Discos de ruptura

Condiciones de utilización
Aunque las válvulas de seguridad son los dispositivos de alivio de presión más utilizados, en ciertas circunstancias no pueden dar una completa protección. Entonces se debe considerar la instalación de discos de ruptura. Son unos dispositivos de alivio de presión sin cierre repetido del mecanismo, accionados por diferencia de presión entre el interior y exterior ydiseñados para funcionar por estallido o venteo de un disco.
Las condiciones que deciden la instalación de discos de ruptura en vez de válvulas de seguridad son:
• Un aumento rápido de la presión
• La existencia de fluidos tóxicos cuyo escape por una válvula de seguridad no está permitido.
• Fluidos corrosivos que pueden causar un deterioro progresivo de las válvulas de seguridad.• Fluidos que pueden depositar sólidos o gomas que interfieran el buen funcionamiento de las válvulas de seguridad.
Las principales ventajas de los discos de ruptura son que estos dispositivos aíslan completamente el fluido del lado externo de descarga y que son más económicos en su compra y mantenimiento.
En contrapartida sus inconvenientes principales son la imposibilidad de nuevo cierre y lanecesidad de detención del proceso en caso de ruptura, para la reposición de uno nuevo. Este último se supera combinando un disco de ruptura con una válvula de seguridad o instalando dos discos de ruptura en paralelo.
Otros inconvenientes son:
• Requieren normalmente un margen mayor entre la presión de funcionamiento y la presión de diseño del recipiente a proteger.
• La existencia depulsaciones de presión pueden ocasionar fallos prematuros del disco si la presión de funcionamiento está demasiado cerca de la presión de estallido del disco.
• Al ser dispositivos de presión diferencial, son sensibles a los cambios de la contrapresión (presión estática existente a la salida de una válvula de seguridad o en la cara exterior del disco de ruptura).
Tipos de discos de rupturaDisco de ruptura abovedado convencional
Es un disco de ruptura en forma bombeada con su superficie cóncava enfrentada a la presión de estallido y diseñado para fallar por tensión.

Disco de ruptura abovedado convencional

El disco convencional puede ser de forma abovedada sencilla, compuesto y ranurado. El disco abovedado sencillo es de un espesor uniforme en todo su diámetro, mientras que eldisco compuesto es multicapa con una de las capas con líneas ranuradas para reducir su resistencia y controlar la presión de estallido. Otra capa hace de sellado, normalmente de teflón y ofrece una mayor resistencia a la corrosión. El disco abovedado ranurado consta de un elemento único similar al sencillo pero con unas ranuras o incisiones en el lado exterior al proceso. El disco con líneasranuradas es más robusto y menos susceptible a daños que el abovedado sencillo.
El disco se coloca en una montura. Requiere un apoyo para presión inversa en caso de que no sea suficiente fuerte para resistirla. Ese apoyo debe estar unido de forma permanente al disco de ruptura o diseñado de tal forma que sólo se pueda instalar del lado correcto del disco.
Disco de ruptura abovedado invertido.
Es undisco de ruptura en forma bombeada con su superficie convexa enfrentada a la presión de estallido y diseñado para fallar por fuerzas de pandeo, flexión o cizalladura.

Disco de ruptura abovedado invertido

La rotura del disco puede estar ayudada por:
• Hojas de cuchilla en el lado de aguas abajo del disco que lo cortan durante la inversión del bombeado. Este método no es preferido nipermitido por algunos grandes usuarios debido a su impredictibilidad y por lo delicado en su manipulación.

Disco de ruptura abovedado invertido con hojas de cuchilla

• Preincisión que forma unas líneas de debilidad de forma que el disco falla a lo largo de esas líneas durante la inversión.
• Diseño deslizable o rasgable que falla al ser expelido aguas abajo de su montura. Se requiere...