Disco de ruptura: cómo funciona y cuál es su importancia

Los discos de ruptura son dispositivos esenciales en numerosas industrias, desde la química y la petroquímica hasta la farmacéutica y la alimentaria. Su función principal es proteger equipos y sistemas de procesos contra sobrepresiones y sobrecargas térmicas, evitando daños mayores y garantizando la seguridad en el trabajo.

En este artículo, profundizaremos en cómo funciona un disco de ruptura y cuál es su importancia en la prevención de accidentes y en la protección de equipos y procesos industriales. También exploraremos los diferentes tipos de discos de ruptura disponibles en el mercado y las consideraciones clave para seleccionar el disco de ruptura adecuado para una aplicación específica.

¿Qué es un disco de ruptura?

Un disco de ruptura, también conocido como ruptor de membrana, es un dispositivo de seguridad diseñado para proteger sistemas y equipos de presiones excesivas o de sobrecargas térmicas repentinas. Consiste en una lámina de materiales técnicos muy resistentes, como metales o polímeros, que se coloca en una apertura o en la tubería de un sistema de procesos.

Cuando la presión o la temperatura alcanzan un nivel crítico, el disco de ruptura se deforma rápidamente y se rompe, liberando el exceso de presión o evitando daños por sobrecargas térmicas repentinas. De esta manera, el disco de ruptura actúa como un "fusible de seguridad" para el sistema, protegiéndolo y evitando riesgos de explosión o daños mayores.

¿Cómo funciona un disco de ruptura?

Un disco de ruptura es un dispositivo pasivo, lo que significa que no requiere una fuente externa de energía para su funcionamiento. Su principio básico de funcionamiento se basa en la resistencia mecánica de la lámina o membrana que lo compone.

En condiciones normales de operación, la presión o la temperatura dentro del sistema se mantiene dentro de los límites de diseño y el disco de ruptura permanece intacto. Sin embargo, cuando la presión o la temperatura exceden los valores preestablecidos, el disco de ruptura se somete a una tensión extrema y se deforma hasta alcanzar su punto de ruptura.

Una vez que el disco de ruptura se rompe, el flujo se libera a través de la apertura y la presión o temperatura vuelven a niveles seguros. En algunos casos, el disco de ruptura puede ser reemplazado después de su activación; sin embargo, en la mayoría de los casos, se requiere un disco de ruptura nuevo para restaurar la protección del sistema.

Tipos de discos de ruptura

Existen diferentes tipos de discos de ruptura disponibles en el mercado, cada uno con características y aplicaciones específicas. A continuación, describiremos los tipos más comunes:

1. Discos de ruptura de acción inversa

Los discos de ruptura de acción inversa están diseñados para funcionar en sistemas de vacío o presión negativa. Estos discos se instalan en lugares donde el vacío puede ser una amenaza, y están diseñados para resistir cargas de presión en ambos sentidos, tanto en el vacío como en la presión positiva.

2. Discos de ruptura de compresión

Los discos de ruptura de compresión están diseñados para resistir la presión en una dirección y son ideales para aplicaciones en las que la presión en el proceso se ejerce desde un solo lado. Se utilizan comúnmente en tanques de almacenamiento, reactores y equipos de proceso.

3. Discos de ruptura de baja presión

Los discos de ruptura de baja presión están diseñados para liberar la presión de manera precisa y controlada en condiciones de operación de baja presión. Estos discos se utilizan en aplicaciones donde es esencial mantener una presión constante y no se toleran fluctuaciones significativas.

4. Discos de ruptura de alta presión

Los discos de ruptura de alta presión están diseñados para soportar cargas de presión extremadamente altas. Estos discos se utilizan en aplicaciones donde los niveles de presión pueden exceder con mucho los límites de otros tipos de discos de ruptura. Son cruciales en industrias como la química o la petroquímica, donde se manejan productos altamente corrosivos o peligrosos.

5. Discos de ruptura sanor

Los discos de ruptura sanor son un tipo especializado de discos de ruptura diseñados para la industria farmacéutica y alimentaria. Estos discos están fabricados con materiales certificados y cumplen con las regulaciones y normas sanitarias más estrictas para garantizar la seguridad y la higiene en los procesos de producción.

Consideraciones para seleccionar un disco de ruptura

La selección del disco de ruptura adecuado es crucial para garantizar la seguridad y la eficiencia de los sistemas de procesos. Al elegir un disco de ruptura, se deben tener en cuenta los siguientes factores:

• Presión de diseño: El disco de ruptura seleccionado debe tener una presión de diseño igual o superior a la presión de trabajo del sistema de procesos.
• Material de construcción: El material utilizado en el disco de ruptura debe ser compatible con los fluidos o gases involucrados en el proceso. Se deben considerar las propiedades químicas y físicas del fluido, incluyendo la temperatura, la corrosión y la reactividad.
• Temperatura: El rango de temperatura de operación del disco de ruptura debe ser compatible con la temperatura del proceso.
• Certificaciones y normas: Es importante seleccionar discos de ruptura que cumplan con las normas y certificaciones aplicables en la industria, como las normas ASME, PED, API, entre otras. Esto garantiza la calidad y la confiabilidad del producto.
• Capacidad de caudal: El disco de ruptura seleccionado debe tener la capacidad de manejar el caudal requerido por el sistema de procesos en caso de activación.
• Tolerancia a la corrosión: Si el sistema de procesos maneja fluidos o gases corrosivos, se deben seleccionar discos de ruptura que sean resistentes a la corrosión y tengan una vida útil prolongada.

Conclusión

Los discos de ruptura desempeñan un papel crítico en la protección de equipos y sistemas de procesos industriales. Su funcionamiento basado en la resistencia mecánica de una lámina o membrana los convierte en dispositivos confiables y efectivos para prevenir daños mayores y garantizar la seguridad en el trabajo.

La selección cuidadosa del tipo de disco de ruptura adecuado, considerando los factores como presión de diseño, material de construcción, temperatura y certificaciones, es esencial para garantizar una protección eficiente y confiable del sistema. Contar con discos de ruptura confiables y certificados ayuda a evitar accidentes y garantiza la seguridad y la integridad de los equipos y los procesos industriales.

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