Combinación de Disco de Ruptura y Válvula de Venteo de Seguridad

Introducción
Los recipientes a presión según norma ASME permiten el uso de un dispositivo de disco de ruptura (disco de explosión) tanto en válvulas de venteo de entrada como de salida. Esta combinación de disco de ruptura (disco de explosión) y válvulas de venteo de seguridad es cada vez más frecuente en plantas petroquímicas, químicas y petrolíferas.

Esta combinación válvula-disco anteriormente pudo haber sido considera tan sólo como un mero gasto añadido. Sin embargo hoy está ampliamente aceptado que aislar una válvula de venteo de seguridad de este modo en realidad ahorra costes en los siguientes cinco aspectos:

• No se producen fugas del producto del proceso a la atmósfera;
•  Períodos más largos entre reacondicionamientos;
• Las válvulas pueden ser comprobadas en el mismo sitio donde están instaladas;
• Se puede usar material de asiento de válvulas de menor coste; y
• La vida útil de la válvula se alarga aislando fluidos corrosivos de las partes internas de la válvula.

Este boletín has sido publicado para proporcionar datos, aplicaciones y beneficios en el uso en serie de discos de ruptura (disco de explosión) y válvulas de venteo de seguridad.

Beneficios de Usar Discos de Ruptura en Combinación con Válvulas de Venteo
Hay como mínimo cinco ventajas en el uso de discos de ruptura (discos de explosión) para aislar válvulas de venteo de seguridad.

Ventaja Nº 1 No se producen fugas de proceso a la atmósfera
La principal razón para aislar válvulas de venteo de seguridad con discos de ruptura (discos de explosión) es para prevenir que haya fugas de proceso en la atmósfera. En válvulas de venteo de seguridad convencionales, el estándar API 526 indica que para un orificio de tamaño F o menor, la fuga máxima permitida es de 40 burbujas / minuto (aproximadamente 6 pies cúbicos por 24 horas).
Un disco de ruptura (disco de explosión) usado en la entrada de una válvula de venteo actúa como una barrera de metal sólido entre el proceso y la válvula.

Esto no sólo previene contaminación del aire (y por tanto cumple las normativas EPA), sino que también permite ahorrar costes. Las fugas pueden producir costosas pérdidas de producto de modo constante que se pueden evitar con una combinación de un disco de ruptura (disco de explosión) y una válvula de venteo de seguridad.

Ventaja Nº 2 Las válvulas pueden ser comprobadas en el mismo sitio donde operan
Cuando un disco de ruptura (disco de explosión) es usado para aislar una válvula de venteo de seguridad, ésta puede ser comprobada en campo. Con un disco de ruptura (disco de explosión) inverso instalado en la válvula de entrada, la válvula de venteo de seguridad puede ser probada en el lugar donde ésta opera por una única persona con un dispositivo portátil de medida de presión.

Para conseguir esto sin quitar la válvula del proceso (es decir, donde ya existe una válvula de venteo correctamente funcional), se inyecta aire o un gas inerte como Nitrógeno en el habitáculo entre el disco de ruptura (disco de explosión) y la válvula de venteo de seguridad. Esto deberá hacerse cuando sea seguro (normalmente cuando el proceso está parado). Seguidamente se incrementa la presión cuidadosamente hasta que se oiga un 'pop' o se oiga un siseo de la válvula.

En ningún caso se deberá exceder la presión en un 110% de la presión nominal indicada en el disco de ruptura (disco de explosión) inverso. 

Ventaja Nº 3 Se alarga la vida útil de la válvula
La tercera ventaja principal de usar una combinación de disco / válvula es que se alarga la vida útil de la válvula de venteo de seguridad. El disco de ruptura (disco de explosión) actúa como una barrera metálica sólida entre la válvula y el proceso. El disco previene que la acumulación de producto se adhiera a los componentes metálicos de la válvula que, de lo contrario, afectarían al rendimiento de la misma y a la seguridad del sistema. Puesto que el medio del proceso no va a entrar en contacto con las superficies internas y componentes de la válvula, ésta se mantendrá en mejor estado hasta que llegue el momento de aliviar la presión.

Ventaja No. 4 Periodos más Largos entre Re-acondicionamientos
Puesto que los componentes internos de las válvulas no están normalmente expuestos a la contaminación del proceso, las válvulas se mantienen en condiciones protegidas, permitiendo así periodos más largos entre re-acondicionamientos.

Ventaja No. 5 Se Puede Usar Material de Válvula de Menor Coste
El elevado coste inicial de una válvula de venteo de seguridad se puede reducir realizando pedidos con metal de menor coste y aislando la válvula con un disco de ruptura (disco de explosión). Por ejemplo, si normalmente se requiere una válvula Hastelloy, en su lugar se podría usar una válvula de acero al carbono, suponiendo un ahorro medio de un 65%. Este ahorro sobradamente cubriría el coste de un disco de ruptura (disco de explosión) aparte de las ventajas 1-4 descritas anteriormente.

Aplicaciones de Aislamiento de Válvula de Venteo de Seguridad
Para aislar válvulas de venteo de seguridad con discos de ruptura (discos de explosión), se debe de usar un disco de ruptura (disco de explosión) inverso. Este disco puede soportar presiones en dos direcciones; por tanto permiten ser comprobados en campo y eliminan la necesidad de soporte de vacío para un proceso en vacío. A continuación se muestra una guía para seleccionar el disco de ruptura correspondiente para cada aplicación.

1. NUEVA CONSTRUCCION – AISLAMIENTO DE ENTRADA DE VALVULA
Para instalaciones de nueva construcción, el sistema STA-SAF®  de BS&B es recomendado para el aislamiento de la entrada de válvula de venteo. El sistema STA-SAF® es un concepto probado en discos de ruptura (discos de explosión) y tecnología de cabezal de seguridad. El dispositivo de disco de ruptura STA-SAF® que encaja con las bridas ASME – ANSI / EN y JIS, pueden ser pre-tensadas en el taller y garantiza una correcta instalación mediante un perno en forma de J y muescas para centrar el disco. El soporte STA-SAF®,  tipo SRB-7RS™, puede ser usado con los discos de explosión inversos S-90™, JRS™, RLS™, SKr™, LPS™ o Sigma™, dependiendo de la presión de explosión requerida y las condiciones de servicio. 

El sistema STA-SAF® cubre la mayoría de los rangos de las válvulas de venteo de seguridad de presiones determinadas. Para servicios de gas, se puede usar cualquier disco de explosión inverso del sistema STA-SAF® en el cabezal SRB-7RS. Para servicios en líquido, se pueden usar discos de ruptura de tipo RLS™, SKR™, LPS™ o Sigma™. Para presiones más altas mírese los discos de ruptura inverso RLS™. Las especificaciones para cada una estos discos de ruptura se pueden encontrar en la página web de BS&B.
El sistema STA-SAF® es ideal para aislar válvulas de venteo de seguridad, con las siguientes ventajas:

• Disponible en tamaños desde 1" a 30";
• Diseñado para evitar fragmentaciones;
• A prueba de fallos; pocas averías y bajo índice de riesgo de inversión;
• No requiere cuchillas que mantener; y 
• Presión operativa hasta 100%  de la presión mínima de explosión del disco (Sigma™); los discos deben ser usados hasta el 90% de la presión mínima de explosión.

 
2. AISLAMIENTO DE LA ENTRADA DE VALVULA RETROFIT
Para aislar válvulas de venteo de seguridad que ya estén en uso con tuberías de descarga rígidas, se recomienda Ensamblaje de Disco de Ruptura (Disco de Explosión) SVI™. El SVI™ es un disco de ruptura (disco de explosión) inverso S-90™ similar al descrito anteriormente, pero soldado en su propio ensamblaje de pieza única que se introduce en la tubería de entrada. El SVI™ es único pues:

• No requiere cabezales de seguridad;
• Encaja en las tuberías existentes;
• Tiene todas las ventajas del Disco de Ruptura (Disco de Explosión) S-90™;
• Está disponible en los tamaños 1-1/2" a 6" (incluyendo 2-1/2").

3. NUEVA CONSTRUCCION O AISLAMIENTO DE VALVULA RETROFIT
Con las normas de la EPA más estrictas, que causan que  las válvulas de venteo de seguridad sean concentradas en vez de liberadas a la atmósfera, es importante aislar la salida (así como la entrada) de la válvula de venteo de seguridad  con un disco de ruptura (disco de explosión) para evitar la corrosión de "contraflujo" y aislar las válvulas cuya presión fija se vea afectada por la contrapresión variable.
El disco de ruptura (disco de explosión) de baja presión de tipo AV™ es ideal para este caso.
El Disco AV™ no requiere Cabezales de Seguridad, viene con sus propias juntas y encaja entre las bridas estándar ASME – ANSI / EN / JIS. Sus ventajas la hacen idóneas para el aislamiento de las salidas de las válvulas:

• Presiones de explosión bajas, 1 a 15 psig;
• Explosiona en ambas direcciones a la misma presión (ratio 1:1)
• Ambos lados son idénticos, por tanto no existe riesgo de instalarlo del revés;
• Disponible en tamaños 2" al 36".

Para más información sobre materiales, presiones, y otros datos con respecto a los arriba indicados Discos de Ruptura de BS&B para aislamiento de válvulas de venteo de seguridad, consulte los siguientes Boletines de BS&B:

Producto	Número de Boletín
STA-SAF® y S-90™ o JRS™	77-4001
STA-SAF® y RLS™	77-4001
STA-SAF® y SKr™	77-4003
STA-SAF® y LPS™	77-4002
STA-SAF® y Sigma™	77-4011
SVI™	77-4005
AV™	77-8001

Datos para Seleccionar un Disco de Ruptura (Disco de Explosión) o una Válvula de Venteo de Seguridad
Para entender mejor el uso de discos de ruptura (discos de explosión) para aislar válvulas de venteo de seguridad, compare las ventajas y desventajas de cada dispositivo de venteo.

VALVULAS DE VENTEO DE SEGURIDAD

• Válvulas de asiento metálico tienen fugas a la atmósfera – produciendo una pérdida de producto así como  contaminación atmosférica.
• Alto coste.
• Requiere un elevado nivel de mantenimiento – puesto que el proceso pasa a través de la válvula, tiene que ser comprobado periódicamente para su correcto funcionamiento. El sistema debe de pararse. 
• Ajustable
• Blow down -  vuelve a cerrarse tras escape de presión,
• Reutilizable – se vuelve a cerrar tras cada operación.

DISPOSITIVO DE DISCO DE RUPTURA

• No tiene fugas – Estanqueidad,
• Bajo coste.
• Bajo mantenimiento.
• Configuración fija.
• No vuelve a cerrarse.
• Desechable (disco de ruptura / disco de explosión) – debe ser reemplazado después de cada operación.

COMBINACION DISCO DE RUPTURA / VALVULA DE VENTEO DE SEGURIDAD

• No tiene fugas - Estanqueidad.
• Coste medio.
• Mantenimiento requerido medio.
• Ajustable.
• Blow down -  vuelve a cerrarse tras escape de presión.
• La válvula es reusable, el disco es desechable.
  
  

Testigo Indicador
Las normas ASME requieren que se proporcione un medidor de presión, válvula tricock, venteo libre, o un testigo indicador adecuado, en el espacio entre un dispositivo de disco de ruptura (disco de explosión) y una válvula de venteo de seguridad.