conoscere le temperature massime di esercizio per ogni materiale.

Temperatura massima di esercizio raccomandata (°F / °C)

Nickel 200 750°F 399°C
Monel 400 800°F 427°C
Inconel 600 1100°F 593°C
AISI 316 900°F 482°C
Hastelloy C-276 900°F 482°C
Rivestimento FEP 400°F 204°C
Rivestimento PFA 400°F 204°C
Rivestimento PTFE 500°F 260°C
Hastelloy ® è una marca depositata di Haynes Internazionale Inc., Monel® ed Inconel® sono delle marche depositate di Inco Alloys International. BS&B può utilizzare dei materiali equivalenti provenienti da altre fonti.

Prove in temperatura
La pressione di rottura di ogni lotto di dischi Sigma EXL™ o Sigma™ è provata alla temperatura specificata dall'utente (temperatura di rottura). Se il disco deve essere definito ad una temperatura differente della temperatura ambiente, una prova di rottura, per certificare il prodotto, è realizzato alla temperatura di rottura coincidente per assicurare la più grande precisione. Per le applicazioni dove la temperatura di esercizio può essere superiore alla temperatura di rottura definita, contattare BS&B o il suo rappresentante.

Capacità di portata - Fattore di resistenza al flusso KR  - Dimensionamento dei dischi
Il fattore di resistenza al flusso "KR" può essere utilizzato per determinare la capacità di scarica del sistema conformemente alle tecniche descritte nello "Crane Technical Paper No. 410". I fattori KR per i dischi Sigma EXL™ e Sigma™ sono stati stabiliti sia per servizi con gas che liquido. Sono determinati in modo sperimentale nel laboratorio di prove in portata della BS&B Safety Systems, seguendo le procedure ASME ed in presenza di un rappresentante dell'ASME. L'utilizzo dei fattori KR per il dimensionamento dello disco deve essere fatto con prudenza. Quando i fattori KR sono indicati sui dischi quelli per un servizio con gas sono menzionati 'KRG', e quelli per un servizio con liquido sono menzionati 'KRL'. Se un solo fattore KR è stampigliato, quello è valido solo per un servizio con gas. Il valore KRG è 0,38 ed il valore KRL è 1,25

Quando si utilizza il fattore KR per dimensionare il disco, il diametro nominale della tubazione di scarica (considerando una tubazione in schedule 40) è utilizzato. Per dimensionare il disco a partire del fattore di scarica, la sezione minimale netta di passaggio (Minimum Net Flow Area - MNFA) o la sezione netta di scarica (Net Relief Area - NRA) del disco di rottura sono utilizzate.

Valori di MNFA e NRA

Dim. del disco
in/mm

1

25

1 1/2

40

2

50

3

80

4

100

6

150

8

200

in2 *

0.86

1.93

3.36

7.39

12.74

28.89

50.0

cm2 +

4,8

11,3

19,7

40,8

69,7

158,6

275,6

* Utilizzare il MNFA (Minimum Net Flow Area) espresso in in2 per i calcoli secondo le pratiche dell'ASME.
+ Utilizzare il NRA (Net Relief Area) espresso in cm2 per i calcoli secondo i codici europei

Certificazione
La procedura di certificazione per i dischi di rottura Sigma EXL™ e Sigma™ è più esigente che i codici e standard industriali che richiedono delle prove distruttive limitate per convalidare la pressione di rottura. Difatti, permettono l'accettazione di un lotto con ogni tipo di distribuzione dei risultati di prova così come un valore di prova non centrato. I valori di prova dei dischi Sigma EXL™ e Sigma™ è rappresentata graficamente sul certificato di prova di rottura (figura qui sotto). La curva includa la prova di rottura in corso e la certificazione finale, per rappresentare un immagine chiara della distribuzione del valore di pressione di rottura. Il lotto è accettato ed autorizzato ad essere consegnato al cliente solo quando il valore è correttamente centrato e distribuito. Il certificato indica anche i risultati delle prove di rottura eseguite a partire del lotto, per accettazione finale dal servizio qualità,  il numero di prove è determinato tipicamente dal codice o standard di certificazione scelto dall'utente. I dischi di rottura Sigma EXL™ e Sigma™  sono anche provati per servizio con liquido, su ogni lotto di fabbricazione, utilizzando un sistema di prova in pressione idraulica ed il certificato di prova dedicato applicabile in questo caso.

La combinazione delle tecniche di controllo della pressione di rottura, e delle prove di tenuta in pressione effettuate su tutti i dischi Sigma EXL™ e Sigma™, permette l'utilizzo di questi dischi con un rapporto operativo il più elevato che i costruttori di dischi di rottura possano offrire.

Installazione nel portadisco SRB-7RS™
La pre-installazione dei dischi EXL™ et Sigma™ nel loro portadisco SRB-7RS permette di assicurare una coppia di serraggio corretta nel stabilimento di produzione, prima del installazione sul impianto. L’allineamento asimmetrico tra le spine del portadisco ed i fori del disco permette un montaggio centrato ed evita un'inversione del disco. La nervatura specifica lavorata sul portadisco SRB-7RS (a partire dal DN50) assicura una tenuta stagna perfetta metallo/metallo. 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.

Il portadisco SRB-7RS può essere utilizzato con gli altri dischi della gamma STA-SAF® (S90TM, JRSTM, RLSTM, FRSTM).

Dimensioni del portadisco SRB-7RS

Dimensione nominale Norme di flangia (PN) Altezza Dimensioni
X Y
IN MM ANSI DIN JIS IN MM IN MM IN MM
1 25 150 - - 1-1/2 38.0 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 38.0 2-7/8 73.0 2-7/8 73.0
1.5 40 150 - 10/16/20 1-5/8 43.0 3-3/8 85.7 3-3/8 85.7
1.5 40 300/600 10/16/25/40 30/40 1-5/8 43.0 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 55.0 5-╝ 133.3 5-╝ 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 73.0 6-╝ 158.7 6-╝ 158.7
4 100 - - 10 2-3/4 69.9 Petalo di fiore
4 100 600 - - 2-5/8 66.7 7-5/8" OD/193.7 mm OD
6 150 150/300 10/16/25/40 10/30/40 3-11/16 93.7 Petalo di Fiore
6 150 - - 16/20 4-1/5 106.7 Petalo di Fiore
6 150 600 - - 3-1/8 79.4 10-⅜" OD/263.5 mm
8 200 150/300 - - 3-13/16 96.8 Petalo di fiore

Brevetti US N°4751938, 5005722 ed altri brevetti internazionali in vigore.

Prodotti, specifiche tecniche, ed altri dati contenuti in questo documento sono soggetti a modifiche senza preavviso.

Contattare il BS&B Safety Systems Ltd o il suo rappresentante per domande riguardo a selezione di prodotti e loro caratteristiche per specifiche applicazioni.