Combien de temps durera un disque de rupture ?

Les disques de rupture métalliques sont fabriqués à partir de matériaux très fins qui ont été soigneusement sélectionnés par essais réels et non par calcul. En conséquence, la résistance est exactement celle requise et il n'y a pas de « tolérance de corrosion » ou d'autres facteurs de sécurité. La durée de vie du disque dépend de nombreux facteurs qui pourraient provoquer une rupture prématurée du disque, parmi lesquels :

Tous les disques de rupture ont ce qu'on appelle un rapport de fonctionnement (le pourcentage OU spécifié est utilisé pour calculer la pression de fonctionnement maximale, voir la fiche technique du disque pour plus d'informations). Celui-ci varie selon les différentes conceptions de disque et peut aller de 50 % à 95 %. Pour illustrer cela, si le disque de rupture a un taux de fonctionnement de 90 % et est évalué à 145 psig (10 barg) avec une tolérance d'éclatement de +/- 10 %, pour obtenir une bonne durée de vie, le disque de rupture ne doit pas être soumis à un système. pression de fonctionnement supérieure à 90 % de la pression d'éclatement nominale minimale du disque de rupture (c'est-à-dire 145 psig (10 barg) moins 10 % de tolérance d'éclatement multipliée par 90 % = 117.5 psig (8.1 barg). Si le disque de rupture rencontre des pressions supérieures à cette valeur, il pourrait stresser la membrane du disque de rupture, provoquant une fatigue du métal ou du graphite et pouvant entraîner une défaillance prématurée.

Un disque de rupture peut se fatiguer dans des conditions de type pulsatoire. Certaines conceptions de disques de rupture sont mieux adaptées que d'autres à ce type de service, par exemple les disques de rupture de type « à action inverse » (bouclage inversé).

La température peut affecter la pression d'éclatement du disque de rupture. Par exemple, si le disque de rupture est commandé à une pression et une température particulières, toute variation de température dans les conditions du processus affectera la pression d'éclatement du disque de rupture. Il sera progressivement plus faible à mesure que la température augmente et progressivement plus fort à mesure que la température diminue. L'effet varie en fonction de la conception du disque de rupture et du matériau de construction.

Les cycles de pression font référence à l'augmentation et à la diminution répétées de la pression au sein d'un système, qui peuvent avoir un impact significatif sur la durée de vie d'un disque de rupture. Ce cycle comprend à la fois des changements graduels de pression ainsi que des fluctuations plus rapides, communément appelées pulsations. Alors que la pulsation est une forme de cycle de pression caractérisé par des variations à haute fréquence et de faible amplitude, le cycle de pression dans son ensemble englobe une gamme plus large de changements de pression. Les deux formes de cycles de pression peuvent entraîner une fatigue du matériau du disque de rupture, réduisant potentiellement sa pression d'éclatement au fil du temps et augmentant le risque d'activation ou de défaillance prématurée. Certaines conceptions de disques de rupture sont mieux adaptées que d'autres à ce type de service, par exemple Action inverse (Bouclage inversé) type disques de rupture. Comprendre et gérer le type spécifique de cycle de pression, y compris les pulsations, est crucial pour maintenir les performances du disque de rupture et prolonger sa durée de vie.

Il est important que le matériau de construction du disque de rupture soit vérifié pour être compatible avec les exigences de service. Toute corrosion de la membrane du disque de rupture affectera la pression d'éclatement du disque de rupture. Un disque de rupture peut être fabriqué à partir de divers matériaux, tels que le 316SS, le nickel, l'Inconel, le Monel, l'aluminium, l'Hastelloy-C276, le tantale et le graphite, etc.

Tous les ensembles de disques de rupture ne sont pas sensibles au couple. L'application d'un couple incorrect sur l'ensemble peut empêcher le disque de rupture d'éclater dans la plage d'éclatement spécifiée pour le disque de rupture et/ou endommager le disque de rupture.

Il est très important que le disque de rupture et l'ensemble support soient installés dans le bon sens d'écoulement. Si le disque de rupture ou l'ensemble complet est installé dans le mauvais sens d'écoulement, le disque de rupture pourrait alors être plusieurs fois plus résistant que la pression d'éclatement nominale indiquée sur l'étiquette du disque de rupture. ⚠️Les conséquences d'un disque de rupture qui n'éclate pas au moment requis pourraient être catastrophiques. Il y a des « FLÈCHES D'ÉCOULEMENT » sur l'étiquette du disque de rupture et sur l'étiquette du support indiquant la direction de l'écoulement pour aider à l'orientation correcte du disque de rupture et de l'ensemble support.

Il est très important que les disques de rupture soient stockés et manipulés correctement. Les membranes des disques de rupture sont très délicates. Tout dommage au dôme ou au siège du disque de rupture lors du stockage, de la manipulation ou de l'installation du disque de rupture affectera la pression d'éclatement. De nombreuses conceptions de disques de rupture sont conçues pour être « à sécurité intégrée » et éclateront à une pression inférieure à celle nominale si le dôme est endommagé. En outre, certains disques de rupture à membrane unique, conçus pour résister à des conditions de vide complet, tomberont en panne dans des conditions de vide si la membrane/le dôme du disque de rupture est endommagé pendant le transport ou l'installation.

Les conditions en aval, par exemple la contre-pression, la condensation ou les débris, peuvent également affecter les performances du disque de rupture.

Le coût de remplacement d'un disque de rupture ayant éclaté prématurément peut être très élevé, notamment si le système doit être arrêté pour remplacer le disque de rupture. Par conséquent, nous recommandons de remplacer périodiquement tous les disques de rupture, même s’ils semblent en bon état. Un moment opportun pour le faire serait lorsque le système est arrêté pour une maintenance planifiée.

Pour plus d'informations sur la fréquence de remplacement des disques de rupture, contactez-nous dès aujourd’hui.

Publié initialement en juin 2021, mis à jour en août 2024.