Rupture Disk
Являясь создателем разрывных мембран компания "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс) определяет развитие отрасли на протяжении более 80 лет.

Хлопающая мембрана
типа LPS

Защищена патентами С.Ш.А. 5,996,605 и 6,178,983. Другие патенты ожидают регистрации.

Хлопающая мембрана низкого давления LPS™ и зажимающие элементы SRB-7RS

Характеристики разрывной мембраны типа LPS:

  • Цельнометаллическая конструкция
  • Низкое значение разрывного давления, начиная от 5 psi изб. (0,35 бар изб.)
  • Конструкция позволяет работать в среде газа или жидкости, или в двухфазной среде
  • Устойчивость к отказам: коэффициент безопасности для поврежденной мембраны ≤1
  • Не образует осколков при срабатывании
  • Обеспечивает устойчивость к вакууму/противодавлению
  • Высокое соотношение рабочего и разрывного давления: 90% от минимального разрывного давления
  • Диапазон типоразмеров хлопающих мембран: 1"-8" (25 мм -200 мм)
  • Предназначены для установки в предварительно затянутых зажимающих элементах SRB-7RS компании "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс)

Мембрана типа LPS была разработана с целью создания хлопающей мембраны, способной работать в диапазоне низких давлений, начиная с 5 psi изб. (0,35 бар изб.). Использование хлопающей мембраны LPS совместно с зажимающими элементами SRB-7RS® позволяет добиться точности и надежности в работе. В конструкции мембраны LPS применена технология формовки купола SAF™, которая позволяет работать с очень низкими значениями разрывного давления, сохраняя при этом превосходные характеристики раскрытия.

Материалы, которые могут применяться в разрывных мембранах типа LPS
Разрывные мембраны типа LPS предлагаются в исполнении из различных коррозиестойких материалов (подробности см. в таблице на обороте).

Стандартными материалами, используемыми в мембране, являются никелевый сплав 200, нержавеющая сталь марки 316, инконель® (никелевый сплав 600), монель® (никелевый сплав 400), хастелой® C-276 и тантал.

Конструкция мембраны типа LPS предусматривает наличие шарнира с выпускной стороны, что препятствует образованию осколков. Стандартным материалом, используемым для изготовления шарнира, является нержавеющая сталь марки 316, но возможно применение и других материалов согласно спецификациям заказчика. При значениях разрывного давления от 35 psi изб. (2,4 бар изб.) и выше разрывные мембраны типа LPS комплектуются тефлоновым покрытием.

Скорость сбрасываемого потока/коэффициент сопротивления потоку (KR)/диаметр разрывной мембраны
Коэффициент сопротивления потоку, "KR," может использоваться для определения способности сброса давления системы при использовании методов, аналогичных тем, что описаны в Crane Technical Paper No. 410. Отдельные значения KR установлены для работы мембраны LPS с газами и жидкостями. Эти мембраны прошли испытания в лаборатории компании "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс) согласно процедурам, установленным стандартами ASME, что было засвидетельствовано представителями ASME. Следует обратить внимание на то, чтобы для расчета диаметра использовалось правильное значение этого коэффициента. Если значения KR указаны на ярлыке мембраны LPS, то маркировка "KRg" означает, что мембрана предназначена для работы с газовой средой, а маркировка "KRL" означает, что мембрана предназначена для работы с жидкой средой.     

При использовании значения KR для расчета диаметра используется номинальный диаметр трубы выпускной системы (согласно приложению 40). При расчете диаметра мембраны с использованием "коэффициента сброса" используются показатели минимальной чистой площади потока (МЧПП) или чистой площади сброса (ЧПС).

Значения МЧПП и ЧПС

Диаметр мембраны
МЧПП
ЧПС
дюйм
мм
(дюйм²)
(см²)
1
25
0,86
4,90
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

МЧПП выражается в квадратных дюймах, чтобы облегчить проведение расчетов диаметра мембраны в соответствии с методами, предусмотренными ASME. ЧПС выражается в квадратных сантиметрах, что этот показатель можно было использовать при расчетах диаметра мембраны в соответствии с методами, предусмотренными ISO, европейскими стандартами и стандартами CEN, принятие которых ожидается в будущем.

Соотношение рабочего и разрывного давления (максимальное рабочее давление) 
Хлопающие мембраны LPS могут работать при рабочем давлении, составляющем до 90% от минимальной величины разрывного давления. Другими словами, до 90% от замаркированного значения разрывного давления минус погрешность срабатывания.

Устойчивость к вакууму/противодавлению
Мембрана LPS выдерживает условия вакуума и не нуждается в вакуумной опоре. Пределом устойчивости к противодавлению является давление 15 psi изб. (1,03 бар изб.) для мембран, у которых замаркированное значение разрывного давления составляет 15 psi изб. (1,03 бар изб.) или менее. При более высоких значениях разрывного давления устойчивость к противодавлению равняется минимальному значению разрывного давления у заказанной мембраны типа LPS.

Показатель разрывного давления при температуре 72°F (22°C)

Диаметр мембраны

Материал мембраны

Никель

Нерж.сталь 316

Инконель

Монель

Хастелой

Тантал

(сплав 200)

(никелевый сплав 600)

(никелевый сплав 400)

(Сплав С-276)

дюйм

мм

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

Мин.

Макс.

psi изб.

бар изб.

psi изб.

бар изб.

psi изб.

бар изб.

psi изб.

бар изб.

psi изб.

бар изб.

psi изб.

бар изб.

psi изб.

бар изб.

psi изб.

бар изб.

psi изб.

бар изб.

psi изб.

бар изб.

psi изб.

бар изб.

psi изб.

бар изб.

1

25

15

1

70

4,8

15

1

70

4,8

20

1,4

70

4,8

20

1,4

70

4,8

15

1

70

4,8

20

1,4

70

4,8

1,5

40

6

0,4

55

3,8

6

0,4

55

3,8

10

0,7

55

3,8

10

0,7

55

3,8

7

0,5

55

3,8

10

0,7

55

3,8

2

50

5

0,3

40

2,8

5

0,3

40

2,8

8

0,6

40

2,8

8

0,6

40

2,8

6

0,4

40

2,8

8

0,6

40

2,8

3

80

5

0,3

35

2,4

5

0,3

35

2,4

7

0,5

35

2,4

7

0,5

35

2,4

5

0,3

35

2,4

7

0,5

35

2,4

4

100

5

0,3

30

2,1

5

0,3

30

2,1

7

0,5

30

2,1

7

0,5

30

2,1

5

0,3

30

2,1

7

0,5

30

2,1

6

150

5

0,3

25

1,7

5

0,3

25

1,7

7

0,5

25

1,7

7

0,5

25

1,7

5

0,3

25

1,7

7

0,5

25

1,7

8

200

5

0,3

25

1,7

5

0,3

25

1,7

7

0,5

25

1,7

7

0,5

25

1,7

5

0,3

25

1,7

7

0,5

25

1,7

Максимальная рекомендуемая температура
Хастелой является торговой маркой компании Haynes International Inc., монель и инконель являются торговыми марками компании Inco Alloys International. Тефлон® является торговой маркой компании E.I. DuPont de Nemours & Co., Inc. Компания "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс) может использовать эквивалентные материалы, полученные из других источников.

Материал

Темп. °F

Темп. °C

Никель сплав 200

750°

399°

Монель® сплав 400

900°

482°

Инконель® сплав 600

1100°

593°

Нержавеющая сталь 316

900°

482°

Хастелой® сплав C-276

900°

482°

Тантал

500°

260°

Примечание: Если расчетная величина рабочей температуры мембраны не превышает 300°F/149°C (для материала хастелой - 176°F/80°C), но условия ее применения предполагают наличие более высоких температур, обратитесь за консультацией в компанию "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс). В этом случае может возникнуть необходимость проведения специальной обработки мембраны.

Устойчивость к циклическим нагрузкам/влияние температуры/срок службы
Устойчивость мембраны LPS к циклическим нагрузкам является функцией от условий эксплуатации. Если рабочее давление является статическим (циклические изменения давления отсутствуют), то в этом случае, как и у всех разрывных мембран, срок службы будет максимальным. Если рабочее давление характеризуется нерезкими колебаниями, например,  в условиях герметичного резервуара с давлением близким к атмосферному, который испытывает колебания температуры, мембрана LPS может выдержать более 1000 циклов циклических нагрузок.

В условиях сильных циклических изменений рабочего давления срок службы мембраны LPS в циклах нагружения определяется частотой и амплитудой изменений давления в диапазоне от положительного до отрицательного дифференциала. Если все циклические изменения давления не выходят за пределы соотношения рабочего и разрывного давления мембраны LPS и положительного перепада давлений, срок службы будет максимально возможным. Если циклы рабочего давления происходят в диапазоне от полного вакуума до положительного давления, то ожидаемый срок службы мембраны LPS может составлять несколько сотен циклов.

Число циклов нагружения и срок службы у каждой разрывной мембраны зависит от условий эксплуатации, которые индивидуальны в каждом конкретном случае. Особенно важно учесть влияние температуры на величину разрывного давления; если расчетная величина температуры срабатывания мембраны выбрана слишком низкой, то воздействие более высоких температур может привести к снижению величины разрывного давления мембраны. Консультацию по расчету температуры срабатывания можно получить, обратившись в компанию "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс). Заказчик должен принимать во внимание и другие факторы, которые влияют на срок службы разрывной мембраны в процессе эксплуатации, такие как коррозия, эрозия, абразивный износ, осаждение продукта и вибрация.

Компания "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс) разработала устройство "менеджер разрывных мембран", которое представляет собой инструмент, использующий информацию о рабочем давлении и температуре, на основе которой он выдает сигналы о необходимости замены разрывных мембран. Для получения дополнительной информации можно обратиться в компанию "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс).

Выбор погрешности срабатывания
Подход к выбору погрешности срабатывания для мембраны типа LPS зависит от того, каких международных стандартов придерживается заказчик. Если мембрана должна соответствовать стандарту ASME, необходимо выбрать "расчетный диапазон изготовления" и "погрешность срабатывания", которые соответствуют требуемому значению разрывного давления. Если мембрана должна соответствовать европейским стандартам или стандартам ISO, необходимо выбрать либо показатель эксплуатационной погрешности, либо минимальное/максимальное значение разрывного давления. Альтернативные более высокие значения погрешности указаны для более экономичных вариантов.

Погрешность срабатывания
Погрешность срабатывания это диапазон давлений, в котором может происходить разрыв мембраны. Согласно таблице справа, погрешность срабатывания является функцией от разрывного давления мембраны.

Разрывное давление

Погрешность срабатывания

psi изб.

бар изб.

28 и выше

1,93 и выше

± 5%

20 - < 28

1,38 - < 1,93

± 7%

10 - < 20

0,69 - < 1,38

± 10%

< 10

< 0,69

± 15%

иное:

< 2,76

± 2 psi изб.

<40

 

(0,138 бар)

Расчетный диапазон изготовления (РДИ)
Расчетный диапазон изготовления это диапазон давлений, всегда учитываемый как поправка в сторону уменьшения требуемого значения разрывного давления мембраны LPS.
Стандартный расчетный диапазон изготовления мембраны LPS составляет 0%, -5%, -10%. При использовании тантала предлагается только два варианта расчетного диапазона изготовления: -5% и -10%.

Эксплуатационная погрешность
Показатель эксплуатационной погрешности включается в требования европейских стандартов и стандартов ISO. Он учитывается применительно к назначенному значению разрывного давления как процентная доля или величина давления и включает в себя все погрешности (как погрешность срабатывания, так и расчетный диапазон изготовления). Эксплуатационная погрешность может выражаться также в виде минимального/максимального значения разрывного давления, как показано ниже.

Назначенное разрывное давление

Эксплуатационная погрешность
(
стандартная)*

psi изб.

бар изб.

 

28 и выше

1,93 и выше

±5%

 +5%/-10%

+5%/-15%

20 - <28

1,38 - <1,93

±7%

 +7%/-12%

+7%/-17%

10 - <20

0,69 - <1,38

±10%

+10%/-15%

 +10%/-20%

<10

<0,69

+10%/-20%

+10%/-25%

 +10%/-30%

иное:

±10%

+10%/-15%

 +10%/-20%

20 - <40

1,38 - <2,76

 

 

*Необходимо выбрать одно из значений. Специальные значения эксплуатационной погрешности могут указываться в спецификациях заказчика.

Минимальное/максимальное разрывное давление
Европейскими стандартами и стандартами ISO в настоящее время устанавливается минимальное/максимальное значение разрывного давления. С учетом назначенного значения разрывного давления выберите требуемую величину эксплуатационной погрешности и выразите ее через минимальное/максимальное значение.

Например:
назначенное разрывное давление составляет 3 бар изб., а выбранная эксплуатационная погрешность составляет +5%/-10%. Это соответствует следующим минимальным/максимальным значениям:
Минимальное разрывное давление (3 x 0,9) = 2,7 бар изб. минимум
Максимальное разрывное давление (3 x 1,05) = 3,15 бар изб. максимум
Специальные значения минимального/максимального разрывного давления могут указываться в спецификациях заказчика.

Возможность применения в санитарно-гигиеническом/асептическом оборудовании
Мембрана типа LPS-S™ может использоваться в зажимающих элементах SR-C™, который обеспечивает низкое значение разрывного давления для мембран, устанавливаемых в трубопроводах санитарно-гигиенического/асептического назначения. В нижеприведенной таблице показано соотношение между диаметром мембраны, размерами зажимающих элементов и размерами зажима tri-clamp на входном, выходном и промежуточном фланце, где мембрана устанавливается в зажимающих элементах.

Диаметр мембраны LPS-S

Размер зажимающих элементов SR-C

Размер зажимающего элемента SR-C на входе

Размер зажима SR-C в месте расположения мембраны

Размер зажимающего элемента SR-C Safety Head
на выходе

1"

1"

1 ½"

2"

1 ½"

1 ½"

1 ½"

2"

2 ½"

2"

2"

2"

3"

4"

3"

3"

3"

4"

4"

4"

4"

4"

4"

6"

4"

Установка в зажимающих элементах SRB-7RS
При установке мембраны LPS в зажимающих элементах SRB-7RS™ изготовитель имеет возможность правильно отрегулировать крутящий момент до установки мембраны на конкретном оборудовании. Благодаря применению асимметричных установочных шпилек обеспечивается центрирование и ориентация мембраны внутри зажимающих элементов. Герметичность сборки гарантируется за счет проверенного опытом работы уплотнения зажимающей смещенной кромкой типа "металл-металл" в зажимающих элементах (размеры от 2"/50 мм и выше). При правильной установке в зажимающих элементах SRB-7RS сборка может быть снята, осмотрена, тщательно очищена, а затем установлена вновь без замены мембраны, поскольку предварительно затянутые шпильки поддерживают зажимающее усилие мембраны.

Зажимающие элементы SRB-7RS используется и с другими разрывными мембранами (типы S-90™, JRS™, RLS™ и FRS™) системы STA-SAF®, см. каталог 77-4001. Использование обычных зажимающих элементов способствует улучшению этих разрывных мембран до уровня более высокой технологии разрывных мембран типа LPS и SKR (подобных им мембран более высокого давления); см. каталог 77-4003.

Примечание: Лепесток мембраны LPS сохраняется за счет взаимодействия шарнира мембраны и зажимающих элементов SRB-7RS™.

Патент С.Ш.А. 4,751,938 и другие международные патенты ожидают регистрации.
Тефлон® является зарегистрированной торговой маркой компании E.I. DuPontdeNemours & Co., Inc. Инконель® и Монель® являются зарегистрированными торговыми марками компании IncoAlloysInternational. Хастелой® является зарегистрированной торговой маркой компании HaynesInternational, Inc.

Типоразмеры зажимающих элементов SRB-7RS

Номинальный  диаметр

ТИП ФЛАНЦА ЗАЖИМАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

ТОЛЩИНА
ФЛАНЦА ЗАЖИМАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

РАЗМЕРЫ

X

Y

ДЮЙМ

ММ

ANSI

DIN

JIS

ДЮЙМ

ММ

ДЮЙМ

ММ

ДЮЙМ

ММ

1

25

150

-

-

1,5

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

1,5

38.0

2 7/8

73.0

2 7/8

73.0

1 1/2

40

150

-

10/16/20

1,7

43.0

3 3/8

85.7

3 3/8

85.7

1 1/2

40

300/600

10/16/25/40

30/40

1,7

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

1,9

48

4 1/8

104.8

4 1/8

104.8

3

80

150/300/600

10/16/25/40

16/20/30/40

2,2

55.0

5 1/4

133.3

5 1/4

133.3

3

80

-

-

10

2,6

67

4 3/4

120.6

4 3/4

120.6

4

100

150/300

10/16/25/40

16/20/30/40

2,9

73.0

6 1/4

158.7

6 1/4

158.7

4

100

-

-

10

2,8

70

лепесток

4

100

600

-

-

2,6

67

7 5/8" внеш.диам., 193.7 мм внеш.диам.

6

150

150/300

10/16/25/40

10/30/40

3,7

92

лепесток

6

150

-

-

16/20

4,2

107

лепесток

6

150

600

-

-

3,1

79

10 3/8" внеш.диам., 263.5 мм внеш.диам.

8

200

150/300

-

-

3,8

96

лепесток

10

250

150/300

-

-

4,4

111

лепесток

Сопутствующие продукты
Для получения дополнительной информации по другим продуктам компании "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс) см. каталог 77-1010, в котором приводятся извещающие датчики Burst Alert®, совместимые с разрывными мембранами типа LPS, а также каталог 77-1016, в котором описывается беспроводная система мониторинга разрывных мембран SmartDisk™. Дополнительную информацию можно получить, посетив наш сайт в Интернете.