La durée de vie d’un disque de rupture dépend de nombreux facteurs susceptibles de provoquer une rupture prématurée. Dans cet article, nous vous présentons ces différents facteurs afin de vous apporter les clés nécessaires pour accroître la durée de vie de vos disques.
Pression de service admissible
Tous les disques de rupture ont ce que l’on appelle un taux de tenue en service (pourcentage permettant de déterminer la pression de service admissible). Si la pression, au sein de votre installation, dépasse la pression de service admissible, sans pour autant atteindre sa pression de rupture minimale (calculée grâce à la tolérance de rupture), le disque de rupture va commencer à se déformer ; il va fatiguer et défaillir, à plus ou moins long terme, prématurément. Il est donc primordial de veiller à ce que la pression au niveau du disque de rupture, y-compris en cas d’inertage, ne dépasse pas la pression de service admissible.
Prenons pour exemple le cas d’un disque de rupture SFAZ disposant d’un taux de tenue en service de 90% et taré à 10 barG avec une tolérance de rupture de +/-10%. Pour éviter toute rupture ou défaillance prématurée, ce disque ne devra pas être soumis à une pression de service admissible supérieure à 90% de la pression de rupture minimale du disque de rupture (c’est-à-dire 10 barG moins 10% de tolérance de rupture multipliés par 90% = 8,1 barG = pression de service admissible).
Un disque de rupture peut également se fatiguer dans des conditions de type pulsatoire. Certains designs de disques sont mieux adaptés que d’autres à ce type de conditions, tels que les disques Reverse.
Variation de températures
La température peut affecter la pression de rupture d’un disque. Par exemple un disque de rupture soumis à une température différente de sa température de tarage verra sa pression de rupture (mini/maxi et de service admissible) varier dans des proportions plus ou moins importantes. En général, lorsque la température au niveau du disque diminue, la pression augmente, et inversement.
L’effet variera également en fonction de la conception du disque et de son matériau de fabrication.
Corrosion
Il est important de vérifier que le matériau de fabrication du disque de rupture est compatible avec le milieu dans lequel il sera en contact. Toute corrosion de la membrane du disque de rupture affectera sa pression de rupture. Un disque de rupture peut être fabriqué à partir de différents matériaux, tels que l’inox 316L, le nickel 200/201, l’inconel 600, le monel 400, l’aluminium, l’hastelloy C276, le tantale, le graphite, etc.
Couple de serrage irrégulier appliqué lors du montage
Un couple de serrage est indiqué sur la notice de montage fournie avec les disques afin d’installer correctement l’ensemble disque de rupture et support. L’application d’un couple de serrage incorrect peut empêcher un disque de rupture d’éclater dans sa fourchette de rupture et/ou l’endommager.
Orientation de l’ensemble disque de rupture et support
L’ensemble disque de rupture et support doit être installé dans le bon sens d’écoulement. Si le disque de rupture ou l’ensemble complet est installé dans le mauvais sens d’écoulement, le disque présentera une résistance à la pression de rupture nominale spécifiée sur son étiquette et éclatera plus tardivement.
Et si le disque n’éclate pas à la pression à laquelle il a été taré, les conséquences peuvent être catastrophiques. Afin d’éviter cela, l’étiquette du disque de rupture et l’étiquette du support comportent des flèches indiquant le sens d’écoulement du flux afin de faciliter la bonne orientation de l’ensemble disque de rupture et support.
Manipulation et stockage
Les disques de rupture doivent être stockés et manipulés correctement.
En effet, les membranes des disques de rupture sont très délicates. Tout dommage ou choc causé sur le dôme ou sur le siège du disque lors du stockage, de la manipulation ou de l’installation du disque aura un impact sur la pression de rupture. Toutefois, de nombreux disques de rupture ont un taux d’endommagement inférieur ou égal à 1 : ce qui signifie que même endommagé, le disque éclate à la pression de rupture estampillée ou en-dessous.
Conditions en aval
Les conditions en aval du disque, par exemple la contre-pression, la condensation ou les débris, peuvent également affecter les performances du disque de rupture. Il est important d’avoir connaissance de ces informations pour pouvoir proposer un modèle adapté.
Fréquence de remplacement
Le coût de remplacement d’un disque de rupture qui a éclaté prématurément peut être très élevé, en particulier si l’installation doit être arrêtée le temps du réapprovisionnement. Par conséquent, il est important que les disques de rupture soient remplacés périodiquement, même s’ils semblent en bon état. L’idéal est de prévoir un remplacement de disque lors d’un arrêt d’unité pour maintenance planifié.
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