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Sistema SURE-SAF™ |
El disco de ruptura abombado CSI™ a prueba de fallos y cabezal de seguridad CSR-7RS
El sistema Sure-Saf® ha sido desarrollado para proporcionar una seguridad óptima utilizando la tecnología de los discos de ruptura (discos de explosión) como sistema de alivio de presión. El Disco de Ruptura (Disco de Explosión) CSI™ combinado con el cabezal de seguridad CSR-7RS™ proporciona exactitud y fiabilidad. Esta asociación única asegura que el disco CSI™ explosione a la presión de explosión certificada o inferiores en caso de que dañe el disco o se instale en la dirección incorrecta.
El disco de ruptura (disco de explosión) CSI™ utiliza la tecnología SafT (structural apex forming), la característica peculiar en el abombamiento del disco, que mejora la precisión de la presión de explosión. A su presión de explosión, el abombamiento de disco de ruptura (disco de explosión) CSI™ se revierte y se abre por cizalla de la hendidura de corte circular ubicada en el perímetro del abombamiento del disco. La sección de salida del cabezal de seguridad CSR-7RS™ tiene una bisagra que absorbe la energía y está alineada con una sección sin hendidura de corte del perímetro del disco CSI™ lo cual permite que se mantenga el disco CSI™ en su lugar tras su apertura, evitando así su fragmentación.
Características del Disco CSI™
- Disco de Explosión Inverso en tamaños 1" / 25mm ~ 8" / 200mm
- Diseñado para que no fragmente
- Diseñado para condiciones de flujo en gas, líquido y flujo bifásico
- A prueba de fallos: Ratio de reversión / seguridad <1
- A prueba de fallos: Ratio daño / seguridad <1
- Alto Ratio de operación: 90% de la presión de explosión marcada
- Alto Ratio de operación: 95% de la presión mínima de explosión (Códigos ISO & Europeos)
- Tecnología SafT
- Resistente a Vacío
- Resistente a la acumulación de producto
- Para condiciones estáticas o cíclicas de operación
- Rango de Diseño en Fabricación de 0% como estándar
- Opcional -5% & -10% de Rango de Diseño en Fabricación
Ratio de reversión / seguridad < 1
En caso de que el disco de ruptura (disco de explosión CSI™ se instalara de modo incorrecto en el cabezal de seguridad correspondiente CSR-7RS™ explosionará a una presión igual o inferior a la nominal. Esta característica de diseño “a prueba de fallos” se denomina ratio de reversión / seguridad. Con un valor de 1 o inferior, el disco CSI™ aliviará la presión a una presión inferior a la de explosión en caso de instalación incorrecta dado que la presión se ejercerá en la cara cóncava del disco.
Si se instala en la dirección incorrecta, el disco de ruptura (disco de explosión CSI™ tendrá un estrés mayor a lo largo de la hendidura de corte circular, actuando con las características del cabezal de seguridad CSR-7RS™ para dar una apertura a una presión de explosión inferior.
Ratio daño / seguridad <1
Si el disco de ruptura (disco de seguridad CSR™ se daña accidentalmente, aliviará la presión explosionando a su presión de explosión nominal o por lo general a valores inferiores a la misma. Esta característica de diseño “a prueba de fallos” se denomina ratio de daño / seguridad. Con un valor de 1 o inferior, el disco CSI™ aliviará la presión a una presión inferior a la de explosión en caso de que esté dañado. Cuando la estructura abombada del disco de seguridad (disco de explosión) CSI™ esté dañada, se revertirá a una presión inferior e interactuará a lo largo de la hendidura de corte circulara por el estrés generado con las característica propias del cabezal de seguridad CSR-7RS™ para explosionará a una presión de explosión inferior a la nominal.
Tolerancia de Explosión
La tolerancia de explosión es en el rango +/- de la presión a la cual el disco de explosión (disco de ruptura) se espera que explosione.
La tolerancia de explosión puede ser bien el +/-5% de la presión de explosión o +/-2psi (+/-0.138 bar) para discos con presiones nominales inferiores a 40 psi/2.76 bar.
Área Mínima de Flujo Neto / Área de Alivio Neta
| Tamaño del Disco pulgadas/mm |
Área Mínima de Flujo Neto en pulgadas cuadradas | Área de Alivio Neta en centímetros cuadrados |
| 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 |
| En el caso del disco de ruptura (disco de explosión) CSI™, los valores de MNFA & NRA son los mismos. MNFA se expresa en pulgadas cuadradas para facilitar los cálculos según las prácticas ASME. NRA se expresa en centímetros cuadrados para el dimensionado conforme con la ISO, Estándares Europeos y próximamente con las prácticas CEN. | ||
Opciones de Materia del Disco de Ruptura CSI™
El disco de ruptura CSI™ está disponible en una amplia gama de materiales resistentes a la corrosión (ver tabla). Para cada material, el límite superior de temperatura ha sido determinado por las recomendaciones del fabricante del material y las experiencias de los usuarios. Mientras que el estándar para Hastelloy C-276 es el grado estándar, también se dispone de Hastelloy B & Hastelloy C-22 bajo pedido.
El recubrimiento de película de Fluorocarbono está disponible como barrera adicional a la corrosión en la cara de entrada del disco de ruptura (disco de explosión) CSI™. El recubrimiento estándar es en FEP. PFA y PTFE están disponibles bajo pedido. FEP & PFA tienen como temperatura máxima recomendada 400 ºF/ 204 ºC, PTFE está limitado a una temperatura de 500 ºF/ 260 ºC. Por lo general se utilizan materiales de fluoropolímero: fluoropolímero es una marca comercial de DuPont.
Capacidad de Presión de Explosión
| Tamaño del Disco pulgadas/mm |
Níquel 200 psig/barg Min/Max |
Acero inoxidable 316 psig/barg Min/Max |
Inconel 600 psig/barg Min/Max |
Monel 400 psig/barg Min/Max |
Hastelloy-C276 psig/barg Min/Max |
|||||
| 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 |
Temperatura
La temperatura de explosión de cada lote de discos de ruptura (discos de explosión) CSI™ se prueba a las condiciones de temperatura especificadas por el usuario: en caso de que se necesite un valor nominal superior o inferior a temperatura ambiente, los ensayos de explosión para su certificación se harán a la temperatura coincidente con la temperatura de explosión requeridas para asegurar la precisión del producto. Para aplicaciones que tengan temperaturas de operación que sobrepasen la temperatura de explosión, consultar con BS&B Safety Systems, Inc.
Temperaturas Máximas Recomendadas
| Material del Disco | Temperatura máxima en grados Fahrenheit | Temperatura máxima en grados Centígrados |
| Níquel Aleación 200 | 750 | 399 |
| Acero inoxidable 316 | 900 | 482 |
| Inconel Aleación 600 * | 900 | 482 |
| Monel Aleación 400 | 800 | 427 |
| Hastelloy Aleación C-276 | 900 | 482 |
| Recubrimiento de Fluorocarbono (FEP) | 400 | 204 |
| Recubrimiento de Fluorocarbono (PFA) | 400 | 204 |
| Recubrimiento de Fluorocarbono (PTFE) | 500 | 260 |
| *Los discos CSI™ de Inconel pueden llegar a ser fabricados para temperaturas específicas de hasta 1100 grados F / 593 grados C. Hastelloy ® es una marca comercial de Haynes International Inc., Monel® e Inconel® son marcas comerciales de Inco Aleacións International. Teflón es una marca comercial de DuPont. BS&B podrá utilizar materiales equivalentes de otras procedencias | ||
Ratio de presión de operación
El disco de ruptura (disco de explosión) inverso CSI™ puede operar hasta el 90% de la presión de explosión marcada, lo cual equivale al 95% de la presión mínima de explosión. (Para discos certificados bajo la norma Europea / ISO 'Performance Tolerance', el disco CSI™ puede operar hasta el 95% de la presión de explosión menos la tolerancia de rendimiento inferior.)
Rango de Diseño en Fabricación
El Rango de Diseño en Fabricación (MDR) es el rango de presión, siempre aplicado al lado negativo de la presión de explosión requerida por el usuario para el discos de ruptura (disco de explosión) CSI™, lo cual conlleva una simplificación de las pruebas de fabricación y proporciona un beneficio económico a los usuarios allí donde se aplique esta tolerancia añadida para la aplicación concreta.
El disco de ruptura (disco de explosión) CSI™ está disponible con un valor estándar de "0" MDR, y opcionalmente "-5%" y "-10%". El rango estándar "0" proporciona al usuario el margen más estrecho entre la presión normal de operación y la presión de explosión.
Ejemplo: Presión de explosión requerida 100 %
Rango de Diseño en Fabricación seleccionado por el usuario -10%
Tolerancia de explosión aplicable +/-5%
Esto conllevaría los dos siguientes enfoques para la aplicación de la tolerancia según los códigos y estándares:
| Códigos y Estándares Norteamericanos / ASME | Estándares Europeos / PED & International / ISO |
| Presión de Explosión marcada entre 90~100 % | Presión de explosión 100% |
| La menor presión de explosión posible es 90 menos el 5%de tolerancia de explosión = 85.5% | La presión de explosión mínima es 100 menos 10% MDR 5% tolerancia de explosión = 85.5% |
| La mayor presión de explosión es 100 más el 5% de tolerancia de explosión = 105% | Presión de explosión máxima es 100 más 5% tolerancia de explosión = 105% |
| - | Alternativamente las tolerancias se pueden expresar como +5% / -15% de la Tolerancia de Rendimiento a 100%. |
| Si se marcara la presión de explosión del 95%, la presión de explosión más baja es 90.25%, la más alta 99.75% | La presión de explosión marcada es siempre Min/Max o 100% con Tolerancia de Rendimiento |
| Dando este ejemplo en términos porcentuales, las presiones reales se podrán ajustar a cualquier unidad de medida. De este modo, el enfoque ASME y CEN darían el mismo resultado, a pesar de que por lo general el enfoque ASME no utilizará todo el Rango de Diseño en Fabricación. | |
Especificaciones del Cabezal de Seguridad CSR-7RS™
| Tamaño Nominal | Valor nominal de las bridas del Cabezal de Seguridad | Espesor nominal del Cabezal de Seguridad | Dimensiones | |||||||
| X | Y | |||||||||
| IN | MM | ANSI | DIN | JIS | IN | MM | IN | MM | IN | 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 | 5-¼ | 133.3 | 5-¼ | 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 | 6-¼ | 158.7 | 6-¼ | 158.7 |
| 4 | 100 | - | - | 10 | 2-3/4 | 69.9 | Flower Petal | |||
| 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 | Flower Petal | |||
| 6 | 150 | - | - | 16/20 | 4-1/5 | 106.7 | Flower Petal | |||
| 6 | 150 | 600 | - | - | 3-1/8 | 79.4 | 10-⅜" | OD/263.5 MM OD | ||
| 8 | 200 | 150/300 | 10 | - | 3-3/4 | 95.3 | Flower Petal | |||
Rendimiento del Flujo – Valores KR – Dimensionado del Disco de Ruptura
El factor de resistencia al flujo 'KR' puede ser utilizado para determinar la capacidad de alivio de un sistema utilizando los cálculos descritos en la publicación técnica Crane Technical Paper No. 410. Valores de KR individuales han sido establecidos tanto para servicio de gas como líquido para los discos CSI™. Éstos se han determinado de forma experimental en los laboratorios de flujo de BS&B Safety Systems Inc. conforme a los procedimientos ASME y han sido testificados por representantes de ASME. Se debe de tener en cuenta utilizar el valor correcto para dimensionamiento. Cuando hay más de un valor ‘KR’ marcado en la etiqueta del disco CSI™, 'KRG' es el valor para servicio en gas, y 'KRL' para servicio en líquido. Cuando sólo se etiqueta con un único valor de KR siempre hará referencia al de servicio en gas. El valor de KRG es 0.62 y el de KRL es 3.09.
Cuando se utilizan los valores de KR para cálculos de dimensionado, se utiliza el tamaño nominal de tubería (se asume schedule 40 de tubería) para el sistema de alivio. Cuando se utilizan las técnicas de dimensionado del ‘coeficiente de descarga’, se utilizarán los valores del Área Mínima de Flujo Neto o Área Alivio Neta del Disco de Ruptura (Disco de Explosión). Esta información está en los detalles del cabezal de seguridad CSR-7RS™.
Cabezal de Seguridad CSR-7RS™
- Muescas asimétricas de centrado para su correcta instalación del disco con el cabezal de seguridad, eliminando la posibilidad de que el disco se deslice y asegurando una correcta instalación.
- El CSR-7RS™ puede ser pre-tensionado en el taller para permitir una calibración exacta y una instalación correcta.
- Mayor seguridad en la instalación se utiliza un perno con forma de J que sólo encaja en un agujero taladrado en la brida acompañante.
- El CSR-7RS™ encaja en múltiples bridas internacionales, que incluyen ANSI, DIN, BS y JIS, reduciendo así el inventario innecesario.
- Sellado de tipo mordedura Metal-metal para tamaños de 2 pulgadas y superiores.
- Características únicas de aumento de la tensión en la entrada del CSR-7RS™ interactúa con la hendidura de corte circular del disco CSI™ para proporcionar un Ratio de Reversión Daños & Ratio de Daño / Seguridad de 1 o inferiores.
- Materiales disponibles: 316SS, acero al carbono, Inconel Aleación 600, Monel Aleación 400 and Hastelloy-C276/ Aleación C-276.
Información sobre la Patente
Disco de Ruptura (Disco de explosión) CSI™:
Patentes a nivel mundial & US 5167337.
Pendiente de pantentes EEUU y mundiales.
Cabezal de Seguridad CSR-7RS™:
Patentes mundiales y EEUU 4751938 & 5005722.
Los productos, especificaciones y todos los datos de esta documentación están sujetos a cambio sin previo aviso. Las preguntas en cuanto a la selección de productos y especificaciones para aplicaciones específicas deberán de dirigirse a BS&B Safety Systems, Inc. o BS&B Safety Systems Ltd.
Todas las transacciones de ventas están sujetas a los términos y condiciones estándares de venta de BS&B Safety Systems, Inc. o BS&B Safety Systems Ltd.
