Glosario de alivio de presión

Un estándar reconocido según el 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 revienta. Normalmente, esta presión sería la misma que la presión de ruptura marcada, a menos que el disco estuviera mal instalado o dañado. La contrapresión en el disco probablemente causaría una desviación de la presión de ruptura marcada.

Un disco de ruptura con carga de compresión se instala en un sistema de modo que la presión de operación normal se encuentre en el lado convexo o elevado de la corona formada. Un ejemplo de un disco de ruptura con carga de compresión sería un sistema de pandeo inverso.

Un disco de ruptura dañado estallará a una presión diferente a la prevista. Esta disparidad se puede representar mediante un valor denominado índice de daño. Este índice es igual a la presión de rotura real de un disco dañado, dividida entre la presión de rotura estampada. Un índice de daño de 1 o menos garantiza a su cliente que el disco, incluso dañado, estallará a la presión de rotura estampada o por debajo de ella, mientras que un valor superior a 1 indicaría que la presión de rotura real podría superarla. Por ejemplo, un disco dañado con una presión de rotura estampada de 100 psig y un índice de daño 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 estallará cuando la presión diferencial a través de él supere la presión de ruptura marcada. Si el sistema presenta contrapresión, esta debe sumarse a la presión de ruptura marcada para calcular la presión de ruptura real.

Una prueba de rotura en hornos simula la temperatura de funcionamiento a la que se espera que funcione el disco. Por ejemplo, si se solicita un disco OsecoElfab FAS con una presión de rotura específica a una temperatura específica, se realizarán una o más pruebas de rotura en un horno ambiental para verificar que el disco se rompa efectivamente en esa combinación de eventos.

Se refiere a un disco con una tasa de daño y una tasa de reversión de 1 o menos. Si un disco está dañado o se instala al revés, se abrirá a la presión de ruptura marcada o por debajo de ella.

El Proceso de Hallazgo es un procedimiento experimental controlado que los artesanos realizan para lograr una presión de ruptura dentro del rango de fabricación. El fabricante de discos utiliza fórmulas matemáticas, controles estadísticos de proceso y registros históricos para determinar una presión de ruptura específica.

El concepto de coeficiente de pérdida "K" se ha utilizado durante muchos años para definir las pérdidas "menores" en los sistemas de tuberías debido a codos, tes, accesorios, válvulas, reductores, etc. Por lo tanto, K es la pérdida de presión expresada en términos del número de cargas de velocidad. Si bien K depende técnicamente de la geometría del componente y del número de Reynolds, la dependencia es más fuerte con la geometría en un flujo turbulento completamente desarrollado. Existen 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 confiable de KR para el disco de ruptura. API RP521 dio una estimación de 1,5 para KR, independientemente del diseño del disco, etc. En la mayoría de los casos, este fue un valor conservador. Sin embargo, como lo demuestra el Libro Rojo de la Junta Nacional, hay varios discos con KR nominal por encima de este valor.

Un "Lote" consta de todos los discos en un mismo pedido, de tamaño y estilo similares, con los mismos requisitos de presión de ruptura 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 debe caer la presión de ruptura marcada para que sea aceptable para un requisito particular según lo acordado entre el fabricante del disco de ruptura y el usuario o su agente”. (UG-127 Nota al pie 46)

El rango de fabricación es una desviación predeterminada y permisible de la presión de rotura solicitada, dentro de la cual la presión de rotura estampada puede caer y aún considerarse aceptable para el fabricante y el usuario. Es similar a las tolerancias en 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 consideraría "piezas buenas" dentro del rango. Tenga en cuenta que todos los discos del lote se estamparían a la misma presión de rotura.

A menudo, el rango de fabricación se puede ajustar desplazando todo el rango al lado negativo de la presión de rotura solicitada. Siguiendo nuestro ejemplo anterior, el 15 % del rango de fabricación total se puede desplazar al lado negativo. Ahora, la presión de rotura solicitada de 100 lb sería la máxima posible y la presión de rotura estampada en el disco estaría entre 85 lb y 100 lb. Como antes, todos los discos del lote se estamparían a la misma presión de rotura. En algunos casos, se encuentran disponibles discos de ½ o ¼ de rango.

El rango de fabricación de los discos de ruptura premarcados, como los discos PCR y FAS de OsecoElfab, suele expresarse en rangos del 10 %, 5 % o incluso 0 %. Un disco de ruptura con un rango del 0 % tiene una presión de ruptura estampada exactamente igual a la solicitada, sin desviaciones. Los rangos de los discos de ruptura marcados siempre son negativos. Por ejemplo, la presión de ruptura estampada para un disco FAS de 100 lb con un rango de fabricación del 5 % se situaría entre 95 lb y 100 lb, ambos inclusive.

Al describir un disco de ruptura OsecoElfab con opciones, solemos usar abreviaturas descriptivas como COV o RSTDR. Estas abreviaturas se asignan de arriba a abajo. Los posibles accesorios incluyen anillos, revestimientos y soportes de vacío. Con este sistema, sabrá que un RCOV significa un anillo sobre un disco compuesto con un soporte de vacío debajo.

Algunos tipos de discos están diseñados para estallar o romperse sin fragmentarse. 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 ruptura estampada. La relación de funcionamiento se expresa generalmente como un porcentaje y varía según el tipo de disco. Si se excede la relación de funcionamiento, la vida útil del disco se reducirá. Para una buena vida útil, el disco debe operarse a su relación de funcionamiento o a una presión inferior. Por ejemplo, un disco estándar de OsecoElfab tiene una relación de funcionamiento de 0,7 o 70 %. Esto significa que el disco no debe operarse a más del 70 % de la presión de ruptura estampada para una buena vida útil.

Otros discos, como el FAS o el PCR, tienen una relación de funcionamiento del 0,9 o del 90 %.

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

Usando un ejemplo, veamos la relación entre estos factores. Supongamos que va a proteger un recipiente con una MAWP de 500 psig y una presión de operación normal de 410 psig. Ha elegido el disco de ruptura ranurado FAS porque no es fragmentario. Su presión de ruptura solicitada es de 500 psig. Ahora tendremos que considerar el rango de fabricación. Si ordenó el disco con un rango de fabricación del 10% (10%, 5% y 0% disponibles), sus discos podrían tener una presión de ruptura estampada de 450 psig a 500 psig. Supongamos el "peor caso" en el que la presión de ruptura estampada es de 450 psig. Debido a que la relación de operación es del 90%, la presión de operación normal en este disco no debe exceder los 405 psig, que es 5 psig menor que los 410 psig que requiere su sistema. Necesitaría ordenar un rango de fabricación del 5% para satisfacer adecuadamente los requisitos en 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 al vacío (como el del espacio). A nivel del mar, la atmósfera terrestre ejerce una presión de 14,7 psi. Los humanos no la sentimos porque la presión interna de nuestros cuerpos coincide con la presión externa. Si un manómetro se calibra para marcar cero en el vacío, a nivel del mar en la Tierra marcaría 14,7 psi. Por lo tanto, una lectura de 30 psig en la Tierra representa una presión absoluta de 44,7 psi. De forma más general, x psig + 14,656 = x psig.

Dando forma al disco de ruptura en la planta en su forma tradicional de corona.

La relación de inversión es igual a la presión de ruptura real de un disco de ruptura instalado en reversa dividida entre la presión de ruptura estampada. Si el valor es 1 o menor, el disco se liberará a la misma presión de ruptura estampada o por debajo de ella, incluso al instalarse 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 refiere a la desviación aceptable entre la presión de ruptura estampada y la presión de ruptura real. ASME exige que la desviación no supere el ±5 % a la temperatura especificada del disco para presiones superiores a 40 psig. Para presiones superiores 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 reviente. La presión de ruptura a esta temperatura estará impresa en la etiqueta del disco.

A menudo denominada presión de ajuste o presión de ruptura, es la presión impresa en la pestaña que indica el punto en el que el disco está diseñado para abrirse. La pestaña indicará una temperatura específica del disco junto con la presión de ajuste, según lo exige el código ASME.

Los materiales estándar de OsecoElfab para discos de ruptura incluyen acero inoxidable 316, níquel 200, Inconel 600, Monel 400 y aluminio. Otros materiales adecuados para la construcción de discos de ruptura incluyen tantalio, Hastelloy C, materiales con baño de plata y oro, y diversos plásticos como Ryton. El fluoropolímero se utiliza habitualmente para revestimientos, cubiertas de ranuras y sellos no metálicos.

Se instala un disco de ruptura con tensión en un sistema de modo que la presión de operación normal se encuentre en el lado cóncavo o ahuecado de la corona pre-abultada. Cuando el material de construcción alcanza su límite elástico, el disco se abre para liberar la presión atrapada.