Calcular el tamaño del Disco de Ruptura
Para evitar presurizar el equipo de proceso hasta el límite que pueda poner en riesgo a los trabajadores y la planta de proceso, es necesario dimensionar el disco de ruptura para que pueda liberar la cantidad de fluido necesario. El cálculo requiere conocer las condiciones de proceso, las características del disco seleccionado, el diseño del sistema de descarga y el estado termodinámico del fluido.
Contacte con Aura para ayudarle a dimensionar su disco de ruptura. Ahorrará tiempo y le ayudaremos a evitar posibles errores.
Protección contra sobrepresiones
- Según EN ISO 4126-7, ASME y API520
- Para descarga bloqueada, fuego externo y otros escenarios de riesgo.
- El Disco de Ruptura como sistema de alivio único o en combinación de varios dispositivos, en serie o en paralelo.
- Podemos ayudarle aportando los datos de cálculo relativos a los principales reactivos utilizaos en la industria.
- Para gases, vapor, vapor sobrecalentado, líquidos, y fluidos viscosos
Artículo Técnico en Industria Qímica:
Se describen los pasos a tener en cuenta en la fase del dimensionado del Disco de Rupruta. Se desarrollan las fórmulas del estándar EN4126-7 con ejemplos explicativos.
Venteo de emergencia en tanques atmosféricos
- Según API2000, APQ y EN ISO 28300
- Para escenarios de venteo de emergencia (fuego externo), Bombeo para el trasvase de líquidos, vaporización, variaciones climáticas, mezclas de productos con diferentes valores de T de vaporización y errores de operación entre otros.
- Siguiendo los requisitos de la norma española de Almacenamiento de Productos Químicos APQs
Protección contra vacío
Puede utilizar el disco de ruptura como válvula rompedora de vacío. Podemos utilizar las fórmulas para un fluido gas (aire) subrítico de las normativas citadas anteriormente para dimensionar el disco de forma que entre en el tanque la cantidad de aire necesario para compensar:
- Depresión generada por el vaciado del tanque bien sea por gravedad o por bombeo.
- Depresión generada por la condensación del vapor en tanques atmosféricos por el cambio de temperatura exterior.
- Depresión generada por el desajuste del sistema de refrigeración con la aportación de líquido volátil.
- Condensación por fallo en el sistema de limpieza CIP/SIP
En el vídeo adjunto se aprecia la rotura del sello de Teflon del disco en el rango de 2mbar a 17mbar para evitar el colapso de un tanque de 70000l por el vacío generado durante la descarga.
Método de Resistencia al Flujo
Los estándares EN4126, ASME y API 520 Describen las fórmulas cuando el disco descarga directo a la atmósfera y consecuentemente limita la longitud de la tubería de entrada y salida del disco de ruptura.
La descarga directa a la atmósfera es una condición ideal que en la realidad se da en muy pocos casos.
Todos los estándares recomiendan utilizar el método de resistencia al flujo, pero no dan indicaciones de como aplicarlo. Estos métodos consideran al Disco de Ruptura como un elemento adicional en el cálculo de la pérdida de carga del sistema de descarga.
El fabricante del Disco de Ruptura aporta los valores adimensionales de la resistencia al flujo: KRG para fluidos en estado gaseoso, KRL cuando el fluido es líquido y KRGL si la resistencia medida experimentalmente es independiente del estado del fluido.
Los métodos más reconocidos son el método Crane (1988) recogido en TP410 y limitado a fluidos no viscosos y el método Darby (2001).
Método de Integración Directa para sistemas bifásicos y fluidos supercríticos
Este método es el que da resultados que mejor concuerdan con las pruebas experimentales. Se utiliza para calcular el área necesaria con fluidos bifásicos y supercríticos (P y T por encima del punto crítico) que durante la descarga pueden pasar o terminar por la zona de fluidos bifásicos.
El método consiste en conocer para cada ΔP desde P inicial a P final la temperatura y la densidad del fluido estimando que la descarga se comporta como un proceso isoentrópico. Se calcula el flujo másico necesario para cada ΔP y se selecciona el flujo másico mayor a lo largo de todo el proceso de descarga. Conociendo el flujo máximo, podremos calcular el área mínima de alivio que debe aportar el Disco.
Alivio de presión de un fluido líquido incompresible.
Poca energía acumulada.
Alivio de presión de un fluido compresible, gas.
Gran cantidad de energía acumulada.
SOLUCIONES EN ALIVIO DE PRESIÓN