Artculo tcnico

Uso de discos de ruptura en combinacin con

vlvulas de seguridad

Las soluciones de alivio de presin son comunes en muchos procesos de la

industria para asegurar que las inversiones estn protegidas y que se crea un

ambiente de trabajo seguro. En este artculo, Fike, especialista desde hace ms

de 60 aos en el suministro de soluciones de seguridad comercial e industrial, profundiza en este campo de trabajo.

Roger Bours, director de Ventas en Fike Europe Pressure Relieve; Xavier

Used, responsible de Discos de Ruptura en Fike Ibrica; y Diego Lecuona, ingeniero comercial de Fike en la delegacin Madrid-Centro

1. Control de presin vs alivio de presin

Desde los primeros das de la Revolucin Industrial, los procesos industriales que trabajan en condiciones distintas de las presiones atmosfricas (tanto sobrepresin como vaco), normalmente requerirn (obligatorio), medidas para asegurar una operacin segura. Las legislaciones nacionales internacionales se desarrollan para asegurar que los niveles de seguridad requeridos no se incumplen y que el medio ambiente y las inversiones son seguros.

Como primera lnea de defensa, se suelen utilizar sistemas de control de presin. Estos sistemas de seguimiento vigilan la evolucin de la presin en los equipos de proceso e interactan en tiempo real con el sistema de control, para limitar la presin a un nivel aceptable. Los dispositivos de control y/o supervisin, que no son una parte necesaria de un sistema de seguridad, son por lo general excluidos de los estndares de diseo de seguridad, ya que se suelen incluir en un sistema de seguridad avanzado. Tambin puede incluir otras actividades relacionadas con el proceso, pero que no siempre pueden ser considerados como sistemas de seguridad dedicados. La fiabilidad de estos sistemas de control de presin depende de la informacin recibida de los dispositivos de instrumentacin y requiere de un anlisis extenso y vlido, basado en la probabilidad de fallo en demanda PFD (Probability Fail on Demand) o el nivel intrnseco de seguridad (Safety Integrity Level/SIL). Como en la mayora de los casos, los sistemas de control de presin no pueden asegurar el nivel necesario de fiabilidad en todas las condiciones de

servicio, el uso de (como ltima lnea de defensa) sistemas de alivio de presin se requiere a menudo. En los casos en los que los sistemas de control de presin no son capaces de alcanzar los niveles de seguridad de presin requeridos, estos dispositivos de proteccin dedicados salvaguardan la instalacin cuando se alcanza el umbral de presin crtica. La Figura 1 ilustra la correlacin entre los sistemas de control de presin, vigilancia y alivio de presin.

Es esencial tener en cuenta no slo el dispositivo de alivio de presin, sino todo el sistema de alivio de presin completo, con el fin de no reducir la capacidad de alivio o afectar negativamente al correcto funcionamiento de todos los dispositivos del sistema de alivio de presin. Los problemas de funcionamiento -donde se han observado- dentro de los sistemas de alivio de presin, suelen ocurrir por la incorrecta seleccin del dispositivo a utilizar o por el manejo errneo, instalacin incorrecta o falta de mantenimiento.

La evaluacin de los riesgos y la determinacin de todos los escenarios que puedan daar los equipos por presiones peligrosas o condiciones severas, deben de ser evaluados con la atencin suficiente y con un conocimiento extenso en la gestin del proceso. Un grupo multidisciplinar puede ser necesario para recopilar la informacin necesaria.

Para lograr la seguridad necesaria contra riesgos de presin, la industria ha estado utilizando los dispositivos de alivio de presin. Tales dispositivos se categorizan en dos tipos, los que se vuelven a cerrar despus de la apertura y los que no lo hacen. Ambos ofrecen caractersticas nicas que los hacen una seleccin viable para el ingeniero de diseo.

Este artculo se centra nicamente en los dispositivos de alivio de presin.

Figura 1. Relacin entre sistemas de control y sistemas de seguridad.

2. Dispositivos de alivio

La industria tradicionalmente ha trabajado con vlvulas de seguridad de presin (vuelven a cerrar despus de aliviar la presin) o con discos de ruptura (que no vuelven a cerrar una vez abierto) para conseguir una accin de alivio de presin.

Ambos tipos son aceptados como dispositivos de alivio primarios independientes, para proteger la instalacin contra aumentos de presin inadmisibles.

Los dispositivos de alivio de presin con cierre despus del alivio de presin (reclosing devices), comnmente conocidas como vlvulas de seguridad de alivio SRV (safety relief valves) o vlvulas de alivio RV (relief valves), estn diseadas para proporcionar una apertura a una presin determinada. Esto permite evacuar el exceso de presin, hasta que vuelve a un nivel de presin aceptable y se vuelve a cerrar la vlvula.

Estas vlvulas SRV o RV se accionan mediante un sistema de muelle u operacin pilotada.

Para proteger instalaciones contra presiones de vaco, se puede considerar el uso de vlvulas de alivio de vaco (VRV). Una vez ms, estos dispositivos se abrirn y permitirn restablecer la presin atmosfrica, al alcanzar la depresin de tarado.

Los discos de ruptura se prefieren a menudo para lograr un alivio de presin instantneo y sin restricciones (tanto sobrepresin como vaco). Consiste en una membrana calibrada (metlica o de grafito) que rompe cuando se llega a la presin establecida. Una vez se ha abierto la membrana, permanece abierta, por lo que la instalacin descarga la presin completamente.

Las principales propiedades de estos dispositivos fundamentales de proteccin se muestran en la Tabla 1.

Propiedades Discos de ruptura

Vlvulas de seguridad

Complejidad del dispositivo Bajo Alto

Coste de inversin Bajo Alto

Despus de la activacin Reemplazar Reset

Proteccin ante sobrepresiones S S

Proteccin ante vaco S No

Restricciones en las posiciones de montaje Ninguna Vertical slo

Coste de instalacin Bajo Alto

Coste de mantenimiento Bajo Alto

Requiere calibracin regular Ninguna S

Afectado por contrapresin S S

Prueba operacional posible Ninguna S

Estanco S No

Seleccin de materiales de construccin Amplio Limitado

Rango de tamaos Amplio Limitado

Cambio de la presin de tarado No S

Vlido para lquido/gas/2-fases S No

Tabla 1. Los discos de ruptura vs vlvulas de seguridad.

Dependiendo del equipo a proteger, y los requisitos del sistema de seguridad, los discos de ruptura y las vlvulas de seguridad, son complementarios y ambos ofrecen ventajas e inconvenientes nicos. La eleccin debe ser determinada por el ingeniero de diseo o usuario, dependiendo de las necesidades especficas de cada aplicacin.

3. Combinacin de RD y RV (discos de ruptura y vlvulas de seguridad)

A menudo, usar discos de ruptura en combinacin con vlvulas de seguridad es la mejor solucin. Dicha combinacin puede ser realizada en serie o en paralelo, ofreciendo al usuario una combinacin de caractersticas que une lo mejor de cada mundo. El ingeniero de diseo o responsable de seguridad debe considerar cuidadosamente qu combinacin proporciona las caractersticas especficas.

Figura 2. Combinaciones tpicas RD y RV.

Caso 1: Disco de ruptura en paralelo con vlvula de seguridad

Cuando se instala en paralelo, el objetivo principal de la vlvula de seguridad es que controle la sobrepresin de proceso, moderar la presin hasta que se considere aceptable y permitir que el proceso contine. Si el exceso de presin no puede ser controlado por la vlvula (debido a mal funcionamiento, bloqueo o de excesiva generacin de presin), la presin puede continuar aumentando hasta que alcanza la presin ms elevada con la que se ha tarado el disco de ruptura. Tras la activacin del disco de ruptura, ste proporciona un alivio adicional o de back-up para la sobrepresin, lo que lleva al sistema a una situacin segura.

Al utilizar los discos de ruptura y vlvulas de seguridad en paralelo, es necesario introducir un margen de presin para evitar la apertura prematura del disco de ruptura. Esto requiere que el punto donde se fija la presin de apertura de la vlvula de seguridad, est por debajo del rango de presin de rotura del disco de ruptura, con un margen adecuado. Los requisitos legales para la limitacin de la presin y la determinacin del tamao van desde:

El dimensionamiento de los dispositivos de alivio secundarios (disco de ruptura) ser tal que la presin no exceda del 116% de la presin de diseo del equipo (ASME Seccin VIII Divisin 1, UG-125 (c) (1)), hasta

La sobrepresin mxima no deber exceder del 110% de la presin de diseo del equipo (Directiva Europea para Equipos a Presin 93/23/EC; EN 764-7 6.1.4).

Caso 2: Disco de ruptura en serie con vlvula de seguridad

Los discos de ruptura pueden ser tambin instalados aguas arriba o aguas debajo de la vlvula. Cada geometra ofrece sus beneficios particulares al usuario.

A. Disco de ruptura aguas arriba de la vlvula de seguridad

La utilizacin de discos de ruptura aguas arriba de la vlvula es una prctica comn para conseguir uno o ms de los siguientes puntos:

1. Prevenir la obstruccin de la vlvula

2. Evitar la corrosin de las partes internas de la vlvula

3. Prevenir fugas a travs de la vlvula

4. Permitir pruebas in situ de la vlvula

Prevenir la obstruccin o desgomado (gumming) de la vlvula

A travs del uso de discos de ruptura adecuadamente seleccionados y diseados, puede evitarse la acumulacin de producto o polimerizacin. La mayora de las vlvulas de seguridad son, debido a su geometra de entrada, no adecuadas para su uso en ambientes que puedan crear capas de producto (lo que derivara en un

incremento de la presin de apertura o incluso la incapacidad de apertura de la vlvula). El uso de un disco de ruptura aguas arriba reduce la necesidad de la inspeccin peridica, de mantenimiento o de limpieza (aumento de la productividad) y la fiabilidad de la seguridad.

Prevenir la corrosin de los interiores de la vlvula

Cuando el fluido del proceso requiere de materiales resistentes a la corrosin especficos, pueden reducirse las opciones de la vlvula y/o tener un impacto sustancial en el precio y plazo de entrega de la misma y de los posteriores repuestos.

Mediante la instalacin de un disco de ruptura fabricado con una aleacin resistente aguas arriba de la vlvula, sta queda aislada fsicamente del proceso. La exposicin a los medios de proceso se limita a un nico caso: una sobrepresin. Despus de esto el disco de ruptura debe ser sustituido y la vlvula debe ser limpiada/cambiada. Hasta que se produzca este evento de emergencia, la vlvula se mantiene en condiciones ptimas, sin verse afectada por el proceso.

Esto permite el uso de vlvulas de alivio y repuestos estndar' lo que deriva en ahorros sustanciales en la inversin y repuestos iniciales, una gama ms amplia de posibles proveedores de vlvulas de seguridad y tiempos de entrega ms cortos.

Prevenir fugas a travs de la vlvula

La mayora de las vlvulas accionadas por resorte basan la estanquidad en las superficies de sellado metal-metal y la carga aplicada con dicho resorte. Esto inevitablemente da como resultado alguna fuga que aumenta a medida que la presin de operacin se acerca a la presin de tarado de la vlvula.

Las tasas de fuga de la vlvula se regulan con estndares de la industria y las tasas de fuga aceptables se definen (API 576). Cuando dichas tasas de fuga son inaceptables (por ejemplo, por motivos/restricciones en el medio ambiente, naturaleza txica de productos o para evitar la prdida de valor durante el proceso) el usuario puede elegir vlvulas con asiento blando o vlvulas pilotadas. Ambas opciones requieren mayores inversiones y aun as pueden tener restricciones, como la disponibilidad del material adecuado de la junta trica para mantener las prestaciones al ser expuesta al proceso, las fugas de la vlvula pilotada, la corrosin, taponamiento, polimerizacin, etc. Por concepto, los discos de ruptura ofrecen menores ratios de fuga y existen modelos que pueden considerarse libres de fuga. La instalacin de discos de ruptura aguas arriba de la vlvula elimina las emisiones de una manera sencilla y rentable.

Permite realizar pruebas in-situ en la vlvula

El uso de las vlvulas para proteger instalaciones est vinculado a la necesidad de calibraciones peridicas de estos dispositivos de seguridad. Dependiendo de los requisitos legales locales, la calibracin, puede ser necesaria anualmente. Dado que es necesario parar el proceso y extraer la vlvula de alivio de los equipos de proceso para realizar estas pruebas de calibracin -a menudo hay que hacerlo en un instituto de prueba especial o centros de servicio cualificados- pueden surgir importantes costes econmicos, por lo que se intenta ampliar al mximo estos intervalos entre calibraciones. Dichas ampliaciones pueden ser autorizadas por las autoridades de supervisin competentes, siempre que el usuario proporcione pruebas de que la presin de ajuste de la vlvula no ha sido afectada durante este intervalo. Esto se puede lograr mediante el anlisis regular de la vlvula in situ, por ejemplo, sin necesidad de desmontar la vlvula de la instalacin y verificando el funcionamiento normal de sta.

Mediante la instalacin de un disco de ruptura aguas arriba de la vlvula se crea un volumen pequeo que permite la introduccin controlada de presin entre el disco de ruptura y la entrada de la vlvula.

Esta presin (posiblemente en combinacin con una fuerza de traccin especial de test y un equipo de medicin aplicado al vstago de la vlvula para superar la fuerza del muelle y mantener la vlvula cerrada) puede ser medida y registrada como una evidencia del correcto funcionamiento de la vlvula (aceptable como prueba). El coste relativo de la implantacin del disco de ruptura es generalmente mucho menor que la prdida de produccin y la necesidad de retirar y volver a montar la vlvula.

Cuando se baraja la opcin de implantar un disco aguas arriba de la vlvula hay que tener en cuenta lo siguiente:

El disco de ruptura no puede interferir con la operacin de la vlvula.

No est permitida la fragmentacin del disco, lo cual podra llevar a obstruir el orificio de la vlvula o hacer que no pueda ser capaz de volver a cerrar.

Se necesita una distancia suficiente para que el disco pueda abrir sin bloquear la boquilla de la vlvula. Puede ser necesario una atencin especial: por ejemplo, al abrir un nico ptalo del disco de ruptura, podra llegar ms all del soporte y llegar a la zona de entrada de la vlvula.

Para asegurar el correcto funcionamiento de la vlvula de alivio, el disco de ruptura debe de especificarse conjuntamente con la vlvula. Hay que asegurar que la cada de presin durante el flujo en la entrada de la vlvula no supera el 3%. En la mayora de los casos esto restringe la distancia entre el disco de ruptura y la entrada de la vlvula a una distancia mxima de 5 dimetros de tubera. Esta situacin se logra a menudo mediante la instalacin del disco de ruptura directamente aguas arriba de la vlvula. Las distancias ms largas entre el disco de ruptura y la vlvula - por ejemplo, mediante la introduccin de secciones de tubo o espaciadores - puede dar lugar a la creacin de ondas de presin de reflexin, despus de la apertura del disco de ruptura. Este fenmeno puede dar como resultado no deseado el re-cierre del disco de ruptura o incluso fragmentacin y debe ser evitado.

Dado que el disco de ruptura, al igual que la vlvula, es un dispositivo que reacciona a la presin diferencial entre el lado de aguas arriba y aguas abajo, deben tomarse todas las medidas posibles para evitar que cualquier aumento de presin inadvertida que se produzca en la cavidad entre el disco y la entrada de la vlvula. La mayora de los estndares de la industria y las legislaciones relacionadas con presiones, requieren que la presin en la cavidad est bien controlada y/o ventilada a la atmsfera. Esto se consigue habitualmente mediante el uso de un conjunto que consiste en manmetro o indicador y un venteo libre. Hay que tener en cuenta:

Si el espacio est cerrado, un medidor de presin por s solo no es suficiente. Este enfoque se basa en que el personal de planta compruebe peridicamente cada manmetro para asegurarse de que no ha habido una acumulacin de presin. De ser as, podra ocasionar una situacin de inseguridad durante horas, das o incluso semanas cada vez.

Un mtodo ms apropiado es un interruptor de presin o transmisor que proporcione una alarma en la sala de control.

Un medidor de presin junto con su interruptor o transmisor es a menudo la mejor opcin, no slo para la sala de control, sino tambin para el personal de mantenimiento, quienes tendrn tambin constancia de una presin elevada antes de romper las bridas de la tubera.

En algunos casos no se ventea. En otros se llevar a cabo un venteo a la atmsfera, a un depsito o a un colector de recuperacin. Es comn en estos casos utilizar una vlvula de exceso de flujo (un tipo de vlvula de retencin) en la lnea de venteo. En

condiciones de flujo muy bajas, como en el caso de la expansin trmica del aire atrapado, la vlvula de retencin permite que el fluido se ventee. Cuando el disco se rompe, la vlvula de exceso de flujo se cierra para evitar la prdida de fluido a travs de la rejilla de ventilacin.

El uso de indicadores de ruptura (rotura de filamento), por s solos no se consideran adecuados a menos que sean capaces de detectar las fugas a travs del disco de ruptura.

Ninguna configuracin es ideal para todas estas aplicaciones. La posible corrosin o toxicidad de los fluidos es a menudo lo que determina cmo controlar y ventear.

Cuando se instalan discos de ruptura aguas arriba (en la entrada) de las vlvulas de alivio, el tamao del disco debera tener al menos el mismo tamao nominal de la entrada de la vlvula. Adems, la capacidad de alivio nominal de la vlvula de seguridad, segn lo indicado por el fabricante de la vlvula, debe reducirse en un 10% o alternativamente reducirlo al valor de la capacidad combinacin certificado (donde esa combinacin especfica ha sido probada y certificada por un organismo acreditado). Ver Tabla 2.

Tabla 2. Certified Combination Capacity Values de los discos de ruptura de Fike.

La presin de apertura del disco de ruptura debe ser fijada de conformidad con los estndares legislativos y guas:

ASME VIII Division 1 UG-127 dice: deriva en la apertura de la vlvula y coincide con la ruptura del disco. Para el test de capacidad de combinacin, ASME UG-132(a)(4)(a) dice: La presin de disparo marcada debe estar entre el 90% y el 100% de la presin de disparo de la vlvula.

API RP520 prrafo 2.3.2.2.2 dice: la presin de disparo especificada y la presin ajustada deben tener el mismo valor nominal.

En ISO4126-3 prrafo 7.2: El lmite mximo de presin de disparo no debe exceder del 110% de la presin de ajuste o una presin manomtrica de 0,1 bar y El lmite mnimo no debe ser menor del 90% de la presin de ajuste.

Aunque todas las caractersticas son ligeramente diferentes, hay una gua bsica que siempre es la misma: mantener la presin de disparo especfica del disco de

ruptura y la presin de la vlvula con el mismo valor nominal (ignorando las tolerancias). Esto cumple con el propsito de cada una de las normas y es relativamente fcil de implementar.

Puede haber casos especiales en los que es deseable mantener estas presiones significativamente diferentes; en estos casos, el usuario debe evaluar cuidadosamente tanto en el disco de ruptura, como en la vlvula de alivio para asegurar que no hay efectos adversos sobre el rendimiento conjunto.

Dimensionado y marcado

El proceso de dimensionado para una vlvula es exactamente el mismo que para un conjunto vlvula disco de ruptura, salvo por la aparicin del factor de combinacin (CCF). Este factor representa el ratio de la capacidad de combinar vs la capacidad de colocar la vlvula de manera autnoma.

CCF = Capacidad de combinacin / Capacidad de la vlvula. El CCF para la mayora de los casos (de acuerdo con EN/ISO 4126-3) es 0,90 (es decir, la combinacin tiene una capacidad por defecto del 90% frente a la capacidad nominal de la vlvula, si no conocemos nada ms de la capacidad actual). En ISO 4126-3 se aade que, para el uso del CCF por defecto, se requiere que los ptalos del disco de ruptura permanezcan en el soporte despus de la ruptura. En caso contrario, se deber utilizar un valor probado o certificado.

Los valores mayores de 0,90 pueden ser utilizados en ciertos casos, siempre y cuando se hayan realizado pruebas especficas con una combinacin de vlvula disco de ruptura. Normalmente se refiere como factor de capacidad de combinacin certificado (CCCF).

Los mtodos para establecer un valor CCCF varan segn el cdigo aplicable y estn resumidos como sigue:

ASME

El test debe ser realizado por un laboratorio autorizado y los resultados deben de quedar registrados en el National Board of Boiler and Presseure Vessel Inspectors.

Se requiere una prueba de slo un tamao para establecer un CCCF para una gama completa de tamaos.

Las pruebas llevadas a cabo con el tamao ms pequeo y la presin mnima correspondiente, cubre todas las presiones ms altas en ese tamao y todos los tamaos mayores.

En ISO 4126-3

No hay requisitos de un organismo o laboratorio

El mtodo de un tamao y de tres tamaos es aceptado

El mtodo de un tamao es aplicable a todas las combinaciones del mismo tamao y diseo de discos de ruptura y vlvulas sometidas a presiones igual o por debajo del test

El mtodo de tres tamaos es aplicable a todas las combinaciones con el mismo diseo de discos de ruptura y vlvulas, en todos los tamaos iguales o mayores que el ms pequeo de los tamaos testeados y con presiones iguales o mayores que la mnima para esa medida.

Ambos, ASME y EN/ISO, tienen sus propios requisitos para el marcado de la placa de caractersticas para reflejar la capacidad (o el factor combinado de capacidad) de la combinacin, modelo y nombre da ambos fabricantes Disco y Vlvula. Aunque estos requisitos son para ambos ASME y EN/ISO, rara vez se suministra dicha informacin, ya que lo ms comn es comprar ambos componente por separado a cada uno de los fabricantes sin tener constancia el uno del otro.

B. Disco de ruptura aguas abajo de la vlvula de seguridad

La razn principal para utilizar los discos de ruptura aguas abajo son:

Prevenir la corrosin de las vlvulas

Prevenir la incrustacin/taponamiento en la vlvula

Prevenir la contrapresin variable que afecta a la vlvula

Detectar fugas en la vlvula de alivio

Figura 3. Disco de ruptura en la salida de la vlvula.

Evitar la incrustacin / taponamiento de la vlvula de alivio: Cuando los sistemas de alivio de presin ventean a un colector comn, existe el riesgo de que el material pueda entrar en el lado de venteo de las vlvulas de seguridad instaladas. Cuando dichos medios de venteo producen corrosin o polimerizacin, el lado externo del mecanismo de vlvula de alivio puede verse afectado, y como resultado puede no funcionar correctamente cuando sea necesario. Mediante la instalacin de un disco de ruptura con las propiedades adecuadas, aguas abajo de la vlvula de alivio, el fluido queda aislado de la vlvula, por lo tanto, evita dichos efectos y aumenta la fiabilidad del sistema de seguridad y la reduccin de la necesidad de las inspecciones y mantenimiento. Para asegurarse que el disco de ruptura no impide el correcto funcionamiento de la vlvula, la presin de apertura el mismo debe ser lo ms baja posible, mientras que el rea de flujo neto mnimo previsto del disco de ruptura debe ser por lo menos tan grande como el rea de alivio de la salida de la vlvula.

Evitar la corrosin de las partes internas de la vlvula: Para evitar la corrosin y la necesidad de inspeccin, mantenimiento y reparacin de la vlvula, se puede considerar el uso de un disco de ruptura aguas abajo. La presin de ajuste de este disco de ruptura debe ser lo suficientemente baja como para no afectar el correcto funcionamiento de la vlvula de alivio aguas arriba.

Prevenir la contrapresin que afecta al rendimiento de la vlvula: Cuando la contrapresin puede estar presente, deben tenerse en cuenta los efectos que sta tiene sobre el rendimiento de la vlvula de alivio. Esto puede hacerse mediante la seleccin de distintas caractersticas de la vlvula de alivio, tales como fuelles

metlicos equilibrados o utilizando vlvulas pilotadas. Esta seleccin tendr un impacto econmico y da lugar a la necesidad de piezas de repuesto adicionales y/o mantenimiento. Como alternativa, el uso de discos de ruptura instalados aguas abajo, en la salida de la vlvula de alivio, evita que la vlvula quede expuesta a la contrapresin.

Detectar fugas o la activacin de la vlvula de alivio: Mediante la deteccin de la ruptura del disco aguas abajo -a menudo realizado por medio de indicadores de ruptura utilizados como una parte integral del disco de ruptura - los operadores de la planta pueden obtener la informacin necesaria para saber que algo ocurre y que puede producirse el venteo. Cuando se controla el espacio entre la salida de la vlvula y el disco de ruptura, se puede detectar la fuga en la vlvula a tiempo y evitar as las emisiones.

El uso de discos de ruptura aguas abajo de la vlvula de alivio es relativamente desconocida, pero ofrece muchos beneficios y posibilidades para la planta. El uso de esta combinacin tiene que cumplir con los siguientes requisitos de tamao y presin de tarado:

1. El rea mnima de flujo neta del disco de ruptura instalado en la salida de la vlvula debe ser igual o mayor que el rea de alivio de salida de la vlvula.

2. La presin de rotura del disco tiene que ser tan baja como sea posible, para reducir cualquier efecto sobre el rendimiento de la vlvula de alivio.

3. Donde sea aplicable, el disco de ruptura seleccionado tiene que ser capaz de soportar las contrapresiones que se esperan del sistema de tratamiento de efluentes.

4. La apertura del disco de ruptura no obstaculizar la apertura de la vlvula o dificultar su rendimiento.

5. El diseo del sistema tendr en cuenta los efectos adversos de cualquier fuga a travs de la vlvula de alivio o a travs del disco de ruptura, para garantizar su rendimiento y fiabilidad.

6. La vlvula de seguridad no puede dejar de abrirse a la presin de apertura prevista, independientemente de cualquier contrapresin que pueda acumularse entre la salida de la vlvula y el disco de ruptura. El espacio entre la salida de la vlvula y el disco de ruptura debe ser venteado, drenado o se proveern los medios adecuados para garantizar que una acumulacin de presin no afectar el correcto funcionamiento de la vlvula. El venteo, el control de la presin y la seleccin de disco para bajas presiones de ruptura, se utilizan comnmente para cumplir estos requisitos.

7. La tapa de una vlvula de tipo de fuelle equilibrado debe ser venteado para evitar la acumulacin de presin, ya que afecta a la presin de tarado de la vlvula.

Requisito ASME Sect. VIII, Div.1 (API) EN ISO 4126-3 Comentarios

Definicin de la combinacin RD/PRV

Ninguna Disco de ruptura est dentro de 5

dimetros de tubera de la entrada de la PRV

Si el DR no est dentro del tamao de 5 dimetros, entonces no es aplicable el Factor de Capacidad de

Combinacin

Regla del 3%

La cada de presin entre recipiente y la entrada de PRV, incluyendo el efecto del

discode ruptura, no ser superior al 3% de la presin de ajuste de la vlvula en

condiciones de mximo flujo

La cada de presin entre el recipiente y la entrada de PRV, incluyendo el efecto del disco de ruptura, no ser superior al 3%

de la presin establecida de la vlvula en condiciones de mximo flujo

La diferencia entre el flujo marcado en la placa de caractersticas u otro mximo podra ser significativa. Por ejemplo, Y si el PRV se tara muy por debajo de la MAWP

(presin mxima permitida de trabajo) pero dimensionado para evitar que se exceda el 110% de la MAWP? Puede que sea imposible cumplir con los requisitos de la ISO en esta

situacin.

CCCF Mtodo de un tamao aplicable a todos los

tamaos iguales o mayores que la combinacin probada

Mtodo de un tamao para un nico tamao o mtodo de los tres tamaos a

ser aplicado a la familia

La bsqueda de los 3 factores de capacidad de combinacin de tamaos en ISO es complicado, debido al coste y la

logstica. Con un valor predeterminado de 0,9 la amortizacin en 3 pruebas de tamao es mnima.

Apertura del disco en la vlvula No hay requisito especfico

Los ptalos no deben sobresalir del cabezal del disco, a no ser que la

influencia de los mismos en el rendimiento de la PRV haya sido evaluado y probado para cumplir con los requisitos

de la clusula 7

Ambos cdigos utilizan el lenguaje que prohbe al DR poner en peligro el rendimiento de la PRV. El documento ISO parece adoptar una postura firme sobre el tema de los ptalos, pero apunta a la clusula 7, que permite a un CCF

por defecto (Fd) de 0,9

Documentacin de las combinaciones

Marcado en la placa para la combinacin prevista por el usuario, PRV, mfr, RD mfr

El proveedor de la solucin proporcionar la placa de identificacin, certificado,

ensamble y las instrucciones de instalacin... teniendo en cuenta

losresultados de un anlisis de riesgos.

En ambos cdigos existen vacos para estos requisitos. En la prctica, estos requisitos se siguen rara vez

ASME Seccin VIII, Divisin 1 vs en ISO 4126-3. Comparacin y contraste de varios requisitos entre los dos estndares ms importantes. Los requisitos API RP520 estn tomados directamente de la seccin ASME VIII,

Divisin 1.

Conclusiones

Las soluciones de alivio de presin son comunes en muchos procesos de la industria para asegurar que las inversiones estn protegidas y que se crea un ambiente de trabajo seguro. Los dispositivos ms utilizados para ofrecer seguridad en las presiones se seleccionan en base a unas necesidades especficas, dependiendo de la aplicacin. Las vlvulas de seguridad y discos de ruptura normalmente se especifican, cada uno con sus caractersticas y consideraciones y proporcionan al diseador varias soluciones viables para su sistema.

El uso de discos de ruptura en combinacin con las vlvulas de alivio, se puede llevar a cabo con diferentes geometras y combinaciones. Estas configuraciones ofrecen muchos beneficios para el usuario; reduccin de costes ambientales, control de emisiones, aumenta los niveles de seguridad/fiabilidad y un mejor desempeo de los sistemas de seguridad de la planta. Los diseadores de sistemas de proceso deben evaluar los efectos individuales y hacer una seleccin de qu geometra funciona mejor para cada necesidad. Los estndares de la industria y la legislacin aseguran que las soluciones de seguridad se utilizan con eficacia. En la mayora de las aplicaciones, la solucin combinada de discos de ruptura y vlvulas de seguridad, ofrece an ms valor y beneficios.

Cuando son necesarios especialistas de alivio de presin, estos estn disponibles para ayudar a determinar el mejor camino a seguir.