Le disque de rupture est un accessoire de sécurité qui protège un équipement des variations de pression. Utilisé dans les processus industriels, les applications et les systèmes de fabrication sous pression, il réagit également aux variations de température et même au vide.
Utilisé pour empêcher des explosions, le disque de rupture ainsi que ses caractéristiques sont définis dans la norme ISO européenne et dans la section VIII du Boiler and Pressure Vessel Code (BPVC) publié par l’Américan Society of Mechanical Engineers (ASME). Composition et fonctionnement d’un disque de rupture, voici les détails.
Table des matières
Composition d’un disque de rupture
Il s’agit d’une feuille de métal conçue avec des points de rupture théoriques. Avec différents types, les disques de rupture sont fabriqués à partir de divers matériaux métalliques et également en graphite. En inox, monel, nickel, aluminium, inconel, hastelloy, tantale, téflon, argent, titane et graphite, ils s’associent à plusieurs systèmes. retrouvez comment fonctionne un disque de rupture avec ces différences de matériaux plus bas.
Parmi les parties d’un disque de rupture, nous avons un spécial récipient, le porte-disque essentiellement composé de membranes fines. Si nécessaire d’autres éléments peuvent être ajoutés, notamment un support pour le vide ou la contrepression, un anneau de renfort, un capteur de rupture…
De type plat ou bombé, il répond efficacement à vos attentes en termes de sécurité, et à vos conditions d’utilisation.
Fonctionnement d’un disque de rupture
Installé généralement, aux côtés d’une soupape avec laquelle il joue presque le même rôle, le disque de rupture est à usage unique. Il s’agit là d’un système de choix en raison de son coût, de sa rapidité d’ouverture, de sa capacité à évacuer des débits importants et de la stabilité de sa pression d’éclatement dans le temps.
Lorsque ce disque s’ouvre (par explosion ou implosion) du fait de sa pression de rupture atteinte, il ne peut plus être refermé. En fait, lorsque le niveau spécifique de la pression différentielle dépasse la résistance à laquelle le disque est étalonné, il éclate. Ceci soulage l’excès de pression et évite les blessures mortelles ainsi que les dommages catastrophiques à l’équipement.
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Installé seul sur une ligne en protection primaire, il permet l’échappement de la surpression engendrée. En parallèle à une soupape par contre, il joue un rôle de protection secondaire et est utilisé lors des phénomènes du type incendie. Il est alors réglé pour une pression de rupture supérieure à celle de la pompe.
Il n’est pas mécanique et fonctionne comme un fusible. En cas de surpression dans les cuves et la tuyauterie d’un système de fabrication, le disque de rupture sautera et relâchera la pression. Les applications utilisant ces disques comprennent des réacteurs chimiques, des refroidisseurs de gaz, des échangeurs de chaleur et des bioréacteurs.
Disque de rupture pression
Pour l’efficacité d’un disque de rupture, il est important de garder la pression de service stable de même que la température du milieu. Celui-ci dispose d’une tolérance d’éclatement qui va de 5 à 10 %.
En fonction de sa pression nominale d’éclatement, l’équipement qu’il protège devra avoir une pression maximale d’exploitation de 90 % pour les disques métalliques ou de 70 à 85 % pour ceux en graphite. Il est donc important de toujours vérifier ces informations avant l’utilisation afin d’éviter des éclatements prématurés.
En fonction de son type, la pression du disque de rupture varie. Pour les disques conventionnels, elle va de 4 à 1400 b pour 15 mm de diamètre et de 1 à 30 b pour 800 mm. Les disques renverse à couteaux ont une gamme de pression qui va de 10 à 120 b pour 25 mm de diamètre et 1,5 à 7 b pour 600 mm. Le disque plat en graphite, très fragile, s’éclate de 0,7 à 80 b pour 25 mm et pour 600 mm de diamètre, il s’éclate de 0,07 à 4 b.
Conclusion
Plus qu’un dispositif de protection, le disque de rupture est un élément qui devient aujourd’hui indispensable dans les systèmes d’équipement.