Glossario della pressione

Uno standard riconosciuto al quale la maggior parte dei produttori di dischi di rottura costruiscono i loro prodotti.

Questa è la pressione reale nel sistema quando il disco di rottura scoppia. Questa pressione sarà normalmente la stessa della pressione di scoppio stampata, a meno che il disco non sia stato installato impropriamente o danneggiato. La contropressione sul disco causerebbe probabilmente una deviazione dalla pressione di scoppio stampata.

Un disco di rottura caricato a compressione è installato in un sistema in modo che la pressione operativa normale sia sul lato convesso o sollevato della corona formata. Un esempio di un disco di rottura caricato a compressione potrebbe essere un sistema di inversione dell'instabilità.

Un disco di rottura danneggiato scoppierà ad una pressione diversa da quella prevista. Questa disparità può essere segnalata da un valore chiamato rapporto di danno. Il rapporto di danno è uguale alla pressione di scoppio effettiva di un disco danneggiato, diviso la pressione di scoppio stampata. Un rapporto di danno di 1 o meno assicura al vostro cliente che il disco, anche se danneggiato, scoppierà a una pressione di scoppio stampata o inferiore, mentre un valore superiore a 1 indicherebbe che la pressione di scoppio effettiva potrebbe superare la pressione di scoppio stampata. Per esempio, un disco danneggiato con una pressione di scoppio stampata di 100 psig e un rapporto di danno di 1,5 potrebbe avere una pressione di scoppio effettiva di 150 psig.

Un disco di rottura è un dispositivo a pressione differenziale. Il disco scoppia quando la pressione differenziale attraverso di esso supera la pressione di scoppio stampata. Se il sistema ha una contropressione, questa deve essere aggiunta alla pressione di scoppio stampata per calcolare la vera pressione di rottura.

Una prova di rottura in forno per simulare la temperatura di funzionamento in cui ci si aspetta che il disco funzioni. Per esempio, un disco OsecoElfab FAS viene ordinato con una specifica pressione di scoppio a una specifica temperatura. Uno o più test di rottura verrebbero eseguiti in un forno ambientale per verificare che il disco si rompa effettivamente a quella combinazione di eventi.

Si riferisce a un disco con un rapporto di danno e un rapporto di inversione di 1 o meno. Se un disco è danneggiato o installato al contrario, il disco si aprirà comunque a una pressione di scoppio stampata o inferiore.

Il processo di ricerca è una procedura controllata e sperimentale attraverso la quale gli artigiani raggiungono una pressione di scoppio all'interno della gamma di produzione. Il fabbricante di dischi usa formule matematiche, controlli statistici di processo e registri storici per trovare una particolare pressione di scoppio.

Il concetto di un coefficiente di perdita "K" è stato usato per molti anni per definire le perdite "minori" del sistema di tubazioni dovute a gomiti, tee, raccordi, valvole, riduttori, ecc. Quindi, K è la perdita di pressione espressa in termini di numero di teste di velocità. Mentre K dipende tecnicamente dalla geometria del componente e dal numero di Reynolds, la dipendenza è più forte dalla geometria in un flusso turbolento completamente sviluppato. Ci sono diverse fonti che possono fornire Kentrance, Kelbow, Kpipe, e Kexit. Prima della revisione del 1998 del codice ASME, l'ingegnere non aveva una fonte affidabile di KR per il disco di rottura. API RP521 dava una stima di 1,5 per il KR, indipendentemente dal design del disco, ecc. Nella maggior parte dei casi questo era un valore conservativo. Tuttavia, come evidenziato dal National Board Red Book, ci sono diversi dischi con un KR nominale superiore a questo valore.

Un "lotto" consiste in tutti i dischi di un ordine che sono di dimensioni e stile simili con gli stessi requisiti di pressione di scoppio e temperatura. In altri ordini, sono identici.

L'ASME descrive la gamma di produzione come segue: "La gamma di progettazione di fabbricazione è una gamma di pressione entro la quale la pressione di scoppio marcata deve cadere per essere accettabile per un particolare requisito, come concordato tra il produttore del disco di rottura e l'utente o il suo agente." (UG-127 nota 46)

La gamma di produzione è predeterminata, la deviazione ammissibile dalla pressione di scoppio richiesta, entro la quale la pressione di scoppio stampata può cadere ed essere ancora considerata accettabile dal produttore e dall'utente. È simile alle tolleranze sulle parti lavorate. Le gamme di produzione sono pubblicate nel catalogo per tipo di prodotto. Ogni tipo di disco ha la propria tabella di intervalli di produzione. Un esempio di gamma di produzione per un disco Standard o Composito potrebbe essere il seguente: Supponiamo una pressione di scoppio richiesta di 100#, e una gamma di produzione tra +10% e -5%. Questo ordine di dischi potrebbe essere prodotto con una pressione di scoppio stampata ovunque da 110# a 95#, e sarebbero considerati "buoni pezzi" all'interno della gamma. Tenete presente che ogni disco nel lotto verrebbe stampato alla stessa pressione di scoppio.

Spesso la gamma di produzione può essere regolata spostando l'intera gamma sul lato meno della pressione di scoppio richiesta. Usando il nostro esempio di cui sopra, la gamma di produzione totale del 15% può essere spostata verso il lato meno. Ora la pressione di scoppio richiesta di 100# sarebbe il massimo possibile e la pressione di scoppio stampata sul disco cadrebbe tra 85# e 100#. Come prima, ogni disco nel lotto verrebbe stampato alla stessa pressione di scoppio. In alcuni casi, sono disponibili dischi di gamma ½ o ¼.

La gamma di produzione per i dischi di rottura preincisi, come i dischi PCR e FAS di OsecoElfabsono di solito espressi come 10%, 5% o anche 0%. Un disco di rottura con intervallo 0% ha una pressione di scoppio stampata esattamente come ordinato senza deviazioni. Le gamme dei dischi di rottura con punteggio sono sempre sul lato meno. Per esempio, la pressione di scoppio stampata per un disco FAS da 100# con una gamma di produzione del 5% andrebbe da 95# a 100# inclusi.

Quando si descrive un disco di rottura OsecoElfab con opzioni, di solito usiamo abbreviazioni descrittive come COV o RSTDR. Queste abbreviazioni sono assegnate dall'alto verso il basso. I possibili accessori includono [R]ings, [L]iners, e [V]acuum supports. Usando questo sistema, sapreste che un RCOV significherebbe un [R]ing sopra un [CO]mposite Disc con un supporto [V]acuum sotto.

Alcuni tipi di dischi sono progettati per scoppiare o rompersi senza produrre pezzi. Altri sono progettati per produrre una frammentazione minima.

Il rapporto operativo si riferisce alla relazione tra

pressione di esercizio normale e pressione di scoppio stampata. Il rapporto operativo è solitamente espresso in percentuale e varia a seconda del tipo di disco. Se il rapporto operativo viene superato, la vita utile del disco sarà ridotta. Per una buona durata di servizio, il disco deve essere utilizzato ad un rapporto operativo o inferiore. Per esempio, un disco standard OsecoElfab ha un rapporto operativo di .7 o 70%. Questo significa che il disco non dovrebbe essere utilizzato a più del 70% della pressione di scoppio stampata per una buona durata di servizio.

Altri dischi come il FAS o il PCR hanno un rapporto operativo di .9 o 90%. È

importante considerare il rapporto operativo quando si sceglie un disco di rottura.

Utilizzando un esempio, guardiamo la relazione tra questi fattori. Supponiamo che vogliate proteggere un recipiente con una MAWP di 500 psig e una pressione operativa normale di 410 psig. Avete scelto il disco di rottura FAS perché non è frammentabile. La pressione di scoppio richiesta è di 500 psig. Ora dovremo considerare la gamma di produzione. Se avete ordinato il disco con una gamma di produzione del 10% (10%, 5% e 0% disponibili), i vostri dischi potrebbero avere una pressione di scoppio stampata da 450 psig a 500 psig. Supponiamo il "caso peggiore" in cui la pressione di scoppio stampata è di 450 psig. Poiché il rapporto operativo è del 90%, la pressione operativa normale su questo disco non dovrebbe superare i 405 psig, che è 5 psig più bassa dei 410 psig richiesti dal vostro sistema. Avreste bisogno di ordinare un intervallo di produzione del 5% per soddisfare correttamente i requisiti in questo esempio.

(libbra-forza per pollice quadrato gauge) è un'unità di pressione relativa all'atmosfera circostante. Al contrario, psia (libbra-forza per pollice quadrato assoluto) misura la pressione relativa al vuoto (come quello nello spazio). A livello del mare, l'atmosfera terrestre esercita effettivamente una pressione di 14,7 psi. Gli esseri umani non sentono questa pressione perché la pressione interna dei loro corpi corrisponde alla pressione esterna. Se un manometro è calibrato per leggere zero nel vuoto, allora al livello del mare sulla Terra leggerebbe 14,7 psi. Così, una lettura di 30 psig sulla Terra rappresenta una pressione assoluta di 44,7 psi. Più in generale, x psig + 14,656 = x psig.

Formare il disco di rottura dell'impianto nella sua tradizionale forma a corona.

Il rapporto di inversione è uguale alla pressione di scoppio effettiva di un disco di rottura installato al contrario diviso la pressione di scoppio stampata. Se il valore è 1 o meno, il disco si libererà alla sua pressione di scoppio stampata o al di sotto, anche quando è installato al contrario. Se il valore è maggiore di 1, la pressione di scoppio effettiva sarà maggiore della pressione di scoppio stampata.

Il termine Tolleranza di rottura si applica alla quantità di deviazione accettabile tra la pressione di scoppio stampata e la pressione di scoppio effettiva. L'ASME richiede che lo scostamento non sia superiore a +/- 5% alla temperatura specificata del disco per pressioni superiori a 40 psig. 40 psig e inferiori richiedono una tolleranza di rottura di +/- 2 psig.

La temperatura specificata dal cliente alla quale ci si aspetta che il disco scoppi. La pressione di scoppio a questa temperatura sarà stampata sull'etichetta del disco.

Spesso chiamato pressione di set o pressione di rottura. Questa è la pressione stampata sulla linguetta che afferma a quale punto il disco è progettato per aprirsi. Una temperatura specificata del disco sarà stampata nella linguetta con la pressione impostata, come richiesto dal codice ASME.

I materiali standard dei dischi di rottura diOsecoElfabincludono acciaio inossidabile 316, nichel 200, Inconel 600, Monel 400 e alluminio. Altri materiali adatti alla costruzione di dischi di rottura includono Tantalio, Hastelloy C, materiali placcati in argento e oro, e varie materie plastiche come il Ryton. Il fluoropolimero è normalmente usato per i rivestimenti, le coperture delle fessure e le guarnizioni non metalliche.

Un disco di rottura caricato a tensione è installato in un sistema in modo che la normale pressione d'esercizio sia sul lato concavo o a coppa della corona precompilata. Quando il materiale di costruzione raggiunge il suo punto di snervamento, il disco si apre per scaricare la pressione intrappolata.