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

Хлопающие мембраны
типа SIGMA™ и SIGMA EXL™

Введение
Хлопающая разрывная предохранительная мембрана Sigma EXL ™ была разработана, чтобы обеспечить максимально возможное предельное рабочее давление для мембранных предохранительных устройств. Использование технологии разрывных мембран  Sigma EXL ™ и зажимающих элементов SRB-7RS™ позволяет соединить вместе точность и надежность технологии хлопающих разрывных мембран с уникальными особенностями конструкции мембраны и зажимающих элементов, которые позволяют мембране Sigma EXL™ работать при рабочих давлениях, составляющих до 95 % замаркированного разрывного давления (100 % минимального значения разрывного давления согласно стандартам  CEN ISO 4126-2). В конструкции хлопающей разрывной мембраны Sigma EXL™ используется технология формовки купола (SafT), которая позволяет увеличить точность срабатывания при возникновении  разрывного давления.
При возникновении разрывного давления купол хлопающей разрывной предохранительной мембраны Sigma EXL™ при хлопке разрывается по линии круговой насечки, расположенной по периметру купола. Линия насечки в одной или нескольких точках соприкасается со встроенным шарниром, находящимся под мембраной.

Мембрана открывается по линии круговой насечки, а ее центральный лепесток поддерживается шарниром, что позволяет избежать образования осколков. Предлагаемая хлопающая разрывная мембрана Sigma EXL ™ имеет простую погрешность срабатывания.
При выборе этой мембраны с высоким соотношением рабочего и разрывного давления нет необходимости принимать во внимание расчетный диапазон изготовления, который практически равняется нулю.

Эксплуатационные показатели каждой мембраны Sigma EXL™ подтверждены контрольными испытаниями мембраны на соответствие максимальному рекомендуемому рабочему давлению. Хлопающая разрывная мембрана Sigma EXL™ обеспечивает самое высокое соотношение рабочего и разрывного давления среди всех мембранных предохранительных устройств сброса давления.

Если условия эксплуатации на предприятии заказчика допускают использование хлопающих разрывных мембран с традиционно принятым показателем точности при условии проведения расширенных испытаний на соответствие техническим требованиям, то в этом случае может быть предложена разрывная мембрана Sigma ™, у которой расчетный диапазон изготовления составляет 5 %.

Характеристики мембран типа Sigma EXL™ и Sigma™

  • Предлагаемые типоразмеры: от 1" до 8" (25 - 200 мм)
  • Высокое соотношение рабочего и разрывного давления: 95 % от замаркированного значения разрывного давления
  • Высокое соотношение рабочего и разрывного давления: 100 % минимального разрывного давления (согласно стандарту CEN ISO4126-2)
  • Стандартный расчетный диапазон изготовления - 0 % и 5 % по заказу
  • Разрыв мембраны происходит без образования осколков
  • Предназначены для газа, жидкости или двухфазных условий потока
  • Отказоустойчивость: коэффициент безопасности для поврежденной мембраны <1
  • Использование технологии формовки купола (SafT)
  • Устойчивость к вакууму
  • Благодаря гладкой рабочей поверхности мембрана обладает устойчивостью к обрастанию продуктами
  • Продолжительный срок службы в условиях циклично меняющегося или пульсирующего давления  
  • Американский патент № 5167337, подана заявка на получение патента по всему миру
  • Предназначены для установки в зажимных элементах типа SRB-7RS™ компании "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс) 

Технические характеристики  на мембраны  Sigma EXL™ и Sigma™
Расчетное минимальное/максимальное давление при температуре 72°F (22°C), PSI (изб.) (бар)

Диаметр мембраны

Материал мембраны

дюйм

мм

Никель сплав 200

Нержавеющая
сталь марки 316

Инконель сплав 600

Монель сплав 400

Хастелой сплав C-276

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.)

1 25 35 2,4 500 34,5 35 2,4 500 34,5 50 3,5 500 34,5 58 3,5 500 34,5 55 3,8 500 34,5
1,5 40 30 2,1 400 27,5 30 2,1 400 27,5 45 3,1 400 27,5 45 3,1 400 27,5 45 3,1 400 27,5
2 50 25 1,8 400 27,5 25 1,8 400 27,5 30 2,1 400 27,5 30 2,1 400 27,5 30 2,1 400 27,5
3 80 20 1,4 400 27,5 20 1,4 400 27,5 22 1,5 400 27,5 22 1,5 400 27,5 25 1,8 400 27,5
4 100 16 1,1 400 27,5 16 1,1 400 27,5 18 1,3 400 27,5 18 1,3 400 27,5 20 1,4 400 27,5
6 150 15 1,0 225 15,5 15 1,0 225 15,5 15 1,0 225 15,5 15 1,0 225 15,5 20 1,4 225 15,5
8 200 15 1,0 125 8,6 15 1,0 125 8,6 15 1,0 125 8,6 15 1,0 125 8,6 20 1,4 125 8,6

Расчетный диапазон изготовления
Расчетный диапазон изготовления (РДИ) - это диапазон давления, учитываемый как поправка в  сторону уменьшения значения разрывного давления, указанного заказчиком, что упрощает тестирование мембран при изготовлении и дает экономическую выгоду пользователю там, где условия эксплуатации допускают такую дополнительную погрешность срабатывания. Стандартный РДИ хлопающей разрывной мембраны Sigma EXL™ составляет  0 %, а хлопающая разрывная мембрана Sigma™ имеет РДИ менее 5 %.

Погрешность срабатывания
Погрешность срабатывания – это диапазон давления, в пределах которого можно ожидать разрыва мембраны. Он выражается как отклонение в положительную и отрицательную сторону (+/-).  Мембраны Sigma EXL™ и Sigma™ имеют одинаковую погрешность срабатывания.

Замаркированное разрывное давление  

Погрешность срабатывания

Меньше или равно 40 psi (изб) / 2,76 бар (изб.)
свыше 40 psi (изб.) / 2,76 бар (изб.)

+/-2 psi (изб.) / 0,138 бар (изб.)
+/-5 %

Коэффициент безопасности для поврежденной мембраны <1
Если хлопающая мембрана Sigma EXL™ или Sigma™ будет случайно повреждена, ее разрыв и, соответственно, сброс давления, произойдет либо при замаркированном разрывном давлении, либо, как правило, при более низком значении давления. Эту особенность отказоустойчивой конструкции называют коэффициентом безопасности для поврежденной мембраны, и если его значение - 1 или менее, то это гарантирует, что мембрана Sigma EXL™ или Sigma™ в случае повреждения обеспечит сброс давления при более низком значении разрывного давления. Поврежденная хлопающая мембрана Sigma EXL™ или Sigma™ обычно разворачивается в противоположную сторону и затем раскрывается при более низком давлении.

Соотношение рабочего и разрывного давления
Хлопающая мембрана Sigma EXL™ может выдержать рабочее давление до 95 % от замаркированного разрывного давления или 100 % минимального разрывного давления. (Мембраны Sigma EXL™ , сертифицированные согласно стандарту CEN ISO 4126-2 "Эксплуатационная погрешность", могут выдерживать рабочее давление, составляющее до 100 % разрывного давления за вычетом отрицательной величины эксплуатационной погрешности). Хлопающие разрывные мембраны Sigma™ с расчетным диапазоном изготовления 5 % могут также выдерживать рабочие давления до 95 % замаркированного разрывного давления, или 100 % минимального разрывного давления. Однако такое рабочее давление может быть ниже рабочего давления для мембран Sigma EXL™ почти на  -5 % за счет РДИ.

Материалы
Для изготовления хлопающих мембран Sigma EXL™ и Sigma™ используется ряд коррозионностойких материалов (см. таблицу). Верхний температурный предел для каждого материала определен на основе рекомендаций производителей материалов и опыта пользователей. Стандартно используется марка Хастелой C-276, но под заказ доступны мембраны из таких сплавов, как Хастелой B и Хастелой C-22.

Покрытие из фторопластовой пленки обеспечивают дополнительную защиту от коррозии и устанавливаются с рабочей стороны мембран. Стандартным материалом для покрытия является фторэтилен-пропилен (ФЭП), но возможно также использование пенополиуретана и политетрафторэтилена. Информацию о рекомендуемых максимальных температурах см. в таблице ниже. Обычно используются такие материалы, как fluoropolymer.

Рекомендуемая максимальная температура

Никель сплав 200

750°F

399°C

Монель сплав 400

800

427

Инконель сплав 600

1100

593

Нержавеющая сталь марки 316

900

482

Хастелой сплав C-276

900

482

Покрытие из фторуглерода (фторэтилен-пропилен)

400

204

Покрытие из фторуглерода (пенополиуретан)

400

204

Покрытие из фторуглерода (политетрафторэтилен)

500

260

Hastelloy ® является торговой маркой компании Haynes International Inc, Monel® и Inconel® являются торговыми марками компании Inco Alloys International. Компания "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс) может использовать равноценные  материалы из других источников

Тестирование при указанной температуре
Разрывное давление каждой партии предохранительных мембран Sigma EXL™ или Sigma™ проверяется при указанной заказчиком температуре. Если мембрана должна работать при температуре выше или ниже температуры окружающей среды, то проверка разрывного давления для сертификации продукта будет производиться при данной температуре, чтобы гарантировать наилучшую точность срабатывания устройства. Если условия эксплуатации предполагают наличие рабочих температур, которые могут превышать такую проверяемую температуру срабатывания, рекомендуем обратиться за консультацией в компанию "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс).

Скорость сбрасываемого потока - Значения KR – Определение диаметра МПУ
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. Индивидуальные значения KR были установлены для условий эксплуатации мембран Sigma EXL™ и Sigma™ в газовой и жидкой среде. Они были определены экспериментальным путем в лаборатории компании "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс) в соответствии со стандартами ASME и были подтверждены представителями ASME. При определении требуемого диаметра следует обратить внимание на то, чтобы использовать правильное значение показателя KR. Если на ярлыке мембраны указано более одного значения KR, это означает, что значение, обозначенное как 'KRG', относится к газу, а значение, обозначенное как 'KRL', к жидкости. Если на ярлыке мембраны указано всего одно значение KR, значит, оно относится только к газу. Значение KRg равно 0,38, а значение KRI - 1,25

При использовании значения KR для расчета диаметра используется номинальный размер трубы (предположительно труба ANSI Schedule 40) выпускной системы. При расчете диаметра с помощью "коэффициента сброса", используются такие показатели, как минимальная чистая площадь потока или чистая площадь сброса разрывной мембраны.s

Минимальная чистая площадь потока (МЧПП) / Чистая площадь сброса (ЧПС)

Диаметр мембраны в мм

1

25

1 1/2

40

2

50

3

80

4

100

6

150

8

200

дюймы2 *

0,86

1,93

3,36

7,39

12,74

28,89

50,0

см2 +

4,8

11,3

19,7

40,8

69,7

158,6

275,6

* Используйте МЧПП в дюймах2 при определении диаметра согласно нормативам ASME (для простых систем).
+ Используйте ЧПС в см2 при определении диаметра согласно европейским нормативам

Сертификация
Процедура сертификации разрывных мембран Sigma EXL™ и Sigma™ проводится более строго, чем требуется согласно существующим в отрасли нормативам и стандартам, которые предусматривают проведение ограниченных испытаний на разрушение, призванных подтвердить соответствие требуемому значению разрывного давления и обеспечить приемку партии с как угодно распределенными и нецентрированными данными испытаний. Данные испытаний мембран Sigma EXL™ и Sigma™ графически представлены в Свидетельстве об испытании на разрыв (см. рис.). Кривая включает данные испытаний на разрыв, полученные в рабочих условиях, и итоговые данные, используемые для сертификации, что позволяет получить четкую картину распределения значений разрывного давления. Партия принимается к отправке только после того, как данные будет соответствующим образом центрированы и распределены. В свидетельстве указываются также результаты испытаний разрывных мембран, взятых из данной "партии" для прохождения выборочных испытаний службой контроля качества с целью окончательной приемки. Необходимое количество результатов испытаний обычно определяется согласно требованиям нормативов или стандартов, указанным заказчиком. Каждая партия разрывных мембран Sigma EXL™ и Sigma™ также проходит проверку на соответствие условиям работы с жидкими средами с помощью гидравлической испытательной системы, после чего на свидетельстве об испытаниях на разрыв ставится соответствующая отметка.

Сочетание методик статистического контроля разрывного давления и тестирования с помощью испытательного давления всех заказанных разрывных мембран типа Sigma EXL™ и Sigma™ позволяет применять эти устройства в условиях  наиболее высоких рабочих давлений, существующих в отрасли.

Установка в зажимающих элементах SRB-7RS™
При установке мембран Sigma EXL™ и Sigma™ в зажимающих элементах SRB-7RS™ предусмотрена заводская установка заданного момента затяжки, перед тем, как устройство начнет работать. Асимметричные установочные шпильки обеспечивают правильное центрирование и ориентацию мембран в зажимающих элементах. Доказавшее свою эффективность уплотнение зажимающей смещенной кромкой типа "металл-металл" (размером 2"/50мм и выше) обеспечивает полную герметичность сборки. При правильной установке в зажимающих элементах SRB-7RS™ сборку можно снимать, осматривать, чистить с соблюдением необходимых мер предосторожности, а затем повторно устанавливать без необходимости замены мембраны, поскольку с помощью предварительно затянутых болтов обеспечивается сохранение зажимающего усилия мембраны.

Зажимающие элементы SRB-7RS™ используются и с другими разрывными мембранами (таких типов, как SKR™, S90™, JRS™, RLS™, FRS™) системы STA-SAF®.

Технические характеристики зажимающих элементов SRB-7RS™

Номинальный диаметр

Типоразмер фланца зажимающих элементов

Толщина фланца зажимающих элементов

Размеры

X

Y

дюйм

мм

ANSI

DIN

JIS

дюйм

мм

дюйм

мм

дюйм

мм

1

25

150

-

-

1-1/2

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

1-1/2

38,0

2-7/8

73,0

2-7/8

73,0

1,5

40

150

-

10/16/20

1-5/8

43,0

3-3/8

85,7

3-3/8

85,7

1,5

40

300/600

10/16/25/40

30/40

1-5/8

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

1-3/4

47,5

4-1/8

104,8

4-1/8

104,8

3

80

150/300/600

10/16/25/40

16/20/30/40

2-1/8

55,0

5-1/4

133,3

5-1/4

133,3

3

80

-

-

10

2-5/8

66,7

4-3/4

120,6

4-3/4

120,6

4

100

150/300

10/16/25/40

16/20/30/40

2-7/8

73,0

6-1/4

158,7

6-1/4

158,7

4

100

-

-

10

2-3/4

69,9

Лепесток

4

100

600

-

-

2-5/8

66,7

OD 7-5/8" /193,7мм

6

150

150/300

10/16/25/40

10/30/40

3-11/16

93,7

Лепесток

6

150

-

-

16/20

4-1/5

106,7

Лепесток

6

150

600

-

-

3-1/8

79,4

OD 10-3/8" /263,5 мм

8

200

150/300

-

-

3-13/16

96,8

Лепесток

Американский патент № 4 751 938, 5005722. Поданы заявки на получение других международных патентов.
Продукты, технические данные и вся информация, приведенная в этом документе, могут меняться без предварительного уведомления. Со всеми вопросами касательно подбора требуемого продукта и технических данных для определенных условий эксплуатации следует обращаться в компанию "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс).
На все продажи распространяются стандартные условия продажи компании "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс).