Conforme el ASME VIII Div. 1 todo recipiente hermético que trabaje a una presión superior a la presión atmosférica debe tener un dispositivo de alivio de presión (PRD Pressure Relief Device), ya sea una válvula de alivio o un disco de ruptura.

El objetivo de un PRD (Pressure Relief Device) en las plantas de procesamiento, es evitar daños a los equipos, evitar lesiones a personal o eliminar cualquier riesgo que comprometa el bienestar de la comunidad en general. Un PRD no tiene como función, controlar y/o regular la presión en un recipiente.

Los discos de ruptura son una de las soluciones más seguras y usadas para alivio de presión, ellos pueden trabajar con medios líquidos, gas y/o vapor. En la actualidad existen dos tipos de discos de ruptura, los forward o de acción directa y los reverse o de acción inversa, siendo estos últimos los más utilizados y seguros. Cuando hablamos de estos tipos de acción, nos referimos a su geometría. Los discos de ruptura tienen forma de domo, es decir, son cóncavos; Cuando son de acción directa, la presión del recipiente a proteger actúa sobre la parte cóncava y cuando son de acción inversa, la presión actúa sobre la parte convexa. También se clasifican por su forma de ruptura, existen los fragmentables y los no fragmentables; siendo los segundos los más seguros ya que al momento de romper no se desintegran y solo abren liberando y aliviando la presión interna del recipiente.

Fike, fabrica discos de ruptura desde hace más de 50 años, tiene una gran variedad de materiales, siendo el más común el acero inoxidable 316L, pero también utiliza cualquier aleación especial como Titanio, Monel, Hastelloy o Inconel. Dentro de su portafolio de soluciones también está el grafito, aplicación que también es muy común. El acero carbono no es un material ideal para fabricar discos de ruptura por su alto contenido de carbono, lo cual no permite una deformación correcta.

Disco de ruptura Poly-SD

Disco de ruptura AXIUS

 

 

 

 

 

 

Holders Fike

Es importante conocer el significado de la siguiente terminología:

  • Presión de ruptura: Es análoga a la presión de seteo de una válvula de alivio; es la presión a la que romperá el disco a determinada temperatura. Fike es un fabricante acreditado ASME, esto lo obliga a que, para fabricar un disco, deba testar 3, cómo mínimo. El resultado de las presiones a las que rompieron los discos será la presión marcada en el disco final.
  • Rango de manufactura: Es una tolerancia que se acuerda entre el cliente y el fabricante; esta no puede violar la verdadera tolerancia que es dada por el ASME VIII, Div. 1.
  • Tolerancia: Es lo que exige la norma, conforme el ASME, la tolerancia permitida para presiones de ruptura ≤ 40 PSI, la tolerancia debe ser de ± 2 PSI; para presiones de ruptura > de 40 PSI, la tolerancia debe ser de ± 5%
  • Radio de operación: Es un cociente que relaciona la máxima presión de operación, dividida entre la presión de ruptura marcada en el disco. Este valor se expresa en % y puede variar entre 50% y 95%, siendo 95% un valor que muestra la calidad de fabricación del disco.

El diámetro del disco y la presión de ruptura, siempre deben ser definidas por especialistas de proceso. Existen tres métodos matemáticos para determinar el dimensionamiento de los discos de ruptura, estos son:

  • Método del coeficiente de descarga Kd.
  • Método de la resistencia de flujo Kr.
  • Método de la capacidad combinada.