En este artículo se describen algunos de los muchos procesos y parámetros de los dispositivos que hay que tener en cuenta a la hora de seleccionar un disco de ruptura, con referencia a la norma API 520, Parte I.
API 520 Parte I es una norma escrita y publicada por el Instituto Americano del Petróleo. Es la norma de preferencia en la selección de dispositivos de alivio de presión en aplicaciones petroquímicas. En el caso de los discos de ruptura, esta norma destaca los distintos tipos de dispositivos, cómo seleccionarlos correctamente y el cálculo de tamaño utilizado para la selección.
Cuando se selecciona un disco de ruptura para una aplicación, hay que tener en cuenta muchos parámetros del proceso y del dispositivo. Dado que todos ellos afectan al rendimiento de un disco de ruptura durante un evento de alivio, es importante definirlos con precisión.
- Presión de trabajo máxima admisible (MAWP) del recipiente
- Estado de los fluidos
- Presiones y temperaturas de funcionamiento
- Frecuencia y magnitud de las fluctuaciones de presión
- Capacidad de socorro requerida
- Corrosividad del fluido de proceso
- Condiciones de vacío y contrapresión
- Equipos anteriores, posteriores y paralelos, incluidos los PRD
- Presión y temperatura de ruptura
- Ratio de explotación
- Gama de diseños de fabricación
- Tolerancia al estallido
- Tipo de disco
- Materiales de construcción
- Tamaño y clase de la línea de discos/soportes
Uno de los temas más confusos para los diseñadores es la selección del rango de diseño de fabricación del disco de ruptura. Esto se confunde a menudo con la tolerancia a la rotura, que es una cualidad muy diferente.
El rango de diseño de fabricación (también conocido como rango de fabricación) define los límites de presión máxima y mínima dentro de los cuales se puede marcar la presión de rotura de un disco de ruptura. Los rangos más comunes son 0%, 5% y 10%, aunque existen otros rangos estándar para varios diseños de discos de ruptura. El 5% indica que la presión de rotura se marcará en la media de las roturas de prueba de un lote de discos de ruptura, que debe situarse entre el +0% y el -5% de la presión de rotura solicitada. El 10% es similar al rango del 5% pero permite que las roturas de prueba se sitúen entre el +0% y el -10%. Un rango del 0% permite marcar la presión de rotura sólo en la presión de rotura solicitada. Se prefiere un rango del 0% ya que evita la confusión cuando se reordena o se actualiza el equipo de discos de ruptura.
La tolerancia a la rotura se refiere a la precisión del rendimiento del disco de ruptura. Describe la cantidad de desviación aceptable entre la presión de rotura marcada y la presión de rotura real en la práctica. ASME exige que la desviación no sea superior a +/- 5% a la temperatura especificada del disco para presiones superiores a 40 psig. Las presiones de 40 psig e inferiores requieren una tolerancia de ruptura de +/- 2 psig.
El API 520, Parte I, sección 4.3.6.2.3 destaca el proceso para la selección adecuada de un disco de ruptura. Este proceso de selección se resume a continuación. OsecoElfab recomienda seguir esas directrices y complementar el proceso con el apoyo de nuestros equipos técnicos de ventas e ingeniería.
1. Seleccione el límite superior del rango de diseño de fabricación. Normalmente se trata de la presión de trabajo máxima admisible (PTMA) del equipo que se está protegiendo, pero en algunas aplicaciones puede superar la PTMA. Cuando hay contrapresión superpuesta, hay que tener más cuidado al seleccionar el límite superior del rango de diseño de fabricación.
2. Determine la presión de rotura especificada restando la parte positiva del rango de diseño de fabricación del límite superior del rango de diseño de fabricación.
3. Determine el límite inferior del rango de diseño de fabricación restando la parte negativa del rango de diseño de fabricación de la presión de rotura especificada.
4. Determine la relación de funcionamiento dividiendo la presión máxima de funcionamiento por el límite inferior del rango de diseño de fabricación.
5. Al calcular la relación de operación para discos de ruptura con presiones de ruptura de 15 a 40 psig, reste la tolerancia de ruptura requerida de +/- 2 psig del límite inferior del rango de diseño de fabricación antes de calcular la relación de operación. Póngase en contacto con OsecoElfab para obtener ayuda en la selección de una relación de operación para presiones de ruptura inferiores a 15 psig.
A la hora de seleccionar un disco de ruptura, siempre recomendamos trabajar con un ingeniero de una empresa especializada en seguridad a presión, como OsecoElfab. Esto es para verificar la selección correcta, y garantizar la seguridad y el cumplimiento.