Glosario de alivio de presión

Una norma reconocida según la cual la mayoría de los fabricantes de discos de ruptura construyen sus productos.

Esta es la presión real en el sistema cuando el disco de ruptura estalla. Esta presión será normalmente la misma que la presión de rotura estampada, a menos que el disco esté mal instalado o dañado. La contrapresión en el disco probablemente causaría una desviación de la presión de rotura estampada.

Un disco de ruptura cargado por compresión se instala en un sistema de manera que la presión normal de funcionamiento se encuentra en el lado convexo o elevado de la corona formada. Un ejemplo de disco de ruptura cargado por compresión sería un sistema de pandeo inverso.

Un disco de ruptura dañado estallará a una presión distinta de la prevista. Esta disparidad puede ser reportada por un valor llamado ratio de daño. El ratio de daño es igual a la presión de rotura real de un disco dañado, dividida por la presión de rotura estampada. Una relación de daños de 1 o menos asegura a su cliente que el disco, incluso dañado, estallará a la presión de estallido estampada o por debajo de ella, mientras que un valor superior a 1 indicaría que la presión de estallido real podría superar la presión de estallido estampada. Por ejemplo, un disco dañado con una presión de rotura estampada de 100 psig y una relación de daños de 1,5 podría tener una presión de rotura real de 150 psig.

Un disco de ruptura es un dispositivo de presión diferencial. El disco estalla cuando la presión diferencial que lo atraviesa supera la presión de rotura estampada. Si el sistema tiene contrapresión, ésta debe añadirse a la presión de rotura estampada para calcular la verdadera presión de rotura.

Una prueba de rotura en hornos para simular la temperatura de funcionamiento bajo la cual se espera que el disco funcione. Por ejemplo, un disco OsecoElfab FAS se pide con una presión de rotura específica a una temperatura determinada. Se realizarían una o varias roturas de prueba en un horno ambiental para verificar que el disco se rompería efectivamente con esa combinación de eventos.

Se refiere a un disco con una Relación de Daño y una Relación de Reversión de 1 o menos. Si un disco está dañado o se instala al revés, el disco seguirá abriendo a la presión de ruptura estampada o por debajo de ella.

El proceso de búsqueda es un procedimiento controlado y experimental al que se someten los artesanos para conseguir una presión de rotura dentro del rango de fabricación. El fabricante de discos utiliza fórmulas matemáticas, controles estadísticos del proceso y registros históricos para encontrar una determinada presión de rotura.

El concepto de coeficiente de pérdida "K" se ha utilizado durante muchos años para definir las pérdidas "menores" del sistema de tuberías debidas a los codos, tes, accesorios, válvulas, reductores, etc. Por lo tanto, K es la pérdida de presión expresada en términos del número de cabezas de velocidad. Aunque K depende técnicamente de la geometría de los componentes y del número de Reynolds, la dependencia es más fuerte con respecto a la geometría en un flujo turbulento completamente desarrollado. Hay varias fuentes que pueden proporcionar Kentrance, Kelbow, Kpipe y Kexit. Antes de la revisión de 1998 del Código ASME, el ingeniero no tenía una fuente fiable de KR para el disco de ruptura. La norma API RP521 daba una estimación de 1,5 para el KR, independientemente del diseño del disco, etc. En la mayoría de los casos se trataba de un valor conservador. Sin embargo, tal y como demuestra el Libro Rojo de la Junta Nacional, hay varios discos con un KR nominal superior a este valor.

Un "lote" está formado por todos los discos de un pedido que son del mismo tamaño y estilo con los mismos requisitos de presión de rotura y temperatura. En otros pedidos, son idénticos.

ASME describe el rango de fabricación de la siguiente manera: "El rango de diseño de fabricación es un rango de presión dentro del cual la presión de ruptura marcada debe caer para ser aceptable para un requisito particular según lo acordado entre el fabricante del disco de ruptura y el usuario o su agente." (UG-127 Nota a pie de página 46)

El rango de fabricación es una desviación predeterminada y admisible de la presión de rotura solicitada, dentro de la cual puede caer la presión de rotura estampada y seguir considerándose aceptable para el fabricante y el usuario. Es similar a las tolerancias en las piezas mecanizadas. Los rangos de fabricación se publican en el catálogo por tipo de producto. Cada estilo de disco tiene su propia tabla de rangos de fabricación. Un ejemplo de rango de fabricación para un disco estándar o compuesto podría ser el siguiente: Supongamos una presión de rotura solicitada de 100#, y un rango de fabricación entre +10% y -5%. Este pedido de discos podría producirse con una presión de rotura estampada en cualquier lugar entre 110# y 95#, y se considerarían "piezas buenas" dentro del rango. Tenga en cuenta que todos los discos del lote se estamparían con la misma presión de rotura.

A menudo, el rango de fabricación puede ajustarse desplazando todo el rango hacia el lado negativo de la presión de rotura solicitada. Utilizando nuestro ejemplo anterior, el rango total de fabricación del 15% puede desplazarse hacia el lado negativo. Ahora la presión de rotura solicitada de 100# sería la máxima posible y la presión de rotura estampada en el disco se situaría entre 85# y 100#. Como antes, todos los discos del lote se estamparían a la misma presión de rotura. En algunos casos, existen discos de ½ o ¼ de rango.

El rango de fabricación de los discos de ruptura pretroquelados, como los discos PCR y FAS de OsecoElfab, suele expresarse en rangos de 10%, 5% o incluso 0%. Un disco de ruptura con un rango del 0% tiene una presión de rotura estampada exactamente como se pidió, sin desviación. Los rangos de los discos de ruptura marcados están siempre en el lado negativo. Por ejemplo, la presión de rotura estampada para un disco FAS de 100# con un rango de fabricación del 5% iría de 95# a 100# inclusive.

Al describir un disco de ruptura OsecoElfab con opciones, solemos utilizar abreviaturas descriptivas como COV o RSTDR. Estas abreviaturas se asignan de arriba hacia abajo. Entre los posibles accesorios se encuentran los [R]ings, los [L]iners y los soportes de [V]acuum. Utilizando este sistema, se sabría que un RCOV significaría un [R]ing encima de un [CO]mposite Disc con un soporte de [V]acuum debajo.

Algunos estilos de discos están diseñados para estallar o romperse sin producir trozos. Otros están diseñados para producir una fragmentación mínima.

El ratio de explotación se refiere a la relación entre

presión de funcionamiento normal y presión de rotura estampada. La relación de funcionamiento suele expresarse en forma de porcentaje y varía según el tipo de disco. Si se supera la relación de funcionamiento, la vida útil del disco se verá reducida. Para obtener una buena vida útil, el disco debe funcionar a su relación de funcionamiento o por debajo de ella. Por ejemplo, un disco estándar OsecoElfab tiene una relación de funcionamiento de 0,7 o 70%. Esto significa que el disco no debe ser operado a más del 70% de la presión de ruptura estampada para una buena vida útil.

Otros discos como el FAS o el PCR tienen un ratio de funcionamiento de 0,9 o 90%. Es

Es importante tener en cuenta la relación de funcionamiento al seleccionar un disco de ruptura.

Utilizando un ejemplo, veamos la relación entre estos factores. Supongamos que va a proteger un recipiente con una presión de trabajo máxima de 500 psig y una presión de trabajo normal de 410 psig. Usted ha elegido el disco de ruptura marcado FAS porque no se fragmenta. Su presión de rotura solicitada es de 500 psig. Ahora tendremos que considerar el rango de fabricación. Si pidió el disco con un rango de fabricación del 10% (10%, 5% y 0% disponible), sus discos podrían tener una presión de rotura estampada de 450 psig a 500 psig. Supongamos el "peor caso" en el que la presión de rotura estampada es de 450 psig. Dado que la relación de funcionamiento es del 90%, la presión normal de funcionamiento de este disco no debería superar los 405 psig, que son 5 psig menos que los 410 psig que requiere su sistema. Tendría que pedir un rango de fabricación del 5% para satisfacer adecuadamente los requisitos de este ejemplo.

(libra-fuerza por pulgada cuadrada manométrica) es una unidad de presión relativa a la atmósfera circundante. En cambio, la psia (libra-fuerza por pulgada cuadrada absoluta) mide la presión relativa a un vacío (como el del espacio). A nivel del mar, la atmósfera terrestre ejerce una presión de 14,7 psi. Los seres humanos no sienten esta presión porque la presión interna de sus cuerpos coincide con la presión externa. Si un manómetro está calibrado para indicar cero en el vacío, a nivel del mar en la Tierra indicaría 14,7 psi. Así, una lectura de 30 psig en la Tierra representa una presión absoluta de 44,7 psi. Más generalmente, x psig + 14,656 = x psig.

Formación del disco de ruptura en la planta en su forma tradicional de corona.

La relación de reversión es igual a la presión de ruptura real de un disco de ruptura instalado en reversa dividida por la presión de ruptura estampada. Si el valor es 1 o menos, el disco se liberará a su presión de ruptura estampada o por debajo de ella, incluso cuando se instale en reversa. Si el valor es mayor que 1, la presión de ruptura real será mayor que la presión de ruptura estampada.

El término Tolerancia de Ruptura se aplica a la cantidad de desviación aceptable entre la presión de ruptura estampada y la presión de ruptura real. ASME exige que la desviación no sea superior a +/- 5% a la temperatura del disco especificada para presiones superiores a 40 psig. Para presiones inferiores a 40 psig se requiere una tolerancia de ruptura de +/- 2 psig.

La temperatura especificada por el cliente a la que se espera que el disco estalle. La presión de rotura a esta temperatura estará estampada en la etiqueta del disco.

A menudo se denomina presión de ajuste o presión de ruptura. Se trata de la presión estampada en la pestaña que indica a qué punto está diseñado el disco para abrirse. Una temperatura de disco especificada se estampará en la pestaña con la presión de ajuste, como exige el código ASME.

Los materiales estándar de los discos de ruptura deOsecoElfabincluyen el acero inoxidable 316, el níquel 200, el Inconel 600, el Monel 400 y el aluminio. Otros materiales adecuados para la construcción de discos de ruptura son el tantalio, el Hastelloy C, los materiales chapados en plata y oro, y diversos plásticos como el Ryton. El fluoropolímero se utiliza normalmente para los revestimientos, las cubiertas de las ranuras y las juntas no metálicas.

Un disco de ruptura cargado por tensión se instala en un sistema de manera que la presión normal de funcionamiento se encuentra en el lado cóncavo o en forma de copa de la corona prebulada. Cuando el material de construcción alcanza su punto de fluencia, el disco se abre para aliviar la presión atrapada.