Discos de Ruptura Reversos Modelo LPS

Patentes Norte Americanas 5.996.605 e 6.178.983. Outras patentes pendentes.

O Disco de Ruptura Reverso de Baixa Pressão LPS™ e o Alojamento SRB-7RS

Características do Disco de Ruptura LPS:

• Disco Metálico Sólido
• Baixas Pressões de Ruptura. Partindo de 5 psig (0.35 barg)
• Projetado para gás, líquido e para fluídos em duas fases
• Falha segura: Relação Segura de Dano ≤1
• Projetado para Não Fragmentar
• Resistente ao Vácuo e contra pressões
• Elevada Relação de Pressão de Operação: 90% da Pressão Mínima de Ruptura
• Dimensões de 1" a 8" (25 mm-200 mm)
• Para instalação em alojamentos pré-torqueados BS&B modelo SRB-7RS

O Disco de Ruptura LPS foi desenvolvido para atender baixas pressões de ruptura a partir de 5 psig (0,35 barg) utilizando a tecnologia dos discos de ruptura reversos. O Disco de Ruptura LPS combinado com o alojamento SRB-7RS® oferece precisão e confiabilidade. O disco LPS utiliza a tecnologia SAF™ (Structural Apex Forming™) permitindo que sejam atingidas baixas pressões de ruptura com excelentes características de abertura.

Opções de Material para os Discos LPS

O Disco de Ruptura LPS está disponível em uma gama de materiais resistentes a corrosão.
Os materiais padrão são Níquel (Alloy 200), aço inoxidável AISI 316, Inconel® (Alloy 600), Monel® (Alloy 400), Hastelloy® C-276 e Tântalo.
O disco LPS possui na face de saída uma dobradiça para o controle da fragmentação. Material padrão da dobradiça é aço inoxidável AISI 316 (outros materiais disponíveis sob consulta). Revestimentos em TEF estão disponíveis para discos LPS com pressões de ruptura de 35 psig ou maiores.

Desempenho de Fluxo/ Valores Kr/ Dimensionamento de Discos de Ruptura

O fator de resistência de fluxo “Kr” pode ser empregado para determinar a capacidade de alívio de um sistema quando utilizadas técnicas tais como aquelas descritas no Crane Technical Paper No. 410. Valores individuais de Kr foram estabelecidos para gases e líquidos para os discos LPS. Os discos foram experimentalmente testados no laboratório de fluxo da BS&B seguindo os procedimentos estabelecidos pelo ASME e testemunhados por representantes do ASME. Muito cuidado deve ser tomado para utilizar o valor correto de Kr para fins de dimensionamento. Quando os valores de Kr são gravados na plaqueta do disco LPS, os valores que se referem ao serviço em gás são marcados como "KRg," e os para líquido "KRl".
Quando usado o valor Kr para dimensionamento, trabalha-se com a dimensão nominal da tubulação (assumindo tubos Schedule 40) de descarga. Quando usada técnica de “coeficientes de descarga”, trabalha-se com a Mínima Área Livre de Fluxo (MNFA).

Valores de MNFA (Minimum Net Flow Area) e NRA (Net Relief Area)

Dimensão do Disco		MNFA	NRA
in	mm	(in2)	(cm2)
1	25	0.86	4.90
1 1/2	40	1.93	11.30
2	50	3.36	19.70
3	80	7.39	40.80
4	100	12.74	69.70
6	150	28.89	158.60
8	200	50.00	275.60

O MNFA é expresso em polegadas quadradas para facilitar o dimensionamento segundo as práticas do ASME. O NRA é expresso em centímetros quadrados quando o dimensionamento for Segundo a ISO, Normas Européias e práticas que estão por vir da CEN.

Relação de Pressão de Operação (Pressão Máxima de Operação)

Os Discos de Ruptura LPS podem operam com até 90% da mínima pressão de ruptura. Em outras palavras, até 90% da pressão de ruptura estampada na plaqueta menos a tolerância de ruptura.

Resistência ao Vácuo/ Contra Pressão

O disco LPS resistirá ao vácuo sem a necessidade de se adicionar um suporte para vácuo. A contra pressão máxima está limitada a 15 psig (1.03 barg) para discos com pressão de ajuste de 15 psig (1.03 barg) ou menores. Para pressões de ruptura mais elevadas, a resistência a contra pressão é igual à mínima pressão de ruptura do disco LPS pedido.

Faixas de Pressão a 22ºC (72ºF)

Temperaturas Máximas Recomendadas

Hastelloy é marca registrada da Haynes International Inc., Monel e Inconel são marcas registradas da Inco Alloys International.

Material	Temp ºF	Temp ºC
Níquel (Alloy 200)	750º	399º
Monel®(Alloy 400)	900º	482º
Inconel® (Alloy 600)	1100º	593º
Aço Inoxidável AISI 316	900º	482º
Hastelloy® (Alloy C-276)	900º	482º
Tântalo	500º	260º

Nota: Consulte a BS&B para aplicações onde o disco for especificado para temperaturas de 149ºC (300ºC) ou menores (80ºC/ 176ºF para discos em Hastelloy) e tiverem temperaturas de processo mais elevadas. Um processamento especial da ordem pode ser necessário.

Resistência a Ciclagem/ Influência da Temperatura/ Vida Útil

A resistência a ciclagem do disco LPS é função das condições de operação do disco. Se a pressão de operação for estática, (sem ciclos de pressão), assim como para os outros modelos de disco de ruptura, a vida útil do disco será maximizada. Se a pressão de processo for medianamente cíclica, tais como as condições de um vaso atmosférico tamponado sujeito às variações da temperatura ambiente, o disco LPS pode resistir a 1000 ciclos.
Quando exposto a pressões de processo altamente cíclicas, a vida útil do disco LPS será definida pela freqüência e magnitude da oscilação de pressão (mínimo a máximo). Quando a oscilação de pressão estiver dentro dos máximos valores de pressão de operação permitidos para o disco LPS e forem maiores que a pressão ambiente a vida útil do disco será maximizada. Quando a oscilação de pressão variar entre o vácuo total e o máximo admissível da pressão de operação, a vida útil do disco pode ser antecipada em muitas centenas de ciclos.
Ciclagem e vida útil para todo disco de ruptura depende exclusivamente das condições de operação. É particularmente importante observar a influência da temperatura na pressão de ruptura do disco; se a temperatura especificada de ruptura do disco for mais baixa que a real o disco poderá atuar em uma pressão mais baixa que a especificada. Esclareça com a BS&B suas dúvidas relacionadas à temperatura especificada de ruptura do disco. Outros fatores, incluindo a corrosão, erosão, abrasão, acúmulo de produto e vibração devem ser consideradas pelo usuário. BS&B Safety Systems desenvolveu o "Rupture Disk Manager" (Gerenciamento de Disco de Ruptura) que atua como uma ferramenta de campo que empresa informações de pressão e temperatura “de serviço” para gerar alertas de manutenção e substituição dos discos de ruptura. Entre em contato com a BS&B para mais informações.

Opções de Tolerância para Pressões de Ruptura

A abordagem à tolerância de ruptura do disco de ruptura LPS depende de qual Código ou Norma Internacional que está sendo atendido. Para discos em conformidade com o Código ASME, por favor, selecione a “faixa de fabricação” e a “tolerância de ruptura” aplicáveis à pressão de ruptura. Para discos em conformidade com as normas Européias ou ISO, por favor, selecione a Tolerância de Desempenho ou valores mínimo e máximo de pressão de ruptura. Alternativamente, tolerâncias mais amplas estão indicadas para custos mais reduzidos.

Tolerância de Ruptura

A tolerância de ruptura é faixa de pressão (+/-) na qual é esperado que o disco rompa. A tolerância de ruptura é função da pressão de ruptura do disco LPS, conforme a tabela.

Pressão de Ruptura		Tolerância de Ruptura
psig	barg
28 e mais alta	1.93 and higher	± 5%
20 to < 28	1.38 to < 1.93	± 7%
10 to < 20	0.69 to < 1.38	± 10%
< 10	< 0.69	± 15%
Alternativa:	< 2.76	± 2 psig
<40		(0.138 bar)

Faixa de Fabricação

Faixa de Fabricação é a faixa de pressão, sempre aplicada “para baixo” da pressão de ruptura do disco LPS especificada pelo usuário. As faixas de fabricação padrão para os discos de ruptura LPS são 0%, -5%, -10%. Para Tântalo, as opções de faixa de fabricação são somente -5% e -10%.

Tolerância de Desempenho

A Tolerância de Desempenho está sendo introduzida pelas normas européias. É aplicada à pressão de ruptura especificada como porcentagem ou por valores fixos de pressão e inclui todas as tolerâncias (faixa de fabricação e tolerância de ruptura). Tolerância de Desempenho pode também ser expressa na forma de pressões de ruptura mínima e máxima conforme mostrado abaixo:

Pressão de Ruptura Especificada		Tolerância de Desempenho (padrão)*
psig	barg
28 e mais alta	1.93 and higher	±5%	+5%/-10%	+5%/-15%
20 to <28	1.38 to <1.93	±7%	+7%/-12%	+7%/-17%
10 to <20	0.69 to <1.38	±10%	+10%/-15%	+10%/-20%
<10	<0.69	+10%/-20%	+10%/-25%	+10%/-30%
Alternativa:		±10%	+10%/-15%	+10%/-20%
20 to <40	1.38 to <2.76

*Selecione uma. Solicitações especiais para Tolerância de Desempenho são aceitas.

Pressão de Ruptura Mínima/ Máxima

A pressão de ruptura mínima e máxima está sendo introduzida pelas normas Européias. Tomando a pressão de ruptura especificada, selecione a tolerância de desempenho preferida e converta em valores de mínimo e máximo de pressão de ruptura.
Por exemplo: pressão de ruptura especificada de 3 barg e tolerância de desempenho de +5%/-10%. Equacionando para valores de mínimo e máximo teremos:
Pressão de Ruptura Mínima (3 x 0.9) = 2.7 barg (mín.)
Pressão de Ruptura Máxima (3 x 1.05) = 3.15 barg (máx.) Solicitações especiais para Tolerância de Desempenho (mín./ máx.) são aceitas

Opção Sanitária/ Asséptica

O disco LPS-S™ está disponível para o uso com alojamentos modelo SR-C™ oferecendo discos com baixas pressões de ruptura para instalações sanitárias/ assépticas. A tabela que segue indica a relação entre as dimensões do disco, do alojamento e da braçadeira nos pontos de entrada, saída e intermediário (onde é instalado o disco de ruptura no alojamento).

Dimensão do Disco LPS-S	Dimensão do Alojamento SR-C	Entrada do Alojamento SR-C	Dimensão da Braçadeira (Disco)	Saída do Alojamento SR-C
1"	1"	1 1/2"	2"	1 1/2"
1 1/2"	1 1/2"	2"	2 1/2"	2"
2"	2"	3"	4"	3"
3"	3"	4"	4"	4"
4"	4"	4"	6"	4"

Instalação no Alojamento SRB-7RS™

O disco LPS instalado em um alojamento SRB-7RS™ permite que o torque correto seja aplicado ao disco antes de instalá-lo no processo. O posicionamento assimétrico dos pinos assegura a centralização e a orientação do disco dentro do alojamento. A vedação do alojamento metal-metal tipo “bite-seal” (para alojamentos de 2"/ 50 mm e maiores) asseguram a montagem estanque. Quando corretamente instalado no alojamento SRB-7RS, o conjunto pode ser retirado do processo, inspecionado, cuidadosamente limpo e então reinstalado sem que o disco seja substituído uma vez que os parafusos de pré-torque mantêm a força de fechamento sobre o disco.

O alojamento SRB-7RS é usado com outros modelos de disco de ruptura (S-90™, JRS™, RLS™ e FRS™) do Sistema STA-SAF® (Catálogo 77-4001). O emprego de um alojamento comum permite a substituição de discos de ruptura comuns para um disco de tecnologia superior como o LPS ou o SKR (para aplicações com pressões de ruptura mais elevadas conforme catálogo 77-4003).

Nota: A calota do disco LPS é retira pela interação da dobradiça do disco com o alojamento SRB-7RS™.

Patentes Norte Americanas 4.751.938 e outras patentes internacionais pendentes. Fluoropolymer é marca registrada da E.I. DuPont de Nemours & Co., Inc., Inconel®  e Monel®  são marcas registradas da Inco Alloys International e Hastelloy®  é marca registrada da Haynes International, Inc.

Dimensões dos Alojamentos

Produtos Relacionados

Para mais informações com relação a outros produtos BS&B, veja o Catálogo 77-1010 para Sensores de Alerta de Ruptura compatíveis com o Disco de Ruptura LPS e o Catálogo 77-1016 SmartDisk™, sistema de monitoramento sem fio pra discos de ruptura. Veja o website da BS&B para melhor entendimento.