Fragmentation du disque de rupture

Nous décrivons ce qu’est la fragmentation, ce que l’ASME en dit, et ce que les ingénieurs d’exploitation et de maintenance peuvent faire pour atténuer les risques.

Qu’est-ce que la fragmentation ?

La fragmentation se produit lorsqu’un disque de rupture se brise en plusieurs fragments lors de l’éclatement. Les anciens modèles de disques de rupture étaient traditionnellement tous fragmentés. Les disques de rupture non rainurés, agissant vers l’avant (également appelés “chargés en tension”), quel que soit le type de métal, peuvent être sujets à la fragmentation. Les disques de rupture en graphite se fragmenteront toujours, le graphite étant un matériau très fragile.

Cette vidéo à haute vitesse montre ce qui se passe lorsque trois types de disques de rupture éclatent :

• Graphite
• Disque composite métallique plat
• Disque métallique à action inversée

Comme vous pouvez le voir, le disque en graphite se brise immédiatement en petits morceaux. Le disque composite métallique plat, en revanche, ne se fragmente pas. Les rayures sur la périphérie du disque permettent de contrôler l’éclatement et d’éviter la fragmentation. La conception à action inverse et les rayures périphériques du troisième disque empêchent la fragmentation. L’ensemble du disque se soulève de la “charnière” située en haut mais ne libère aucun fragment dans la tuyauterie en aval.

Pourquoi la fragmentation est-elle un problème ?

Lorsqu’un disque de rupture avec une conception de fragmentation éclate, les morceaux de disque pénètrent dans la tuyauterie en aval avec le contenu de la cuve ou de la tuyauterie. Dans le meilleur des cas, ces fragments contaminent le produit et peuvent être difficiles à éliminer ; dans le pire des cas, ils peuvent obstruer, encrasser ou endommager les conduites et les vannes en aval, entraînant des problèmes de sécurité et nécessitant un arrêt pour réparation, nettoyage et maintenance. Pour éviter ces problèmes, l’ASME stipule que tout disque utilisé sous une soupape de surpression ou une soupape de sécurité doit être conçu de manière à ne pas se fragmenter.  

 Que pouvez-vous faire pour atténuer le problème ?

 Si la fragmentation est susceptible d’être un problème dans votre usine ou votre processus, il existe plusieurs mesures que vous pouvez prendre pour atténuer le problème :

• Remplacez vos disques en graphite par des disques en métal
  La vidéo montre clairement la différence de niveau de fragmentation entre les disques de rupture en graphite et en métal. Si des substances corrosives sont présentes dans le processus, la plupart des disques métalliques peuvent être fabriqués dans des matériaux résistant à la corrosion tels que l’Hastelloy ou l’Inconel. Si cela ne suffit pas, ou si le prix est une considération particulière, les disques peuvent être revêtus d’un revêtement en fluoropolymère pour les protéger. Le disque d’éclatement Safe-Gard est disponible en métaux résistants à la corrosion et peut être revêtu si nécessaire.
• Choisir le bon modèle de disque
  L’option la plus sûre pour réduire ou éliminer le risque de fragmentation est d’utiliser un disque spécifiquement conçu pour ne pas se fragmenter. Il s’agit par exemple de disques à rayures croisées et à action directe, comme le FAS et le Safe-Gard, et de disques à action inverse à rayures périphériques. De nombreux disques à action inverse OsecoElfab sont également conçus pour éliminer la fragmentation à la fois à basse et à haute pression.
• Vérifiez que les spécifications de tout disque utilisé en dessous d’une soupape de surpression ou d’une soupape de sécurité indiquent qu’il s’agit d’une conception non fragmentable
  L’ASME indique que tout disque utilisé en dessous d’une soupape de surpression ou d’une soupape de sécurité doit être non fragmentable. Les expressions que l’information sur le produit pourrait utiliser comprennent : “conception non fragmentante”, “adapté à l’isolation de la soupape de décharge”, “excellent pour l’isolation de la soupape de sécurité”, “conçu pour la protection de la soupape de décharge”. Parmi les exemples de conceptions non fragmentantes qui sont excellentes pour l’isolation des soupapes de sûreté, citons le disque de rupture Opti-Gard.
• Disposer d’un système fiable de détection de rupture

Si vous souhaitez en savoir plus sur la réduction de la fragmentation dans le respect des réglementations, les ingénieurs concepteurs de OsecoElfab sont prêts à vous aider en vous proposant une consultation gratuite et sans obligation ou une étude de site. Au cours d’une étude, l’ingénieur inspectera tous les points d’installation des disques de rupture dans votre usine ou votre (vos) application(s). Le rapport qui en résulte peut être utilisé pour démontrer la conformité à la section XIII de l’ASME et pour identifier les possibilités de consolidation des stocks et de réduction des coûts.

Contactez-nous dès maintenant pour demander une consultation ou une étude de site.