DISCHI DI ROTTURA - CONCETTI INTRODUTTIVI

A cosa servono i dischi di rottura?

Insieme alle valvole di sicurezza, i dischi di rottura rappresentano i sistemi per lo sfogo di pressione più comunemente usati negli impianti industriali. Essi servono a proteggere serbatoi, apparecchiature chiuse e tubazioni dal rischio di deformazioni ed altri danni. Lo scopo principale è quello di assicurare una protezione ottimale dell'impianto, allo stesso tempo riducendo quanto più possibile i periodi di inattività.

Che cos'è un disco di rottura?

I dischi di rottura sono dispositivi di sicurezza che reagiscono ad una determinata pressione aprendosi in punti di rottura predefiniti: vengono utilizzati per lo sfogo di pressione nei settori applicativi più disparati. Il loro scopo è quello di assicurare la protezione contro le sovrapressioni o il vuoto che possono crearsi all'interno di un processo produttivo, preservando così l'incolumità delle persone, l'integrità dell'ambiente e dei macchinari. Nati come soluzione estremamente semplice, nel corso degli anni hanno attraversato un notevole sviluppo per affrontare condizioni di utilizzo sempre più impegnative, quali la presenza di pressioni alternate o di temperature di processo più elevate, nonché per adattarsi alla tecnologia dei procedimenti stessi. Il vantaggio principale dei dischi di rottura rispetto a sistemi di sicurezza elettronici, pneumatici oppure a molla, è costituito dalla loro affidabilità, per cui rappresentano il sistema di sicurezza più economico e più importante nelle imprese industriali: questa caratteristica è di fondamentale importanza per evitare inutili tempi di fermo impianto. La sicurezza di un disco di rottura, a sua volta, dipende in larga misura dai materiali utilizzati per la fabbricazione, nonché dalla tipologia di lavorazione.

Com'è fatto un disco di rottura?

I dischi di rottura per lo sfogo di pressione sono formati da uno o più strati; essi possono essere rotondi o rettangolari, piani oppure bombati.

REMBE Zugbelastete Berstscheibe DODOD F         REMBE Umkehrberstscheibe KUB<sup>®</sup>

 

 

Molti dischi di rottura vengono muniti di punti di rottura predefiniti, realizzati ad es. mediante lavorazioni laser. I punti di rottura possono essere semplici incisioni oppure possedere geometrie particolari. Questa parte del disco viene chiamata "elemento di rottura".

REMBE Umkehrberstscheibe KUB<sup>®</sup>

 

 

 

 

 

Applicazioni diverse richiedono differenti esecuzioni dei dischi di rottura. Essi possono comprendere uno o più strati, essere realizzati in metallo oppure in materiali plastici, essere piani o bombati. I dischi di rottura bombati possono avere la parte convessa opposta al lato processo (dischi di rottura tradizionali) oppure rivolta verso di esso (dischi di rottura inversi). Tra le varianti sopra descritte sono possibili le combinazioni più disparate.

Nei dischi di rottura a tre componenti, per esempio, tra gli strati metallici vengono interposte pellicole in materiale plastico, così da permettere pressioni di risposta minime. Tra i materiali utilizzati vi sono diverse tipologie di acciai inossidabili, materiali dalle caratteristiche superiori quali tantalio, Inconel e Hastelloy, nonché rivestimenti in materie plastiche quali PTFE oppure FEP.

 

I dischi di rottura vengono direttamente installati tra flange, oppure inseriti in un apposito portadisco, il quale a sua volta viene montato tra le flange. In alcuni casi, il disco di rottura viene già fissato in un supporto in fase di fabbricazione, mediante saldatura o brasatura. Questi supporti vengono quindi completati con i necessari raccordi, come ad esempio filettature (NPT, G o secondo le esigenze specifiche del cliente), sistemi di collegamento (ad esempio, VCR) oppure flange di vario tipo (KF, ISO-K, ISO-F, CF).

 

REMBE Maßgeschneiderte Kompaktberstscheibe UKB-LS                         REMBE Stopfenberstscheiben

 

 

Negli impianti industriali vengono installati numerosi dischi di rottura ed altri sistemi di sicurezza. Vi sono diversi modi per segnalare immediatamente l'avvenuto intervento (apertura) di un disco di rottura. Il più semplice è rappresentato da un filo, fissato sul disco di rottura e collegato con il sistema di controllo del processo. Se il disco di rottura si apre, il filo si strappa ed il circuito di riposo si interrompe, segnalando l'avvenuta apertura del disco al sistema di controllo. In caso di requisiti di ermeticità particolarmente severi, vengono utilizzati dispositivi di segnalazione non invasivi (come, ad esempio, il sensore magnetico di prossimità NIMU).

REMBE Signalgeber NIMU

 

 

 

 

 

Dischi di rottura: le tipologie


Dischi di rottura inversi
La parte convessa del disco di rottura è rivolta verso il lato processo, ottenendo così la resistenza a pressioni di esercizio molto elevate (vedi anche la sezione  dedicata alle caratteristiche tecniche dei dischi di rottura), ed ammettendo pressioni massime di esercizio molto vicine alla pressione di rottura.

Dischi di rottura tradizionali
La parte convessa del disco di rottura è opposta al lato processo.

Dischi di rottura compatti
Si tratta di dischi di rottura, normali o inversi, aventi grandezze nominali perlopiù limitate, i quali vengono spesso fissati sul rispettivo supporto (o contenitore) mediante saldatura o brasatura.

Caratteristiche tecniche principali dei dischi di rottura

Dimensioni: il diametro dei dischi di rottura viene indicato, in accordo a quello delle tubazioni o delle flange, come grandezza nominale DN ("Diamètre Nominal") in ambito europeo, o rispettivamente come NPS ("Nominal Pipe Size") nelle altre zone del mondo.

Pressione di rottura (detta anche "pressione di intervento"): è la pressione alla quale il disco di rottura si apre. Viene scelta adeguatamente, così da assicurare che il disco di rottura intervenga prima che possano verificarsi danni alle parti dell'impianto. La pressione di rottura è superiore alla pressione presente durante il normale funzionamento (detta anche "pressione di esercizio" oppure "pressione di processo") ed è inferiore al valore di massima pressione ammissibile (MAWP) del rispettivo sistema.

Ad esempio, con una pressione di esercizio (pressione di processo) pari a 1 bar ed un valore di massima pressione ammissibile (MAWP) pari a 2 bar, la pressione di rottura è inferiore o uguale a 2 bar, in funzione del tipo di disco di rottura scelto.

Tolleranza di rottura: questo termine indica il range di tolleranza rispetto alla pressione di rottura predefinita che provoca l'apertura del disco. Se un determinato tipo di disco possiede una tolleranza di rottura pari a +/- 10% e la pressione di rottura preimpostata è pari a 1 bar, il disco di rottura si aprirà ad una pressione compresa tra 0,9 e 1,1 bar.

A seconda della legislazione e delle norme vigenti o applicate, la tolleranza di rottura può essere pari a +/- 10% (ad es. Direttiva PED 2014/68/CE), a +/- 5% (ad es. ASME Section VIII, Division 1) oppure a +/- 3% per pressioni di rottura molto elevate. Sono possibili anche altri valori, in funzione delle esigenze di processo.

Cosa considerare nella scelta di un disco di rottura?

I dischi di rottura REMBE® non sono prodotti standardizzati, ma vengono sempre adattati alle singole condizioni di processo. Nella loro realizzazione, per garantire un funzionamento ottimale, vengono tenuti in considerazione numerosi, importanti parametri.

 

Tra questi, ricordiamo per esempio:

  • il tipo di sistema che necessita di protezione e le particolarità del processo industriale in questione;
  • la pressione di rottura;
  • la temperatura di rottura;
  • il vuoto o la pressione ammessi;
  • il fluido presente nel processo;
  • la pressione di esercizio (pressione di funzionamento);
  • la resistenza al vuoto;
  • la presenza di pressioni pulsanti;
  • la grandezza nominale;
  • la superficie di sfogo necessaria oppure i dati relativi alla portata da evacuare.

Contattateci saremo lieti di mettere a vostra disposizione un servizio di consulenza accurato e personalizzato per scegliere i dischi di rottura più adatti alle Vostre tipologie di processo, così da garantire la massima sicurezza e ridurre al minimo i tempi di fermo impianto.

Le varianti qui raffigurate si riferiscono a dischi di rottura destinati allo sfogo di pressioni e/o vuoto indesiderati. Oltre a ciò, i dischi di rottura trovano impiego anche nel campo della protezione dalle esplosioni. Questi dischi di rottura, chiamati anche "pannelli antiesplosione", vengono spesso realizzati in forma rettangolare e possiedono una superficie di base molto maggiore. Per ulteriori informazioni su questo argomento, Vi invitiamo a visitare la sezione "Dischi di rottura per la protezione dalle esplosioni".

 

Dischi di rottura REMBE® - Massima sicurezza con tempi di fermo impianto ridotti al minimo

I dischi di rottura REMBE® sono dispositivi di sicurezza sofisticati, realizzati e testati singolarmente per ogni tipologia applicativa. Essi si aprono al raggiungimento di una precisa pressione predeterminata, sfogandola così all'esterno del sistema. I nostri dischi di rottura possono essere usati come dispositivo di sicurezza primario o secondario. L'installazione in associazione con una valvola di sicurezza permette di proteggerla dalla contaminazione e dalla corrosione e rappresenta una possibilità spesso tenuta in considerazione per i vantaggi economici che offre.

Tutti i dischi di rottura REMBE® sono "Made in Germany" e certificati in accordo alla Direttiva PED 2014/68/UE, nonché in conformità a quanto prescritto da tutte le normative ed i regolamenti internazionali comuni e specifici di settore. Tra questi indichiamo, a titolo di esempio: ASME sez. VIII, Div. 1, KOSHA (Corea del Sud) e TR ZU 012 / 2011, TR ZU 010 / 2011, TR ZU 032 / 2013.

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