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

Система SURE-SAF™

Отказоустойчивая хлопающая мембрана CSI™ и зажимающие элементы CSR-7RS

Система Sure-Saf® была разработана с целью обеспечения оптимального уровня безопасности путем применения технологии сброса давления через разрывную мембрану. Использование разрывной мембраны CSI™ в сочетании с зажимающими элементами CSR-7RS™ позволяет обеспечить точность срабатывания и эксплуатационную надежность. Благодаря такой уникальной комбинации, даже в случае неправильной установки или повреждения мембраны, разрыв мембраны CSI™ происходит при давлении, равном паспортному значению разрывного давления или ниже этого значения.

В конструкции разрывной мембраны CSI™ используется технология формовки купола (SafT), котрая позволяет увеличить точность срабатывания. При возникновении разрывного давления купол разрывной мембраны CSI™ при хлопке раскрывается по линиям круговой насечки, нанесенным по периметру купола. Выходная секция зажимающих элементов CSR-7RS™ содержит энергопоглощающий шарнир, расположенный вровень с той частью мембраны CSI™, которая не имеет насечек. Этот шарнир удерживает мембрану CSI™ после раскрытия, что позволяет избежать образования осколков.

Характеристики мембраны CSI

  • Хлопающая мембрана имеет следующие типоразмеры: 1" / 25 мм ~ 8" / 200 мм
  • Конструкция позволяет избежать образования осколков при срабатывании
  • Предназначена для работы с жидкими и газовыми средами, а также в условиях двухфазного потока
  • Отказоустойчивая конструкция: коэффициент безопасности для неправильной установки по направлению потока <1
  • Отказоустойчивая конструкция: коэффициент безопасности для поврежденной мембраны <1
  • Высокое соотношение рабочего и разрывного давления: 90% от значения разрывного давления, указанного на ярлыке
  • Высокое соотношение рабочего и разрывного давления: 95% от минимального значения разрывного давления (согласно европейским стандартам и ISO)
  • Использование технологии формовки купола (SafT)
  • Устойчивость к вакууму
  • Конструкция обладает сопротивляемостью к обрастанию продуктами
  • Рассчитана на работу, как в статическом режиме, так и в условиях циклически меняющегося давления
  • Стандартный расчетный диапазон изготовления - 0%
  • Возможные варианты расчетного диапазона изготовления: -5% и -10%

Коэффициент безопасности для неправильной установки по направлению потока < 1
Если разрывная мембрана типа CSI™ случайно будет неправильно установлена в зажимающих элементах CSR-7RS™, ее разрыв будет происходить при давлениях, которые обычно ниже, чем величина разрывного давления. Это свойство, обеспечивающее отказоустойчивость, называется коэффициент безопасности для неправильной установки по направлению потока. Если значение этого показателя равно или меньше 1, мембрана CSI™ будет осуществлять сброс давления при более низком значении разрывного давления в условиях, когда неправильное расположение мембраны приводит к тому, что давление действует на ее вогнутую сторону.

При неправильной установке происходит взаимодействие разрывной мембраны CSI™ по линии круговой насечки с конструктивными  элементами CSR-7RS™, обеспечивающими концентрацию напряжения, благодаря чему мембрана раскрывается при пониженных значениях разрывного давления.

Коэффициент безопасности для поврежденной мембраны <1
Если разрывная мембрана типа CSR™ случайно получает повреждение, то ее разрыв и сброс давления будет происходить при давлениях, которые обычно ниже, чем величина разрывного давления, указанная на ярлыке. Это свойство, обеспечивающее отказоустойчивость, называется коэффициент безопасности для поврежденной мембраны. Если значение этого показателя равно или меньше 1, мембрана CSI™ будет осуществлять сброс давления при более низком значении разрывного давления, когда она получает повреждение. При повреждении куполообразной структуры разрывной мембраны CSI™, происходит ее схлопывание при более низком значении давления в результате взаимодействия по линии круговой насечки с конструкцией зажимающих элементовCSR-7RS™, обеспечивающих концентрацию напряжения, благодаря чему мембрана раскрывается при пониженных значениях разрывного давления.

Погрешность срабатывания
Погрешность срабатывания это диапазон давлений, в котором может происходить разрыв мембраны.

Погрешность срабатывания составляет либо +/-5% от разрывного давления, либо +/-2 psi (+/-0,138 бар), если расчетное значение разрывного давления мембраны не превышает 40 psi/2,76 бар.

Минимальная чистая площадь потока / чистая площадь сброса

Диаметр мембраны
дюйм/мм

Минимальная чистая площадь потока
в квадратных дюймах

Чистая площадь сброса
в квадратных сантиметрах

1/25

0,86

5,55

1-1/2/40

1,89

12,19

2/50

3,36

21,68

3/80

7,29

47,03

4/100

11,20

72,26

6/150

22,65

146,13

8/200

42,72

275,61

В случае использования разрывной мембраны CSI™, показатели МЧПП и ЧПС одинаковы. МЧПП выражается в квадратных дюймах для удобства расчета диаметра по методике ASME. ЧПС выражается в квадратных сантиметрах для удобства расчета диаметра согласно ISO, европейским стандартам и ожидаемым нормам Европейского комитета по стандартизации (CEN).

Материалы, которые могут применяться в разрывных мембранах типа CSI
Разрывные мембраны типа CSI™ предлагаются в исполнении из различных коррозионностойких материалов (см. таблицу). На основании рекомендаций изготовителей материалов и опыта работы, для каждого материала определен верхний предел температуры. Стандартным материалом, используемым для изготовления мембраны, является хастелой C-276, но возможно применение и таких материалов, как хастелой B и хастелой C-22 согласно спецификациям заказчика.

Фторуглеродная пленка может быть предложена в качестве дополнительного барьера против коррозии, наносимого с входной стороны разрывных мембран CSI™. Стандартным материалом для покрытия является фторированный этилен-пропилен (ФЭП). Существует также возможность использования PFA и PTFE. FEP и PFA имеют верхний предел рекомендуемой температуры 400 °F/ 204 °C; верхний предел для PTFE составляет 500 °F/ 260 °C. Обычно используется тефлон®: тефлон® является торговой маркой компании DuPont.

Показатели минимального и максимального разрывного давления

Диаметр мембраны
дюйм/мм

Никель 200
psi
изб./bar изб.
мин./макс.

Нерж. Сталь 316
psi изб./bar изб.
мин./макс.

Инконель 600
psi изб./bar изб.
мин./макс.
 

Монель 400
psi изб./bar изб.
мин./макс.

Хастелой-C276
psi изб./bar изб.
мин./макс.

1 /
25

70/
4,83

500/
34,48

90/
6,21

500/
34,48

80/
5,52

500/
34,48

70/
4,83

500/
34,48

90/
6,21

500/
34,48

1-1/2/
40

50/
3,45

500/
34,48

80/
5,52

500/
34,48

50/
3,45

500/
34,48

50/
3,45

500/
34,48

80/
5,52

500/
34,48

2/
50

50/
3,45

500/
34,48

75/
5,17

500/
34,48

50/
3,45

500/
34,48

50/
3,45

500/
34,48

75/
5,17

500/
34,48

3/
80

45/
3,10

500/
34,48

70/
4,83

500/
34,48

45/
3,10

500/
34,48

45/
3,10

500/
34,48

70/
4,83

500/
34,48

4/
100

45/
3,10

500/
34,48

65/
4,48

500/
34,48

45/
3,10

500/
34,48

45/
3,10

500/
34,48

65/
4,48

500/
34,48

6/
150

30/
2,07

500/
34,48

30/
2,07

500/
34,48

30/
2,07

500/
34,48

30/
2,07

500/
34,48

30/
2,07

500/
34,48

8/
200

30/
2,07

500/
34,48

30/
2,07

500/
34,48

30/
2,07

500/
34,48

30/
2,07

500/
34,48

30/
2,07

500/
34,48

Температура
Проверка давления срабатывания партии разрывных мембран CSI™ происходит в температурных условиях, указанных заказчиком: если расчетная температура мембраны имеет значение выше или ниже температуры окружающей среды, для того, чтобы гарантировать точность срабатывания, изделие должно быть соответствующим образом сертифицировано по результатам испытаний на разрыв мембраны при указанной температуре, которая должна совпадать с температурой срабатывания/разрыва. В случае, если условия эксплуатации таковы, что рабочие температуры могут превышать температуру срабатывания, рекомендуем обратиться за консультацией в компанию "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс).

Максимальные рекомендуемые значения температуры

Материал мембраны

Максимальная температура в градусах Фаренгейта

Максимальная температура в градусах Цельсия

Никель сплав 200

750

399

Нержавеющая сталь 316

900

482

Инконель сплав 600 *

900

482

Монель сплав 400

800

427

Хастелой сплав C-276

900

482

Фторуглеродное покрытие (ФЭП)

400

204

Фторуглеродное покрытие (PFA)

400

204

Фторуглеродное покрытие (ПТФЭ)

500

260

*Мембраны CSI™ из материала инконель могут специально изготавливаться при температурах до 1100 °F / 593 °C. Хастелой является торговой маркой компании Haynes International Inc., монель и инконель являются торговыми марками компании Inco Alloys International. Тефлон является торговой маркой компании DuPont. Компания "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс) может использовать и другие эквивалентные материалы, полученные из других источников.

Соотношение рабочего и разрывного давления
Хлопающие мембраны CSI™ могут работать при рабочем давлении, составляющем до 90% от замаркированного значения разрывного давления, которое равно 95% от минимального значения разрывного давления для этих мембран. (Если мембрана CSI™ имеет "эксплуатационную погрешность" согласно европейским стандартам / ISO, она может работать при рабочем давлении, составляющем до 95% от замаркированного значения разрывного давления минус эксплуатационная погрешность.)

Расчетный диапазон изготовления
Расчетный диапазон изготовления (РДИ) это диапазон давлений, всегда учитываемый как поправка в сторону уменьшения требуемого заказчиком значения разрывного давления для разрывных мембран CSI™, что упрощает проведение испытаний мембраны в процессе изготовления и является экономически выгодным для заказчика, если условия эксплуатации допускают такую дополнительную погрешность.

Стандартный расчетный диапазон изготовления для мембраны CSI™ составляет "0". Возможны другие расчетные диапазоны изготовления, составляющие 5% и 10%. Стандартный диапазон изготовления "0" обеспечивает минимальный запас между нормальным рабочим и разрывным давлением.

Пример: Требуемое разрывное давление - 100 %
Заказчик выбрал расчетный диапазон изготовления -10%
Применяемая погрешность срабатывания +/-5%

Эту погрешность можно учитывать двумя различными способами в соответствии с североамериканскими илиевропейскими/ международными станадартами:

Североамериканские стандарты и нормативы / ASME

Стандарты европейские / PED и международные / ISO

Замаркированное значение разрывного давления находится в диапазоне между 90 ~ 100 %

Значение разрывного давления составляет 100%

Наименьшее возможное значение разрывного давления составляет 90 минус погрешность срабатывания 5% = 85,5%

Минимальное значение разрывного давления составляет 100, минус 10% расчетный диапазон изготовления и минус 5% погрешность срабатывания = 85,5%

Наибольшее возможное значение разрывного давления составляет 100 плюс погрешность срабатывания 5% = 105%

Максимальное значение разрывного давления составляет 100 плюс 5% погрешность срабатывания = 105%

-

Погрешность может быть выражена иначе как эксплуатационная погрешность, учитываемая как +5% / -15% от 100%.

Если замаркированное значение разрывного давления составляет 95%, то наименьшее значение разрывного давления будет 90,25%, а наибольшее – 99,75%

Замаркированное значение разрывного давления всегда будет указываться как минимум/максимум или 100% с учетом эксплуатационной погрешности

Поскольку этот пример рассчитан в процентах, сюда можно подставлять фактические величины давления, выраженные в любых единицах. Методы ASME и CEN позволяют получить в итоге продукт с одинаковыми характеристиками, хотя при методе ASME используется, как правило, не весь расчетный диапазон изготовления.

Технические характеристики зажимающих элементов CSR-7RS

Номинальный диаметр

Тип фланцев зажимающих элементов

Толщина фланцев зажимающих элементов

Размеры

X

Y

дюйм

MM

ANSI

DIN

JIS

дюйм

MM

дюйм

MM

дюйм

MM

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

7-5/8 

OD/193,7 MM OD

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

10-3/8" 

OD/263,5 MM OD

8

200

150/300

10

-

3-3/4

95,3

Лепесток

Скорость сбрасываемого потока – значения 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 использования мембраны CSI™ в газообразной и жидкой среде. 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 CSI™, то маркировка "KRG" означает, что мембрана предназначена для работы с газовой средой, а маркировка "KRL" означает, что мембрана предназначена для работы с жидкой средой. Значение KRg равно 0,62, а значение KRI – 6,92.

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). Эта информация содержится в данных, относящихся к зажимаемым элементам CSR-7RS™.

Зажимающие элементы CSR-7RS™

  • Асимметричные установочные шпильки обеспечивают правильное центрирование мембраны в зажимающих элементах, что позволяет исключить возможность неправильной установки и проскальзывания мембраны.
  • Чтобы обеспечить простоту и правильность установки, зажимающие элементы CSR-7RS™ могут быть точно откалиброваны с установкой правильного момента затяжки на заводе-изготовителе.
  • Чтобы еще более гарантировать правильность установки, предусмотрен J-образный болт, совпадающий с отверстием, просверленным во фланце входной секции.
  • Зажимающие элементы CSR-7RS™ подходят ко многим типам фланцев, соответствующих международным стандартам, включая ANSI, DIN, BS и JIS, что позволяет сократить величину складских запасов.
  • Герметичность системы обеспечивается за счет уплотнения зажимающей смещенной кромкой типа "металл-металл" размером 2 дюйма и более.
  • Конструктивные элементы CSR-7RS™, создающие концентрацию напряжения, взаимодействуют с круговой насечкой мембраны CSI™, благодаря чему значения коэффициента безопасности для неправильной установки по направлению потока и коэффициента безопасности для поврежденной мембраны будут равны или меньше 1.
  • Возможно использование следующих материалов: нержавеющая сталь 316, углеродистая сталь, инконель сплав 600, монель сплав 400 и хастелой-C276/сплав C-276.

Информация о патентной защите
Разрывная мембрана
CSI™:
Международные патенты и патент США 5167337.
Патент США и международные патенты ожидают регистрации.

Зажимающие элементы
CSR-7RS™ :
Международные патенты и патенты США 4751938 и 5005722.

Продукция, технические данные и все другие помещенные здесь данные могут изменяться без предварительного уведомления. С вопросами касательно подбора продукции и технических характеристик для выполнения конкретных задач следует обращаться в компанию "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс).

Все продажи регулируются стандартными условиями продажи компании "Би-Эс-энд-Би" (Сэйфти Системс).