Hoelang gaat een breekplaat mee?

Werkdruk (operating pressure)
Elke breekplaat heeft een specifieke werkdruk, de zogenaamde operating ratio. Het gespecificeerde OR-percentage wordt gebruikt om de maximale werkdruk te berekenen. Op het datablad van de breekplaat vind je hierover meer informatie. Afhankelijk van het type breekplaat kan dit OR-percentage variëren van 50% tot 95%.

Ter illustratie: als een breekplaat een werkdrukverhouding van 90% heeft en een nominale breekdruk van 10 barg, met een breektolerantie van ±10%, dan mag de breekplaat, om een ​​goede levensduur te bereiken, niet worden onderworpen aan een systeem/werkdruk hoger dan 90% van de minimale nominale breekdruk van de breekplaat.  

Dat is in dit geval dus 10 barg, minus 10% (breekdruktolerantie) is 9 barg. Als je dit vermenigvuldigt met 90% (de operating ratio) dan kom je uit op 8,1 barg. Als de breekplaat een werkdruk boven deze 8,1 barg ervaart, dan kan het de breekplaat/membraan belasten. Hierdoor kan vermoeiing van het metaal optreden wat tot voortijdig breken kan leiden.

Procescondities
Breekplaten zijn verkrijgbaar in allerlei maten, materialen, uitvoeringen, breekdrukken, etcetera. Het is daarom belangrijk helder te hebben waar de breekplaat toegepast gaat worden. Als je bijvoorbeeld een installatie met veel drukpulsaties hebt, dan kun je het beste kiezen voor een reverse acting-breekplaat. Mocht er om wat voor reden dan ook een (verkeerde) forward acting breekplaat gemonteerd zijn, dan kan/zal deze door de pulserende omstandigheden vermoeid raken en door trekbelasting/oprekking van het materiaal voortijdig breken.

Temperatuur
De temperatuur kan de breekdruk van de breekplaat beïnvloeden. Bij het bestellen van een breekplaat zul je naast de breekdruk ook altijd de temperatuur waarop de breekplaat breekt moeten opgeven. Elk temperatuurverschil in de procesomstandigheden kan de breekdruk van de breekplaat beïnvloeden. Een klein verschil (10°-20°) in temperatuur is geen probleem, maar bij grotere verschillen zal de breekplaat geleidelijk zwakker worden naarmate de temperatuur stijgt. De breekplaat zal dan bij een lagere breekdruk opengaan/breken. Wanneer de werkelijke temperatuur lager is dan de temperatuur bij bestelling, zal de breekplaat later breken, waardoor niet de breekplaat (zwakste schakel) maar de installatie uit elkaar klapt. Het effect zal ook afhangen van het type breekplaat en constructiemateriaal.

Corrosie
Een breekplaat kan worden gemaakt van verschillende materialen, zoals 316SS, nikkel, inconel, monel, aluminium, Hastelloy-C276, tantaal en grafiet. Het is belangrijk dat het materiaal van de breekplaat geschikt is voor het medium. Dit noemen we de compatibiliteit. Eventuele corrosie van de breekplaat zal de breekdruk beïnvloeden en moet dus worden voorkomen.

Hoelang een breekplaat meegaat, is afhankelijk van meerdere factoren. In dit blog leg ik uit waardoor een breekplaat vroegtijdig kan breken.   

Montage van de breekplaat/-houder
Breekplaten worden meestal in een breekplaathouder gemonteerd. Dit zijn twee metalen ringen waartussen de breekplaat komt. Deze unit wordt vervolgens tussen de flenzen van de installatie gemonteerd en met het juiste aanhaalmoment (zie de installatiehandleiding van jouw breekplaat) vastgezet. Hetzelfde geldt voor breekplaten die direct tussen flenzen gemonteerd worden.

Het is daarom belangrijk dat de montage zorgvuldig wordt uitgevoerd. Een verkeerd aanhaalmoment van de houder en/of breekplaat kan ertoe leiden dat de breekplaat niet goed afdicht bij een te laag aanhaalmoment of beschadigd raakt bij te hoog aanhaalmoment. Gevolg is dat de afdichting niet valt binnen het gespecificeerde breekbereik van de breekplaten.

Oriëntatie houder/breekplaat
Het is erg belangrijk dat de houder en breekplaat in de juiste stroomrichting worden geïnstalleerd. Als de losse breekplaat of de houder/breekplaatunit in de verkeerde stroomrichting wordt geïnstalleerd, kan dit serieuze gevolgen hebben voor de installatie en/of het systeem. De nominale breekdruk is dan compleet anders dan wat op de tagplaat van de breekplaat staat vermeld. Als een breekplaat niet openbreekt wanneer dat nodig is, kunnen de gevolgen catastrofaal zijn. Om deze reden staan er pijlen op zowel de tagplaat van de breekplaat als op die van de houder. Deze geven de stroomrichting aan. De stroomrichting wordt ook altijd duidelijk vermeld in de installatiehandleiding die meegeleverd wordt met de breekplaten.

Behandeling en opslag
Het is van groot belang dat breekplaten op de juiste manier worden bewaard en behandeld. Breekplaten zijn precisie-instrumenten en erg kwetsbaar. Eventuele schade aan de ‘dome’ (het bolle, holle of vlakke deel van de breekplaat dat in contact komt met het medium) of  de zitting (het gedeelte waarmee de breekplaat in de houder of flens wordt ingeklemd) tijdens het opslaan, hanteren of installeren van de breekplaat, zal de breekdruk beïnvloeden. De meeste breekplaten zijn ontworpen om ‘fail safe’ te zijn en zullen breken bij een lagere druk dan de nominale druk wanneer de dome beschadigd is. Ook zullen bepaalde breekplaten die standaard vacuümbestendig zijn, defect raken of niet goed functioneren onder vacuümomstandigheden als het membraan/dome van de breekschijf beschadigd raakt tijdens transport of installatie.

Onderdrukcondities
Stroomafwaartse omstandigheden, bijvoorbeeld tegendruk, condensatie of vuil, kunnen ook de prestaties van de breekplaat beïnvloeden. De kosten voor het vervangen van een voortijdig gebroken breekplaat kunnen zeer hoog oplopen, vooral als het systeem moet worden uitgeschakeld om de breekplaat te vervangen. Daarom raad ik aan om alle breekplaten periodiek te vervangen, zelfs als ze in goede staat lijken te zijn. Een handig moment om dit te doen is wanneer het systeem wordt uitgeschakeld voor gepland onderhoud.