Jak długo wytrzyma dysk bezpieczeństwa?

Metalowe krążki zabezpieczające są wykonane z bardzo cienkich materiałów, które zostały starannie wybrane na podstawie rzeczywistych prób, a nie obliczeń. W rezultacie wytrzymałość jest dokładnie taka, jaka jest wymagana i nie ma „naddatku na korozję” ani innych czynników bezpieczeństwa. Żywotność dysku zależy od wielu czynników, które mogą spowodować przedwczesne pęknięcie dysku, a niektóre z nich to:

Wszystkie dyski bezpieczeństwa mają tak zwany współczynnik operacyjny (określony procent OR służy do obliczenia maksymalnego ciśnienia roboczego, więcej informacji można znaleźć w arkuszu danych dysku). Różni się on w zależności od konstrukcji dysków i może wynosić od 50% do 95%. Aby to zilustrować, jeśli płytka bezpieczeństwa ma współczynnik roboczy 90% i jest znamionowe na 145 psig (10 barg) z tolerancją na rozerwanie +/- 10%, aby osiągnąć dobrą trwałość użytkową, płytka bezpieczeństwa nie powinna być poddawana działaniu układu ciśnienie robocze przekraczające 90% minimalnego znamionowego ciśnienia rozrywającego płytki bezpieczeństwa (tj. 145 psig (10 barg) minus 10% tolerancji na rozerwanie pomnożone przez 90% = 117.5 psig (8.1 barg). Jeżeli płytka bezpieczeństwa napotka ciśnienie wyższe niż to, może naprężyć membranę płytki bezpieczeństwa, powodując zmęczenie metalu lub grafitu i może skutkować przedwczesną awarią.

Płytka bezpieczeństwa może ulegać zmęczeniu w warunkach pulsacyjnych. Niektóre konstrukcje płytek bezpieczeństwa lepiej niż inne nadają się do tego typu zadań, np. płytki bezpieczeństwa typu „odwrotnie działające” (odwrotne wyboczenie).

Temperatura może wpływać na ciśnienie rozrywające płytki bezpieczeństwa. Na przykład, jeśli płytka bezpieczeństwa zostanie zamówiona dla określonego ciśnienia i temperatury, jakakolwiek różnica temperatury w warunkach procesu będzie miała wpływ na ciśnienie rozrywające płytki bezpieczeństwa. Będzie stopniowo słabnąć wraz ze wzrostem temperatury i stopniowo zwiększać się wraz ze spadkiem temperatury. Efekt będzie się różnić w zależności od konstrukcji płytki bezpieczeństwa i materiału konstrukcyjnego.

Cykliczne zmiany ciśnienia odnoszą się do powtarzających się wzrostów i spadków ciśnienia w systemie, które mogą mieć znaczący wpływ na żywotność płytki bezpieczeństwa. Cykl ten obejmuje zarówno stopniowe zmiany ciśnienia, jak i szybsze wahania, powszechnie określane jako pulsacyjne. Podczas gdy pulsowanie jest formą cyklicznych zmian ciśnienia charakteryzującą się zmianami o wysokiej częstotliwości i niskiej amplitudzie, cykliczne zmiany ciśnienia jako całość obejmują szerszy zakres zmian ciśnienia. Obie formy cyklicznych zmian ciśnienia mogą prowadzić do zmęczenia materiału płytki bezpieczeństwa, potencjalnie zmniejszając z czasem ciśnienie rozrywające i zwiększając ryzyko przedwczesnej aktywacji lub awarii. Niektóre konstrukcje płytek bezpieczeństwa lepiej nadają się do tego typu zadań niż inne, np Odwrotne działanie (Odwrotne wyboczenie) typu dyski pękające. Zrozumienie i zarządzanie specyficznym typem cyklicznych zmian ciśnienia, w tym pulsacją, ma kluczowe znaczenie dla utrzymania wydajności płytki bezpieczeństwa i wydłużenia jej żywotności.

Ważne jest, aby sprawdzić, czy materiał konstrukcyjny płytki bezpieczeństwa spełnia wymagania eksploatacyjne. Jakakolwiek korozja membrany płytki bezpieczeństwa będzie miała wpływ na ciśnienie rozrywające płytki bezpieczeństwa. Płytka bezpieczeństwa może być wykonana z różnych materiałów, takich jak 316SS, nikiel, inconel, monel, aluminium, Hastelloy-C276, tantal i grafit itp.

Nie wszystkie zespoły płytki bezpieczeństwa nie są wrażliwe na moment obrotowy. Przyłożenie nieprawidłowego momentu obrotowego do zespołu może spowodować, że płytka bezpieczeństwa nie pęknie w określonym zakresie rozerwania płytki bezpieczeństwa i/lub spowodować uszkodzenie płytki bezpieczeństwa.

Bardzo ważne jest, aby zespół płytki bezpieczeństwa i uchwytu był zamontowany we właściwym kierunku przepływu. Jeżeli płytka bezpieczeństwa lub cały zespół zostanie zainstalowana w nieprawidłowym kierunku przepływu, płytka bezpieczeństwa może teraz być wielokrotnie większa niż znamionowe ciśnienie rozrywające podane na etykiecie płytki bezpieczeństwa. ⚠️Skutki braku pęknięcia krążka bezpieczeństwa w razie potrzeby mogą być katastrofalne. Zarówno na etykiecie płytki bezpieczeństwa, jak i na etykiecie uchwytu znajdują się „STRZAŁKI PRZEPŁYWU”, pokazujące kierunek przepływu, co pomaga w prawidłowej orientacji zespołu płytki bezpieczeństwa i uchwytu.

Bardzo ważne jest, aby krążki bezpieczeństwa były prawidłowo przechowywane i obsługiwane. Błony krążków bezpieczeństwa są bardzo delikatne. Wszelkie uszkodzenia kopuły lub gniazda płytki bezpieczeństwa podczas przechowywania, przenoszenia lub instalowania płytki bezpieczeństwa będą miały wpływ na ciśnienie rozrywające. Wiele konstrukcji płytek bezpieczeństwa zaprojektowano tak, aby były „bezpieczne w przypadku awarii” i w przypadku uszkodzenia kopuły pękną przy ciśnieniu niższym niż znamionowe. Ponadto niektóre płytki bezpieczeństwa o konstrukcji pojedynczej membrany, które są odporne na warunki pełnej próżni, ulegną uszkodzeniu w warunkach próżni, jeśli membrana/kopuła płytki bezpieczeństwa zostanie uszkodzona podczas transportu lub instalacji.

Warunki na dalszym etapie przepływu, na przykład przeciwciśnienie, kondensacja lub zanieczyszczenia, mogą również wpływać na wydajność krążka bezpieczeństwa.

Koszt wymiany krążka bezpieczeństwa, który pękł przedwcześnie, może być bardzo wysoki, szczególnie jeśli w celu wymiany krążka bezpieczeństwa konieczne jest wyłączenie systemu. W związku z tym zalecamy okresową wymianę wszystkich krążków bezpieczeństwa, nawet jeśli wydają się być w dobrym stanie. Dogodnym momentem na wykonanie tej czynności jest wyłączenie systemu w celu planowanej konserwacji.

Aby uzyskać więcej informacji na temat częstotliwości wymiany krążka bezpieczeństwa, skontaktuj się z nami dzisiaj.

Pierwotnie opublikowano w czerwcu 2021 r., zaktualizowano w sierpniu 2024 r.