Preguntas Frecuentes

Un disco de ruptura es un dispositivo de seguridad. Concretamente, un disco de ruptura es un sistema de seguridad de alivio de presión, con un diseño personalizado para romper a un presión de ruptura concreta. Está diseñado para proteger cualquier sistema presurizado dentro de una instalación, junto con su personal y equipamiento, de cualquier imprevisto o situación inesperada en la que se produzca una sobrepresión. La sobrepresión, en el peor de los escenarios, puede resultar en una explosión. Los discos de ruptura son un dispositivo simple y a prueba de fallos.

Generalmente, son dispositivos de un solo uso hechos de metal o grafito con un fino diafragma, diseñado para romperse (o estallar) a la presión determinada. Cada diseño de los discos se basa en las propiedades de tensión de la lámina del material para controlar la presión de ruptura.

Los discos pueden ser planos, de acción directa o de acción reversa, y pueden ser diseñados para trabajar con servicios tanto en fase gas como líquida (compresible / incompresible). Aunque normalmente se fabrican en forma de disco, estos dispositivos pueden hacerse también como paneles de venteo rectangulares o paneles de explosión.

Lo primero y más importante es que, un disco de ruptura se utiliza para la protección y seguridad de equipos, plantas y personas.

La presión y los sistemas presurizados están a nuestro alrededor. Una situación de sobrepresión puede ser extraordinariamente peligrosa. El principal objetivo es proteger y al mismo tiempo, minimizar el tiempo de mantenimiento del sistema. Los discos de ruptura son dispositivos pasivos de presión sin partes móviles y proporcionan un sellado hermético. Son altamente confiables, y están disponibles en una gran variedad de materiales, incluyendo aquellos resistentes a la corrosión.

Los discos de ruptura han demostrado a lo largo del tiempo ser un dispositivo de seguridad efectivo, de bajo coste y también de una actuación extremadamente rápida, normalmente tardan tres milisegundos en abrirse completamente.

En términos de comparación, los discos de ruptura son muy baratos comparados con las válvulas de seguridad alivio de presión (también conocidas como válvulas de alivio de seguridad). Una válvula de alivio de presión es un dispositivo que puede volver a cerrarse. Las válvulas pueden tener fugas, pero los discos de ruptura por lo general son herméticos. Hay algunas situaciones donde las válvulas son una opción más apropiada, por ejemplo, en una situación o proceso en continuo que no permita una parada para un servicio de mantenimiento o de reposición. Los discos pueden utilizarse junto con válvulas de seguridad de alivio de presión, tanto detrás como delante de la válvula.

Un disco de ruptura es un dispositivo de presión diferencial. Presión diferencial quieres decir que la presión en un lado del disco es o más alta o más baja que en el otro lado. Un disco de ruptura correctamente instalado crea un barrera impermeable en un sistema presurizado, el cuál estallará o abrirá cuando la diferencia entre las presiones a cada lado del disco llegue al valor designado.

Una forma simple de explicar lo que hace un disco de ruptura es que un disco de ruptura es a un sistema presurizado lo que un fusible es a un sistema eléctrico. La aplicación en el sistema presurizado puede ser tanto líquido como gas. Diseñado para ser el punto débil del sistema, conforme la presión interna augmenta, la membrana del disco de ruptura, al ser más fina, se debilita, además de ser más débil que las paredes del recipiente, lo que provoca que finalmente se rompa, lo que libera la presión a la vez que protege la integridad del sistema.

El vacío es una condición de proceso muy común. Ya que un disco de ruptura es un dispositivo diferencial, el vacío supone un diferencial de presión inverso. Muchos de los discos de altas prestaciones pueden soportar el vacío por la propia naturaleza de su diseño, sin la necesidad de añadir un soporte de vacío.

Sin embargo, cuando ese no es el caso, el soporte de vacío proporciona un refuerzo a la membrana del disco bajo condiciones de vacío. En algunos casos, el soporte de vacío no abre con el disco, con lo que el área de alivio del disco se ve reducida, y el valor de Kr del disco suele ser mayor.

Incluso un soporte de vacío que abra suele ofrecer alguna restricción al flujo del disco. Algunos diseños modernos han sido desarrollados para no requerir un soporte de vacío de forma que pueden soportar tanto vacío como contrapresión.

Hay varias respuestas a esta pregunta. En primer lugar, si el disco de ruptura que protege a una válvula de alivio del proceso no se rompe debido a la exposición a presiones excesivas del proceso, la válvula se mantendrá limpia y en perfectas condiciones. En consecuencia, los costes de mantenimiento de las válvulas se reducen drásticamente.

En segundo lugar, el aislamiento de las válvulas de alivio con discos de ruptura es algo inteligente desde un punto de vista ambiental. El “sello hermético” de un disco de ruptura evita fugas, filtraciones, goteos y vibraciones

No todos los discos de ruptura requieren un portadiscos. La mayoría de los discos de grafito no lo requieren y algunos de los discos metálicos se instalan directamente entre bridas. La mayoría de los discos que no requieren portadiscos están diseñados para bajas presiones de apertura, ya que los discos de mayor presión funcionan de forma más consistente cuando se mantienen en su lugar con un portadiscos.

El portadiscos asegura la geometría crítica alrededor del radio de transición del disco está bien controlada. El portadiscos también protege el disco durante su instalación en algunas situaciones.

Los portadiscos modernos están diseñados con tornillos pre-apretables integrados que permiten que el disco se instale en la comodidad del taller de mantenimiento antes de la instalación en campo con el par de apriete recomendado para garantizar el acoplamiento adecuado del sello de tipo “mordida”.

Una vez acoplado, el dispositivo puede ser instalado en el campo donde el par de apriete que provee la brida completará la plena funcionalidad del dispositivo.

Además, las instalaciones pre-apretables permitan su retirada del sistema de tuberías para su inspección y reinstalación sin perturbar la integridad del sellado. Los tornillos impregnados con fluoro polímeros se suministran de forma estándar para proteger contra la corrosión y tienen un coeficiente de rozamiento muy bajo.

La principal característica de los discos de acción directa es que la lámina se pone en tensión cuando se expone al sistema presurizado.

El estallido se produce cuando la tensión máxima de la lámina se ve superada por la presión del sistema. Por esta razón, también son conocidos como “discos de carga de tensión”.

Hay distintos diseños de los discos de acción directa disponibles que están modificados para ofrecer una mejor resistencia a los ciclos de presión, un mayor control sobre la presión de estallido, o que delimitan la fragmentación del disco.

La principal característica de los discos de acción reversa, o “discos de carga de compresión”, es que la lámina es sometida a compresión cuando se expone al sistema presurizado. La lámina se “pre-abulta” en fábrica en forma de bóveda y se instala con el sistema presurizado ejerciendo presión sobre la parte convexa de la bóveda. El estallido se produce cuando la bóveda del disco es superada por la presión del sistema y colapsa, abriéndose a lo largo de las marcas de la hoja, anillos de corte o cuchillas.

De nuevo, hay distintos diseños de los discos de ruptura de acción reversa que están modificados para ofrecer un mayor rango de presiones, un mayor control sobre la presión de estallido, o para aplicaciones compresibles o incompresibles.

Cabe hacer mención en que la carga de compresión de los discos de acción reversa permite la vida útil más alta para ciclos de presión dentro unas condiciones de operación de hasta el 95% de la presión de tarado del disco, sin incrementar la fatiga del o estallidos inesperados.

Se debe tener un cuidado especial al seleccionar un disco de ruptura de acción reversa, ya que como algunos diseños no son a prueba de fallos. Una selección incorrecta o una mala instalación pueden conducir a una situación peligrosa. Los discos de acción reversa son más susceptibles al daño y están normalmente diseñados tanto para trabajar con líquidos o con gases.

La elección de un disco directo o reverso es un proceso de eliminación y depende del número de criterios, tanto comunes como únicos para los requisitos de cada sistema. Por ejemplo, la máxima presión de operación de un recipiente, o la máxima presión de operación permitida, la presión de ruptura requerida, la tolerancia de ruptura, el ratio operativo, etc.; así como el proceso utilizado en las instalaciones.

Ciertas condiciones del disco y su adecuada instalación pueden influenciar en la vida útil del disco en servicio, pero de forma habitual, la causa es que el disco suele estar expuesto a presión que exceden la “Presión Máxima de Operación” del disco.

Algunos discos están diseñados para ser expuestos a una presión del sistema no superior al 50% de la presión de tarado del disco. Otros pueden exponerse hasta el 90% de la presión de tarado con solo una fatiga en el metal negligible. Exponer un disco a presiones que exceden su “Presión Máxima de Operación” (Expresada como un porcentaje de la presión de tarado del disco) puede reducir de forma drástica la esperanza de vida del disco en servicio.

Si cree que no obtiene la vida útil que necesita de su disco de ruptura, nos complacerá tener la oportunidad de hablar sobre sus condiciones de operación, y tal vez, recomendarle un diseño del disco que le ofrezca un servicio más prolongado. Recuerde que una instalación adecuada también influye de forma significativa en la vida útil del disco en servicio.