Dimensin, Seleccin e Instalacin de Dispositivos de Alivio de Presin en refineras

Ajuste, Seleccin e Instalacin de Dispositivos de Alivio de Presin en refineras

Parte II- Instalacin

Prctica 520 sugerida API

Quinta Edicin, Agosto de 2003

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Contenidos

1 Propsito

2 Referencias

3 Definicin de trminos

4 Tubera interna para dispositivos de alivio de presin

4.1 Requerimientos generales

4.2 Limitacin de cada de presin y configuraciones de tubera

4.3 Tensiones de entrada que se originan de cargas estticas en la tubera de descarga

4.4 Tensiones de entrada que se originan de fuerzas de reaccin descarga

4.5 Vlvulas de aislamiento en tubera de entrada

4.6 Ruptura de dispositivos de disco en combinacin con vlvulas de alivio de presin

4.7 Procesos laterales conectados a la tubera de entrada de vlvulas de alivio de presin

4.8 Turbulencia en entradas de dispositivos de alivio de presin

5 Tubera de descarga desde los dispositivos de alivio de presin

5.1 Requerimientos generales

5.2 Eliminacin segura de fluidos de alivio

5.3 Limitaciones de contra presin y dimensin de tubera

5.4 Consideraciones para las vlvulas de alivio de presin operadas por piloto (automtico)

5.5 Tensiones en la tubera de descarga durante la liberacin

5.6 Vlvulas de Aislacin en la tubera de descarga

5.7 Discos de ruptura instalados en la salida de las vlvulas de alivio de presin

6 Vlvulas de aislacin (detencin) en la tubera de alivio de presin

6.1 Generalidades

6.2 Aplicacin

6.3 Requerimientos de vlvula de aislacin

6.4 Ejemplos de Instalaciones de vlvula de aislacin

6.5 Controles administrativos relacionados a vlvulas de aislacin

7 Tubera de Ventilacin piloto o casquete

7.1 Generalidades

7.2 Vlvulas convencionales

7.3 Vlvulas de fuelles equilibrados

7.4 Vlvulas de pistn equilibrados

7.5 Vlvulas operadas por piloto

8 Tubera de drenaje

8.1 Condiciones de instalacin que requieren tubera de drenaje

8.2 Practica segura para la instalacin de tubera de drenaje

9 Ubicacin y posicin de dispositivo de alivio de presin

9.1 Inspeccin y mantenimiento

9.2 Proximidad a la fuente de presin

9.3 Proximidad a otros equipos

9.4 Posicin de montaje

9.5 Palancas de elevacin o prueba

9.6 Registro y aislamiento de calor

10 Apernado e instalacin de empaquetaduras

10.1 Cuidado en la instalacin

10.2 Empaquetadura apropiada y apernado para los requerimientos de servicio

11 Vlvulas de alivio de presin mltiple con calibraciones escalonadas (settings)

12 Manejo e instalacin de pre instalacin

12.1 Generalidades

12.2 Almacenamiento y manejo de dispositivos de alivio de presin

12.3 Inspeccin y prueba de vlvulas de alivio de presin

12.4 Inspeccin de dispositivos de disco de ruptura

12.5 Inspeccin y mantenimiento de dispositivos accionado por pasador

12.6 Inspeccin y limpieza de sistemas antes de la instalacin

Apndice A Principios de instalacin de disco de ruptura

Apndice B Instalacin y mantenimiento de dispositivos de alivio de presin no re-cerrado accionado por pasador (actuador)

Apndice C Consultas tcnicas

Figuras

1 Instalacin tpica de vlvula de alivio de presin: Descarga atmosfrica (abierto)

2 Instalacin de vlvula de alivio de presin tpica: Descarga del sistema cerrado

3 Instalacin tpica de dispositivo de disco de ruptura: descarga atmosfrica (abierta)

4 Vlvula de alivio de presin tpica montada en lnea de proceso

5 Vlvula de alivio de presin tpica montada en tubera larga de entrada

6 Instalacin tpica de vlvula de alivio de presin operada por piloto

7 Instalacin tpica de vlvula de alivio de presin con tubera de venteo

8 Dispositivo de disco de ruptura tpico en combinacin con vlvula de alivio: Aislacin de entrada lateral, instalacin interior

9 El evitar procesos laterales conectados a tubera de entrada de vlvula de alivio de presin

10 Instalacin tpica de dispositivo de alivio de presin con una vlvula de aislacin

11 Instalacin tpica de dispositivo de alivio de presin para una capacidad de alivio de 100 por ciento

12 Disposicin de dispositivo de alivio de presin alternativo para capacidad de alivio de 100 por ciento

13 Disposicin de instalacin del dispositivo de alivio de presin alternativo para capacidad de alivio de 100 por ciento

14 Vlvula de tres vas de alteracin - tipo vaivn o lanzadera

15 Vlvula de tres vas de alteracin- tipo Rotor

16 Vlvula de tres vas de alteracin- tipo bola

17 Vlvulas tpicas de bloque de cabezal acampanado

18 Vlvulas de bloque de aislacin tpica para compresor de repuesto

19 Instalacin tpica que evita modelos de flujo inestables en la entrada de la vlvula de alivio de presin

1 Objetivo

Esta practica sugerida comprende mtodos de instalacin para dispositivos de alivio de presin para el equipamiento que tiene una presin de funcionamiento mxima permitida (MAWP) de 15 psig (1.03 bar g o 103 kPa) o mayor. Las vlvulas de alivio de presin o discos de ruptura se pueden utilizar de manera independiente o en combinacin con otras para proporcionar la proteccin requerida contra la acumulacin de presin excesiva. Como se utiliza en esta practica sugerida, el trmino de vlvula de alivio de presin incluye vlvulas de alivio de seguridad utilizadas en servicio de fluido compresible o incompresible. Esta prctica sugerida comprende el gas, el vapor y servicio de fluido incompresible y de dos fases; no comprende aplicaciones especiales que requieren consideraciones de instalacin especiales.

2 Referencias

Las ediciones actuales de las siguientes normas, cdigos y especificaciones se indican en esta prctica sugerida:

API

RP 520 Dimensin, seleccin e instalacin de dispositivos de alivio de presin en refineras, Parte I Dimensin y Seleccin

RP 521 Gua para los sistemas de alivio de presin y despresurizacin

RP 576 Inspeccin de Dispositivos de Alivio de Presin

ASME

B31.3 Tubera de procesos

Cdigo de Recipiente de presin y caldera, Seccin VIII, Recipientes de presin

3 Definicin de Trminos

La terminologa para dispositivos de alivio de presin que se utilizan en esta prctica sugerida es un acuerdo general con las definiciones dadas en la Prctica Sugerida API 520 Parte I.

4 Tubera de entrada a Dispositivos para alivio de presin

4.1 Requerimientos generales

Para los requerimientos generales para la tubera de entrada, se observan las figuras 1 a la 3.

4.1.1 Consideraciones de la tensin y flujo

Tubera de entrada a dispositivos de alivio de presin debera proporcionar un apropiado sistema de desempeo. Lo anterior requiere la consideracin de diseo de la cada de presin inducida por flujo en la tubera de entrada. Las perdidas excesivas de presin en el sistema de tubera entre el compartimiento protegido y un dispositivo de alivio de presin afectarn de manera adversa la capacidad de alivio del sistema y puede causar inestabilidad de la vlvula. Adems, el efecto de tensiones derivadas de la operacin del dispositivo de alivio de presin y cargas externamente aplicadas, se debe considerar. Para principios ms completos del diseo de la tubera, se consulta ASME B31.3

4.1.2 Consideraciones de vibracin

La mayora de las vibraciones que ocurren en los sistemas de la tubera de entrada son complejos y al azar. Estas vibraciones pueden causar fuga en el asiento de la vlvula de alivio de presin, apertura prematura, o fatiga prematura de ciertas partes de la vlvula, tubera de entrada y salida, o ambos. La vibracin en la tubera de entrada a un disco de ruptura puede afectar de manera adversa la presin de estallido y la vida til del disco de ruptura.

Los efectos dainos de las vibraciones en el dispositivo de alivio de presin se puede reducir minimizando la causa de las vibraciones, mediante un soporte adicional de la tubera, por el uso de vlvulas de alivio operadas por piloto o vlvulas de alivio de presin de asiento suave o dndole grandes de presin, entre la presin de operacin y la establecida.

4.2 Limitaciones de cada de presin y configuraciones de tubera

Para las limitaciones de cada de presin y configuraciones de tubera, se observan las Figuras 1, 2, 4 y 5.

4.2.1 Prdida de presin en la entrada de la vlvula de alivio de presin

La perdida excesiva de presin en la entrada de una vlvula de alivio de presin puede causar la apertura rpida y el cierre de la vlvula, o traqueteo. El traqueteo producir una la capacidad reducida y dao a las superficies de asiento. La prdida de presin que afecta el desempeo de la vlvula son causadas por las prdidas de entrada no recuperables (disipacin turbulenta) y por la friccin dentro de la tubera de entrada a la vlvula de alivio de presin.

El traqueteo a menudo ocurre debido a la aceleracin de los lquidos en las lneas largas de entrada.

4.2.2 Tamao y longitud de la tubera de entrada a las vlvulas de alivio de presin

Cuando se instala una vlvula de alivio de presin en una lnea directamente conectada a un recipiente, la perdida total de presin no recuperable entre el equipo protegido y la vlvula de alivio de presin no debe exceder el 3 por ciento de la presin establecida de la vlvula excepto como se permite en el punto 4.2.3 para las vlvulas de alivio de presin operadas por piloto. Cuando se instala una vlvula de alivio de presin en una lnea de proceso, el limite del 3 por ciento se debe aplicar a la suma de la perdida en la tubera de entrada de la vlvula de alivio de presin sin flujo y el incremento de la perdida de presin en la lnea de proceso causada por el flujo a travs de la vlvula de alivio de presin. La perdida de presin se debe calcular utilizando la capacidad estimada de la vlvula de alivio de presin.

Las prdidas de presin se pueden reducir redondeando la entrada a la tubera de entrada, reduciendo la longitud de la lnea de entrada, o alargando la misma tubera. EL tamao nominal de la tubera de entrada debe ser el mismo o mayor que el tamao nominal de la conexin de entrada de la vlvula de alivio de presin como se muestra en la Figura 1 a la 3. El mantener la perdida de presin bajo el 3 por ciento se vuelve progresivamente ms difcil en presiones bajas mientras aumenta el tamao del orificio de una vlvula de alivio de presin. Un anlisis de ingeniera del desempeo de la vlvula en perdida de entrada mayor puede permitir el aumento de la perdida de presin permitida sobre el 3 por ciento. Cuando se utiliza un dispositivo de disco de ruptura en combinacin con una vlvula de alivio de presin, el clculo de cada de presin debe incluir la cada de presin adicional desarrollado por el disco (se observa 4.6 para informacin adicional sobre dispositivos de disco de ruptura).

a sistema cerrado

Tubera de ventilacin de casquete para vlvula de alivio de presin del tipo fuelle, si se requiere (observar nota)

Pieza de carrete flangeado, si se requiere para elevar PRV

Prdidas de presin no recuperables no

ms de un 3 por ciento de la presin

establecida de la vlvula de

alivio.

Dimetro de tubera nominal

no menor que el tamao interno

de la vlvula

Notas:

1. Se observa seccin 8 para discusin en el uso del drenaje del cuerpo de la vlvula.

2. Se orienta el drenaje de punto bajo agujeros de drenaje lejos de la vlvula de alivio, acero estructural y rea de operacin.

Figura 1 Instalacin tpica de vlvula de alivio de presin: descarga atmosfrica (abierta)

A sistema cerrado (auto drenaje)

Tubera de ventilacin de casquete

para vlvula de alivio de presin del

tipo casquete, si se requiere (ver nota)

Prdidas de presin no recuperables no

Pieza de carrete flangeado

ms de un 3 por ciento de la presin

si se requiere elevar PRV

establecida de la vlvula de alivio

Dimetro de tubera nominal

no menos que el tamao interno

de la tubera

Figura 2- Instalacin tpica de vlvula de alivio de presin: Descarga de sistema cerrado.

4.2.3 La percepcin remota para las vlvulas de alivio de presin operadas por el piloto

La percepcin remota para las vlvulas de alivio de presin pueden ser utilizadas cuando existe exceso de perdida de presin en la lnea de entrada o cuando la vlvula de presin principal se debe ubicar en una fuente de presin diferente de punto desde donde recibe la seal el piloto debido a las limitaciones de servicio de la vlvula principal (se observa figura 6).

4.2.3.1 Prdida de tubera de entrada

La percepcin remota permite al piloto sensar la presin aguas abajo del sistema de la perdida de la tubera. Las vlvulas no controladas del ciclo, provocara traqueteo, por una accin de estallido (descararga violenta) de una vlvula de alivio de presin operada por el piloto o traquetear para la accin de detonar de una vlvula de alivio de presin operada por el piloto y permitir una regulacin de vlvula de alivio de presin operada por piloto para alcanzar una elevacin total en el exceso de presin requerida.

Aunque la percepcin remota puede eliminar el traqueteo de la vlvula o permitir que una regulacin de vlvula de alivio de presin operada por un piloto alcance una elevacin mxima de presin requerida, cualquier cada de presin en la tubera de entrada reducir la capacidad de alivio.

4.2.3.2 Principios de Instalacin

Las lneas de percepcin remota deben medir la presin esttica donde la velocidad es baja. De otra manera, el piloto percibir una presin artificialmente baja debido al efecto de la velocidad.

Se asegura que el punto de percepcin del piloto est dentro de sistema protegido por la vlvula principal.

Para los pilotos de flujo, las lneas de percepcin remota se deben ajustar para limitar la cada de presin a un 3 por ciento de la presin establecida basada en la tasa de flujo mximo del piloto en un 110 por ciento de la presin establecida. Se consulta al fabricante por las recomendaciones de tamao para la lnea de percepcin remota.

Para pilotos sin flujo, las lneas de percepcin remota con un rea de flujo de 0.070 pulgada (45 mm) debe ser suficiente ya que ningn medio de sistema fluye a travs de este tipo de piloto cuando la vlvula principal se abre y libera. Se consulta al fabricante por recomendaciones del tamao de lnea de percepcin remota.

Se considera utilizar tubera para lneas de percepcin remota para asegurar la integridad mecnica.

Si una vlvula de bloqueo se instala en la lnea de percepcin remota, se deben seguir los principios en la Seccin 6. Una vlvula de bloqueo cerrada en una lnea de percepcin remota convierte la vlvula de alivio de presin no operativa y puede permitir que la vlvula se abra.

Figura 3- Instalacin de dispositivo de disco de ruptura tpico: Descarga atmosfrica (abierta)

4.2.3.3 Sistemas de purga

Los sistemas de purgacin se pueden requerir para ciertas aplicaciones propensas a taparse. Se requieren consideraciones especiales si se utilizan sistemas de purga Se debe consultar al fabricante por recomendaciones.

4.2.4 Configuraciones de tubera de entrada para Vlvulas de alivio de presin

Evitar la instalacin de una vlvula de alivio de presin en el extremo de una tubera l de entrada horizontal larga a travs de la cual normalmente no existe flujo. Materia extraa se puede acumular, o el lquido se puede atrapar, creando interferencia con el funcionamiento de la vlvula o se requiere un mantenimiento ms frecuente de la vlvula.

El sistema de tubera de entrada para los dispositivos de alivio de presin debe estar libre para evitar la acumulacin de lquido o materia extraa en la tubera.

4.3 Tensiones de entrada que surgen de cargas estticas en la tubera de descarga

El dise o construccin inapropiada de la tubera de descarga de un dispositivo de alivio de presin puede establecer tensiones que se transferirn al dispositivo de alivio de presin y la tubera de entrada. Estas tensiones pueden causar que una vlvula de alivio de presin tenga una fuga o funcione mal o pueda cambiar la presin de estallido de un disco de ruptura. Se debe consultar al fabricante de dispositivo de alivio de presin acerca de las cargas permitidas.

4.3.1Tensiones trmicas

El flujo del fluido de la descarga de un dispositivo de alivio de presin puede causar un cambio en la temperatura de la tubera de descarga. Un cambio en la temperatura tambin se puede cambiar por exposicin prolongada al sol o al calor irradiado del equipo cercano. Cualquier cambio en la temperatura de la tubera de descarga causar un cambio en la longitud de la tubera y puede causar tensiones que se transmitirn al dispositivo de alivio de presin y la tubera de entrada. El dispositivo de alivio de presin se debe aislar de las tensiones de la tubera a travs del apoyo de soporte, el anclaje o flexibilidad de la tubera de descarga.

Nota: Se observa el punto 4.2.2 para limitaciones de prdida de presin cuando la vlvula de presin se instala en tubera de proceso de flujo normalmente.

Figura 4 Vlvula de alivio de presin tpica montada en la lnea de proceso

4.3.2 Tensiones mecnicas

La Tubera de descarga se debe apoyar de manera independiente y alinear cuidadosamente. La tubera de descarga que solamente se apoya en el dispositivo de alivio de presin inducir las tensiones en el dispositivo de alivio de presin y la tubera de entrada. La alineacin forzada de la tubera de descarga tambin inducir tales tensiones.

4.4 Tensiones de entrada que surgen de las fuerzas de reaccin de descarga

La descarga del dispositivo de alivio de presin impondr una fuerza de reaccin como resultado del fluido que se desplaza (se observa Figura 7). Esta fuerza se transmitir dentro del dispositivo de alivio de presin y tambin dentro de la manguera que se monta y la cubierta del recipiente de soporte adyacente a menos que se disee de otra manera. La magnitud precisa de la carga y las tensiones resultantes dependern de la fuerza de reaccin y la configuracin del sistema de tubera. El diseador es responsable de analizar el sistema de descarga para determinar si las fuerzas de reaccin y los momentos de flexin asociados causarn las tensiones excesivas en cualquiera de los componentes en el sistema.

La magnitud de la fuerza de reaccin diferir de manera sustancial dependiendo si la instalacin es descarga abierta o cerrada. Cuando un codo se instala en el sistema de descarga para dirigir el fluido hacia arriba dentro de una tubera de ventilacin, la ubicacin del codo y cualquier soporte es una consideracin importante en el anlisis de los momentos de flexin.

4.4.1 La determinacin de las fuerzas de reaccin en un sistema de descarga abierto

4.4.1.1 Descarga de vapor

La siguiente formula se basa en una condicin de flujo de estado estable crtico de un fluido compresible que se descarga ala atmsfera a travs de un codo y una tubera de descarga vertical. La fuerza de reaccin (F) incluye los efectos de presin esttica y momentnea; de este modo, para cualquier gas o vapor.

En unidades habituales de E.E.U.U.,

F= W __kT __ + (AP)

366 (k + 1)M

En unidades mtricas,

F= 129W _kT + 0.1 (AP)

(k + 1)M

Nota: Tubera de entrada ajustada de modo que las prdidas de presin no recuperables del recipiente al flange de entrada de la vlvula de alivio de presin no exceda el 3 por ciento de presin de vlvula establecida

Figura 5- Vlvula de alivio de presin tpica montada en tubera larga de entrada

Donde

F= fuerza de reaccin en el punto de descarga a la atmsfera, lbf (N)

W= flujo de cualquier gas o vapor, lbm/hr (kg/s)

k= radio de calores especficos (Cp/Cv) en condiciones de salida

Cp= calor especfico a presin constante

Cv= calor especfico en volumen constante

T= temperatura en la salida, R (K)

M= peso molecular del fluido del proceso

A= rea de la salida en el punto de descarga, pulg (mm)

p= presin esttica entro de la salida en el punto de descarga, Psig (barg)

4.4.1.2 Descarga de dos fases

La siguiente formula se puede utilizar para determinar la fuerza de reaccin en la tubera de entrada desde una descarga abierta de un fluido de dos fases. La formula supone que la mezcla de dos fases est en condiciones de flujo homogneo (sin escape).

En unidades habituales de E.E.U.U.,

F= W [ x + (1 x) ] + A (Pe Pa)

2.898 E106 A g 1En unidades mtricas

F= W [ x + (1 x) ] + A (Pe Pa)

12.96 A g 1 1000

Figura 6 Instalacin de vlvula de alivio de presin operada por piloto tpica

Donde

F= fuerza de reaccin en el punto de descarga a la atmsfera , lbf (N)

W= tasa de flujo, lbm /hr (kg/hr)

x= vapor de fraccin de peso en condiciones de salida

g = densidad de vapor en condiciones de salida, lbm/ pie (kg/m)

1= densidad de lquido en condiciones de salida, lbm/ pie (kg/m)

A= rea de salida en el punto de descarga, pulg (mm)

Pe= presin absoluta en saluda de tubera, psia (kPa)

Pa= presin de ambiente absoluta, psia (kPa)

Notas:

1. El apoyo se debe ubicar tan cerca como sea posible a la lnea central de la tubera de ventilacin.

2. F =fuerza de reaccin; A = rea seccional cruzada

Figura 7 Instalacin de vlvula de alivio de presin tpica con tubera de ventilacin

4.4.2 La determinacin de fuerzas de reaccin en un sistema de descarga cerrada

Los dispositivos de alivio de presin que trabajen bajo las condiciones de flujo de estado estable dentro de un sistema cerrado no trasfieren fuerzas grandes y momento de flexin al sistema de entrada, desde que los cambios en presin y velocidad dentro de los componentes del sistema cerrado son pequeos.

Solamente en puntos de expansin repentina en la tubera de descarga existirn fuerzas de reaccin insignificantes en la tubera de entrada para ser calculadas. Sin embargo, los sistemas de descarga cerrados no dan tcnicas simplificadas analticas. Un anlisis de la historia de tiempo compleja del sistema de tubera se puede requerir para obtener las fuerzas de reaccin y momentos asociados que se transfieren al sistema de tubera de entrada.

4.5 Vlvulas de aislamiento en la tubera de entrada

Las vlvulas de aislamiento ubicadas en la tubera de entrada para dispositivos de alivio de presin deben estar de acuerdo con los principios en la Seccin 6.

4.6 Dispositivos de disco de ruptura en combinacin con las vlvulas de alivio de presin

Un dispositivo de disco de ruptura se puede utilizar como el nico dispositivo de alivio de presin, o se puede instalar entre una vlvula de alivio de presin y el recipiente o en el lado aguas abajo de una vlvula de alivio de presin (se observa Figura 8).

Cuando un dispositivo de disco de ruptura se utiliza entre la vlvula de alivio de presin y el recipiente protegido, el espacio entre el disco de ruptura y la vlvula de alivio de presin debe tener una ventilacin libre, manmetro de presin, llave, u otro indicador de peligro. Un espacio no ventilado con un manmetro de presin sin alarmas u otros dispositivos de indicador no se recomienda como un indicador de dispositivo. Se advierte a los usuarios que un disco de ruptura no estalla en tolerancia si se acumula contra presin en un espacio no ventilado entre el disco de ruptura y la vlvula de alivio de presin, el cual suceder si hay una fuga en el disco de ruptura debido a la corrosin u otra causa. Solamente los dispositivo de disco de ruptura sin fragmentacin se puede utilizar bajo una vlvula de alivio de presin.

Los discos de ruptura no estn disponibles en todos los tamaos a presiones bajas; por lo tanto, para estas aplicaciones de presin bajo el disco de ruptura disponible puede tener que ser ms grande que el tamao nominal de la tubera de entrada y la vlvula de alivio de presin.

Se consulta el API RP 520, Parte 1 para informacin adicional relacionada con el factor de capacidad de combinacin cuando un disco de ruptura se instala en combinacin con la vlvula de alivio de presin.

4.7 Procesos laterales conectados a la tubera de entrada de vlvulas de alivio de presin

Los procesos laterales se deben conectar generalmente a la tubera de entrada de las vlvulas de alivio de presin (se observa figura 9). Las excepciones se deben analizar cuidadosamente para asegurar que la cada de presin en la entrada de la vlvula de alivio de presin no se excede bajo condiciones simultneas de flujo estimado a travs de la vlvula de alivio de presin y flujo mximo posible a travs del proceso lateral.

4.8 Turbulencia en las entradas del dispositivo de alivio de presin

Se observa el punto 9.3 para informacin referente a los efectos de la turbulencia sobre vlvulas de alivio de presin.

5 Tubera de descarga de los dispositivos de alivio de presin

5.1 Requerimientos generales

Para los requerimientos generales para tubera de descarga, se observan las Figuras 1, 2, 7 y 10.

La instalacin de tubera de descarga debe proporcionar un desempeo apropiado del dispositivo de alivio de presin y un adecuado drenaje (se prefieren sistemas libres de drenaje se observa seccin 8). Se debe considerar el tipo de sistema de descarga utilizado, la contrapresin en el dispositivo de alivio de presin y la relacin de presin establecida de los dispositivos de alivio de presin en el sistema.

La auto-refrigeracin durante la descarga puede enfriar la salida del dispositivo de alivio de presin y la tubera de descarga al punto que pueda suceder una fractura quebradiza. El diseo de tubera, incluyendo seleccin de material, debe considerar la temperatura de descarga esperada.

5.2 Eliminacin segura de fluido de alivio

Para una fuente amplia de informacin acerca de la eliminacin segura de diversos fluidos de alivio, se consulta API RP 521.

5.3 Limitaciones de contrapresin y tamao de la tubera

Cuando se disea la tubera de descarga para vlvulas de alivio de presin, se debe considerare el efecto combinado de la sobrepresion impuesta y las caractersticas de funcionamiento de los dispositivos de alivio de presin. El sistema de tubera de descarga se debe disear de modo que la contrapresin no exceda un valor aceptable para cualquier dispositivo de alivio de presin en el sistema. Se observa API RP 520 Parte I para las limitaciones sobre contrapresin.

Cuando se utilizan discos de ruptura como el nico de dispositivo de alivio y la descarga es para un sistema cerrado, se debe considerar el efecto de la contra presin sobrepuesta sobre la presin de estallido para el disco.

La capacidad estimada de un resorte convencional cargado, el resorte equilibrado y cargado o la vlvula de alivio de presin operada por piloto de accin Pop se debe utilizar habitualmente para ajustar la tubera de ventilacin atmosfrica o la lnea de descarga de la vlvula de alivio de presin al cabezal de alivio. La tubera comn del cabezal de alivio en los sistemas de descarga cerrada se debe ajustar utilizando la capacidad de alivio requerida del sistema protegido.

Para una vlvula de alivio de presin modulado, operado por piloto, la tubera de descarga se puede ajustar utilizando la capacidad de alivio del sistema que la vlvula protege.

En cualquier momento la ventilacin atmosfrica, tubera de descarga o tubera comn del cabezal de alivio se ajusta utilizando la capacidad de alivio requerida del sistema en lugar de la capacidad estimada de la vlvula, la contra presin se debe revisar en cualquier momento que se realizan cambios al proceso que tienen efecto en la capacidad de alivio requerida del sistema que la vlvula protege. Informacin adicional sobre la dimensin de los sistemas de tubera de descarga para servicios de gas o vapor se abarca en el API RP 521.

5.4 Consideraciones para las vlvulas de alivio de presin operadas por piloto

La contrapresin superpuesta que excede la presin interna de una vlvula de alivio de presin operada por piloto puede causar que la vlvula principal se abra, lo que permite el flujo inverso a travs de la vlvula principal. Por ejemplo, el flujo posterior puede suceder si diversas vlvulas de alivio de presin tienen salidas mltiples dentro de un cabezal de descarga comn, y uno o ms de estas vlvulas se descarga mientras otra se conecta a un sistema con una presin de entrada menor. Un accesorio se debe especificar que evitara tal flujo posterior.

5.5 Tensiones en la tubera de descarga durante la liberacin

Las fuerzas de reaccin y tensiones que se originan en la tubera aguas abajo como resultado de una liberacin de un dispositivo de alivio de presin no son habitualmente importantes una vez que el flujo se establece y ha alcanzado las condiciones de estado estable, debido a pequeos cambios en la presin y velocidad dentro de componentes del sistema cerrados. Sin embargo, fuerzas grandes puede resultar si existen expansiones de tubera repentina dentro del sistema como resultado de condiciones de flujo estables durante la activacin inicial del dispositivo de alivio. Adicionalmente, las fuerzas de reaccin se pueden crear en codos como resultado de flujos de fluido de dos fases en el rgimen de flujo.

El diseo de la tubera del cabezal acampanado en sistemas de descarga cerrados debe estar de acuerdo con ASME B31.3. El diseo de la tubera de cabezal acampanado no est sujeto a tcnicas analticas simplificadas, consecuentemente, se recomienda la ayuda por individuos que conocen el anlisis de tensin de tubera. Se puede requerir un anlisis complejo del sistema. API RP 521 da un principio adicional en el diseo de la tubera del cabezal acampanado.

Notas:

1. Diseo de disco de ruptura sin fragmentacin

2. El espacio entre el disco de ruptura y la vlvula de alivio de presin se debe ventilar o proporciona con un adecuado indicador de aviso. Se observa la figura 4.6 para principios adicionales.

Figura 8 Dispositivo de disco de ruptura tpico en combinacin con vlvula de alivio: Instalacin lateral interna

Nota: Se observa el punto 4.7 por precauciones relacionadas con los procesos laterales en las tuberas interna de alivio de presin

Figura 9 El evitar procesos laterales conectados a la tubera interna de la vlvula de alivio de presin

5.6 Vlvulas de aislacin en la tubera de descarga

Las vlvulas de aislacin ubicadas en el sistema de tubera de descarga deben estar de acuerdo con los principios proporcionadas en la Seccin 6.

Vlvula de aislamiento con

Prdidas de presin no recuperables no ms del

con provisin para el bloqueo

3 por ciento de la presin establecida

Carseal open (no requerido para

descarga atmosfrica, ver nota 1).

Para sistema cerrado o tubera atmosfrica

Tubera de alimentacin

Vlvula de alimentacin instalada

en cuerpo de vlvula (ver nota 2).

Vlvula de aislamiento con provisin para

por bloqueo o Carseal open.

Prdidas de presin no recuperables

no ms del 3 por ciento de la presin

establecida.

Pieza de carrete flangeado, si se requiere elevar PRV

Notas:

1. Se observa la seccin 6 para el uso de vlvulas de aislacin en la tubera del sistema de alivio de presin

2. Alternativamente, se podra proporcionar un carrete de tubera con alimentacin.

Figura 10 Instalacin tpica de dispositivo de alivio de presin con una vlvula de aislacin.

5.7 Discos de ruptura instalados en la salida de las vlvulas de alivio de presin

Un dispositivo de disco de ruptura de presin se pueden instalar en la salida de una vlvula de alivio de presin para proteger la vlvula de los fluidos aguas abajo o atmosfricos. Se debe tener consideracin al diseo de la vlvula de alivio de presin de modo que se abra con la presin apropiada programada sin considerar cualquier contrapresin que se pueda acumular entre la vlvula y el disco de ruptura. Se observa la UG-127 del ASME Cdigo de Recipiente de Presin y Caldera, Seccin VIII para otros requerimientos y consideraciones.

6 Vlvulas de aislacin (detencin) en tubera de alivio de presin

6.1 Generalidades

Las vlvulas de bloqueo de aislacin se pueden utilizar para propsitos de mantenimiento para aislar el dispositivo de alivio de presin del equipo que protege o del sistema de eliminacin del sistema aguas abajo. Ya que el uso inapropiado de una vlvula de aislacin puede prestar un dispositivo de alivio de presin no operativo, el diseo, la instalacin y controles administrativos ubicados en aquellas vlvulas de bloqueo de aislacin se deben evaluar cuidadosamente para asegurar que la seguridad de la planta no se compromete.

Un dispositivo de alivio de presin no se debe utilizar como una vlvula de bloqueo para proporcionar aislacin positiva.

6.2 Aplicacin

Si un dispositivo de alivio de presin tiene un servicio de historia de fuga, obsturacin u otros problemas serios que afectan el desempeo, se puede proporcionar aislacin y repuesto del dispositivo de alivio de presin. La estrategia de diseo permite que el dispositivo de alivio de presin sea inspeccionado, mantenido o reoarado sin apagar la unidad del proceso. Sin embargo, existen peligros potenciales asociados con el uso de vlvulas de aislacin. En el Cdigo ASME Recipiente de Presin y Caldera, Seccin VIII, Apndice M, se comenta la aplicacin apropiada de estas vlvulas cuando se utilizan vlvulas de bloque de aislacin. La jurisdiccin local puede tener otro requerimiento.

Los ejemplos adicionales de instalacin de vlvulas de aislacin se dan en el punto 6.4.

6.3 Requerimientos de vlvula de aislacin

Adems de las restricciones de cada de presin de salida y entrada previamente indicada, todas las vlvulas de aislacin ubicadas en la tubera del sistema de alivio deben cumplir los requerimientos proporcionados en el punto 6.3.1 y 6.3.2.

6.3.1 Vlvulas de aislacin de entrada

a. Vlvulas deben ser de dimetro interior completo. El Apndice M Seccin VIII ASME recomienda el uso de vlvulas de aislacin (detencin) de rea total. El prrafo obligatorio UG-135 b) 1), de ASME Seccin VIII, requiere que la apertura a travs de todas las tuberas y caeras entre un recipiente de presin y vlvula de alivio de presin debe tener el rea de la entrada de dispositivo de alivio de presin. Por lo tanto se recomienda que el rea de flujo mnimo en la vlvula de aislacin sea igual o mayor que el rea de entrada de la vlvula de alivio de presin. El rea de flujo mnimo de la vlvula de aislacin y el rea de entrada de la vlvula de alivio de presin se puede obtener del fabricante de vlvula de aislacin y el fabricante de vlvula de alivio de presin.

b. Las vlvulas debe ser adecuadas para la clasificacin del servicio de lnea.

c. Las vlvulas deben tener la capacidad de ser bloqueadas o Carseal open (sello para evitar que se cierre la vlvula).

d. Cuando se utilizan vlvulas de compuerta, se deben instalar con vstagos orientados horizontalmente o, si no es factible, el vstago se puede orientar descendente a un mximo de 45, del horizontal para evitar que la compuerta disminuya o bloquee el flujo.

e. Una vlvula de alimentacin se deben instalar entre la vlvula de aislacin y el dispositivo de alivio de presin para facilitar que el sistema se despresurice de manera segura antes de desarrollar el mantenimiento. Esta vlvula de alimentacin tambin se puede utilizar para evitar la acumulacin de presin entre el dispositivo de alivio de presin y la vlvula de aislacin de salida cerrada.

f. Se debe tener consideracin al utilizar un sistema de nter bloqueo entre las vlvulas de aislacin de salida y entrada para ayudar con la secuencia apropiada.

g. Se debe tener consideracin a la pintura de vlvula de aislacin de un color especial que proporciona otra identificacin.

Cuando se ubica el dispositivo de alivio de presin dentro del servicio, se recomienda abrir gradualmente la vlvula de aislacin. Este salto de la presin del sistema puede ayudar a prevenir la apertura no deseada de un asiento de vlvula debido al momento del fluido. La vlvula de entrada debe estar abierta totalmente. Las instalaciones tpicas de vlvulas de aislacin montadas en la entrada de dispositivos de alivio de presin se muestran en las Figuras 11 a travs del 13.

6.3.2 Vlvulas de aislacin de salida

a. Las vlvulas deben ser de dimetro interno completo. El Apndice M Seccin VIII Asme recomienda el uso de las vlvulas de aislacin (detencin) de rea total. Para ayudar a reducir la contra presin acumulada, se recomienda que el rea de flujo mnimo en la vlvula de aislacin de salida sean iguales o mayores que el rea de salida de la vlvula de alivio de presin. El rea de flujo mnimo de la vlvula de aislacin de salida y el rea de salida de la vlvula de alivio de presin se puede obtener del fabricante de vlvula de aislacin y de a vlvula de alivio de presin respectivamente.

b. Las vlvulas deben ser adecuadas para la clasificacin de servicio.

c. Las vlvulas deben tener la capacidad de bloquearse o Carseal open (seguro para evitar que se cierre la vlvula). Esta aislacin de salida nunca se debe cerrar mientras el recipiente estn en funcionamiento sin utilizar una vlvula de aislacin de entrada y la vlvula de alivio de presin despresurizada adecuadamente.

d. Una vlvula de alimentacin se debe instalar entre la vlvula de aislacin y el dispositivo de alivio de presin para facilitar que el sistema se despresurice de manera segura antes de desarrollar el mantenimiento. Esta vlvula de alimentacin tambin se puede utilizar para evitar la acumulacin de presin entre el dispositivo de alivio de presin y la vlvula de aislacin de salida cerrada.

e. Se debe tener consideracin al utilizar un sistema de interbloqueo entre las vlvulas de aislacin de salida y entrada para ayudar con la secuencia apropiada.

f. Se debe tener consideracin a la pintura de la vlvula de aislacin con un color especial o el proporcionar otra identificacin.

Figura 11 Instalacin tpica del dispositivo de alivio de presin para una capacidad del 100 por ciento de alivio de respuesta

Cuando se utiliza la vlvula de aislacin de salida en conjunto con la vlvula de aislacin de entrada, bajo el dispositivo de alivio de presin la vlvula de aislacin de salida se debe abrir totalmente antes que las vlvulas de aislacin de entrada.

Una instalacin tpica de las vlvulas de aislacin de entrada y salida para las vlvulas de alivio de presin se muestran en la Figura 10.

6.3.3 Instalacin de capacidad de alivio de presin

En servicios de falla y corrosivos, u otros servicios que pueden requerir inspeccin y prueba de dispositivo de alivio de presin frecuentes, se debe tener en consideracin en la instalacin de un dispositivo de alivio de presin adicional, de modo que la capacidad de alivio de diseo del 100 por ciento est disponible mientras cualquier dispositivo de alivio de presin est fuera de servicio. Se observan ejemplos mostrados en las Figuras 11, 12 y 13. Se debe tener consideracin con el almacenamiento de vlvulas de alivio de presin de repuesto hasta que se necesiten, para preservar la integridad y permitir la prueba de banco antes de la instalacin.

Figura 12 Disposicin del dispositivo de alivio de presin alternativo para una capacidad de alivio del 100 por ciento de respuesta

Cuando se proporcionan dispositivos de alivio de presin de repuesto, un mecanismo de bloqueo o controles administrativos se deben proporcionar que operen correctamente secuencias de cierre y apertura apropiadas de las vlvulas de aislacin para asegurar que la proteccin de exceso de presin del recipiente o equipo no est comprometida.

Habitualmente, las vlvulas de aislacin de entrada para dispositivos de alivio de presin de repuesto se cierran y las vlvulas de aislacin de salida se abren. La vlvula de aislacin de salida para dispositivos de alivio de presin de repuesto se puede cerrar durante la operacin si la exposicin al fluido es una preocupacin; sin embargo, la estimacin de temperatura en los dispositivos de alivio de presin, la vlvula de aislacin de salida y la tubera de intervencin debe estar adecuada para las condiciones aguas arriba del dispositivo de alivio en caso de fuga. Otro mtodo para proteger el dispositivo de alivio de presin de los fluidos del sistema de descarga sin cerrar la vlvula de aislacin de salida es proporcionar una purga.

La alteracin de vlvulas de tres vas son aceptables en la lnea de alivio, verificar que la instalacin cumple con el tamao y los requerimientos de cada de presin de entrada (se observa el punto 6.3.4).

Figura 13 Disposicin de Instalacin de Dispositivo de alivio de presin alternativo para una capacidad del 100 por ciento de alivio de repuesto

6.3.4 Alteracin de las vlvulas de tres vas, para instalaciones de dispositivos de alivio de presin doble

Las vlvulas de tres vas posibles de alterar estn disponibles, que se disean especficamente para el servicio de vlvula de aislacin de instalaciones de dispositivo de alivio de presin doble. Tales instalaciones proporcionan un 100 por ciento de la capacidad de alivio de diseo con un dispositivo de alivio de presin mientras un dispositivo de alivio est fuera de servicio. El segundo dispositivo de alivio de presin se puede montar en un dispositivo de tres vas de alteracin o se puede almacenar hasta que se necesite preservar la integridad y permitir la prueba de banco slo antes de la instalacin. Tres tipos de vlvulas de alteracin estn disponibles: una vlvula de bola de tres vas combinada con una tubera en la entrada y salida, el tipo vaivn (se observa Figura 14) y del tipo rotor (se observa Figura 15).

Figura 14 Vlvula de tres vas de alteracin Tipo vaivn

Figura 15- Vlvula de tres vas de alteracin Tipo rotor

a. Vlvulas de tres vas de alteracin, utilizada para instalaciones de vlvula de alivio de presin, se deben ajustar para asegurar el cumplimiento con los requerimientos de perdida de entrada del punto 4.2. Algunas de las vlvulas de tres vas de alteracin se disean con reas de flujo mnimas iguales o mayores que el rea de entrada de una vlvula de alivio de presin diseado por ese tamao de lnea. Sin embargo, otros diseos pueden tener que especificar un tamao de lnea ms grande que la vlvula de alivio de presin para reducir las perdidas de presin de entrada.

b. La vlvula de tres vas de alteracin se debe disear para prevenir que los dispositivos de alivio de presin se aslen en cualquier momento durante la operacin de cambio.

c. Una indicacin positiva de que el dispositivo de alivio de presin est activo debe ser un accesorio requerido para la vlvula de tres vas de alteracin.

d. Una vlvula de alimentacin se debe instalar entre la vlvula de aislacin de entrada y un acceso de alivio de presin aislada para facilitar a la entrada a la vlvula de alivio de presin aislada que se despresuriza en forma segura antes de desarrollar el mantenimiento.

e. Las vlvulas de aislacin individual se pueden utilizar en el lado externo de los dispositivos de alivio de presin que se montan sobre tres vas de entrada de alteracin. Cuando se utilizan vlvulas individuales de aislacin externa se deben seguir las recomendaciones del punto 6.3.2.

f. Las vlvulas de tres vas tambin se puede utilizar para aislacin de salida. Los diseos disponibles que reducirn los efectos de acumulacin de contrapresin cuando se utiliza el mismo tamao de tubera que la salida del dispositivo de alivio de presin. Todas las otras recomendaciones del punto 6.3.2b-d se deben seguir.

g. Las vlvulas de aislacin deben tener la capacidad de bloquearse o Carseal (asegurarse) open en el lugar. Solamente una persona autorizada puede quebrar el sello y operar la vlvula (se observa el punto 6.3.1c y 6.3.2c). Las seguros internos mecnicos y /o procedimientos de manejo de control se deben proporcionar para asegurar secuencias apropiadas de cierre y apertura de las vlvulas de aislacin de entrada y salida.

6.3.5 El uso de vlvulas de bola como vlvula de tres vas de alteracin

Las vlvulas de bola estn disponibles en una variedad de configuraciones como se muestra en la Figura 16. La configuracin de dos puertos L de soporte es la configuracin ms utilizada para el servicio del selector del dispositivo de alivio. Debido a la variedad de configuraciones, se debe tomar precaucin de modo que se especifique la configuracin apropiada, los puertos marcados apropiadamente y la vlvula instalada apropiadamente.

6.4 Ejemplos de instalaciones de vlvula de aislacin

Una vlvula de aislacin aguas abajo de un dispositivo de alivio de presin se puede instalar en limites de batera de unidades de proceso (se observa Figura 17). El propsito de las vlvulas de aislacin de lmite de batera es permitir que las unidades de proceso se dejen F/S por mantenimiento mientras otras unidades de proceso se descargan dentro del cabezal principal acampanado de la planta que permanece en servicio. Similarmente, las vlvulas de aislacin del sistema de alivio se pueden utilizar para equipos como los compresores, secadores de sal, o conglutinador que son usadas y necesitadas para la detencin por mantenimiento mientras el equipo de repuesto permanece en lnea (se observa Figura 18).

6.5 Controles administrativos relacionados con las vlvulas de aislacin

Los controles administrativos deben estar en el lugar que prohibir el cierre inapropiado de las vlvulas de aislacin en tubera del sistema de alivio de presin. Estos controles deben requerir que la apertura y cierre de las vlvulas de aislacin se realice por una persona autorizada.

Una lista actualizada se debe mantener de todas las vlvulas de aislacin ubicadas en la tubera del sistema de alivio de presin que podran aislar la vlvula de alivio de presin. Se debe proporcionar la documentacin de la posicin y razn requerida para el bloque o sello.

Las inspecciones peridicas de las vlvulas de aislacin ubicadas en tubera del sistema de alivio de presin se debe realizar para verificar la posicin de las vlvulas de aislacin y la condicin del dispositivo de bloqueo o sellado.

7 Tubera de ventilacin piloto o casquete

7.1 Generalidades

Dependiendo del tipo de vlvula de alivio de presin, la ventilacin apropiada de los casquetes y pilotos se requiere para asegurar un funcionamiento apropiada de la vlvula.

7.2 Vlvulas convencionales

Los casquetes sen las vlvulas de alivio de presin convencional pueden ser casquetes del tipo cerrado o abierto y no tienen requerimientos especiales de ventilacin. Los casquetes abiertos a menudo se utilizan en servicio de vapor y se exponen directamente a la atmsfera. Las vlvulas con casquetes cerrados se ventilan internamente a la descarga de vlvula de alivio de presin. El casquete normalmente tiene una ventilacin tapada que se cierra con un tapn enroscado.

7.3 Vlvulas de fuelles equilibrados

Las vlvulas de alivio de presin de fuelles equilibrados se utilizan en aplicaciones donde es necesario reducir el efecto de contrapresin en la presin establecida y la capacidad de alivio de la vlvula. Lo anterior se realiza balanceando el efecto de contrapresin en la parte alta y baja del disco. Lo anterior requiere que el casquete funcione en presin atmosfrica.

Los casquetes de las vlvulas de alivio de presin de fuelles equilibrados siempre se deben ventilar para asegurar un apropiado funcionamiento de la vlvula. La ventilacin del casquete tambin puede proporcionar una indicacin visual en el caso de una falla del fuelle. La ventilacin se debe disear para evitar la obstruccin causada por hielo, insectos, y otro tipo de tapn. Cuando el fluido es inflamable, txico o corrosivo, la ventilacin del casquete puede necesitar que se suministre tuberas en un lugar seguro.

Figura 16 Vlvula de tres vas de alteracin tipo bola

Figura 17 Vlvulas tpicas de bloque de cabezal acampanado

Figura 18- Vlvulas de bloque de aislacin tpicas para compresores de repuesto

7.4 vlvulas de pistn equilibrado

Las vlvulas de alivio de presin de pistn equilibrado se utilizan en aplicaciones para reducir el efecto de la contrapresin, similar a la vlvula de fuelles equilibrados. La operacin apropiada depende de la cancelacin del efecto de contrapresin en lado opuesto del disco de vlvula y pisto de equilibro, Ya que el rea de pistn es igual al rea de apoyo de manguera, el resorte debe funcionar a presin atmosfrica. Debido al flujo del medio del sistema pasado el pistn, los casquetes de las vlvulas de pistn equilibrado siempre se deben ventilar a la atmsfera en una ubicacin segura. La cantidad de flujo pasado al pistn dentro del casquete depende de la presin diferencial entre la salida de la vlvula y el casquete. En una instalacin donde la contrapresion superpuesta o la acumulacin de contrapresin es alta, el flujo pasado del pistn poda ser importante. Este factor se debe considerar en el diseo de la ventilacin del casquete.

7.5 Vlvulas operadas por el piloto

El piloto a menudo se ventila a la atmsfera bajo condiciones de operacin, ya que la descarga durante la operacin es pequea. Cuando la ventilacin de descarga no es posible a la atmsfera, el piloto se debe ventilar ya sea a la tubera de descarga a travs de un sistema de tubera complementario a una ubicacin segura. Cuando se disea una tubera de ventilacin, se evita la posibilidad de contrapresin en el piloto a menos que el piloto sea un diseo equilibrado.

Figura 19 Instalacin tpica que evita modelos de flujo inestables en la entrada de vlvula de alivio de presin

8 Drenaje de tubera

8.1 Condiciones de instalacin que requieren tubera de drenaje

La tubera de descarga de los dispositivos de alivio de presin se debe drenar apropiadamente para evitar la acumulacin de lquidos en el lado aguas abajo del dispositivo de alivio de presin. La tubera de salida para sistemas cerrados se debe auto drenar a un punto de eliminacin de lquido, de tal modo eliminar la necesidad de un drenaje fsico o tubera de drenaje de la tubera de descarga o la vlvula de alivio de presin.

Cuando la tubera de descarga no se auto drena y el dispositivo se ubica donde los lquidos se podan acumular en la salida, se debe proporcionar la tubera de drenaje. Esta tubera de drenaje se poda instalar en la tubera de descarga o instalar en la vlvula de alivio de presin en la conexin del cuerpo provista para este propsito.

Ya que el disco de ruptura es un dispositivo de presin diferencial, se debe tener cuidado de asegurar que el disco de presin no este elevado por fluidos en el lado de la ventilacin (atmosfrica) del disco de ruptura. La verificacin peridica se debe realizar que la lnea de descarga del disco de ruptura est limpia y libre de agua de lluvia u otros fluidos que causarn que el disco de ruptura se activa sobre la presin de estallido marcada. El drenaje adecuado, como se indica arriba, es apropiado como con las tapas de tubera o cubierta de tubera en aquellas instancias donde el disco se ventila directamente a la atmsfera con la posibilidad de acumulacin de aguas lluvia en el lado de la ventilacin del disco (atmosfrico).

8.2 Practica segura para la instalacin de tubera de drenaje

Ya que la tubera de drenaje se vuelve parte del sistema completo de ventilacin, las precauciones que aplican al sistema de descarga se aplican similarmente a la tubera de drenaje. La instalacin de tubera de drenaje no debe afectar de manera adversa el desempeo de la vlvula, y los fluidos inflamables, txicos o corrosivos se deben entubar a una ubicacin segura.

Cuando la tubera de drenaje se entuba a un grado que finaliza con la vlvula de drenaje, se debe considerar la instalacin de un tubo indicador para permitir que el personal de operacin observe si se acumula lquido o no en la tubera de drenaje. Se debe dar consideracin especial para el registro de calor de la tubera de drenaje para graduar ya que lo anterior es un brazo muerto que est sujeto a congelamiento en climas fros.

9 Ubicacin y posicin de dispositivo de alivio de presin

9.1 Inspeccin y mantenimiento

Para un desempeo ptimo, los dispositivos de alivio de presin se deben utilizar y mantener regularmente. Los detalles para el cuidado y servicio de dispositivos de alivio de presin especficos se proporcionan en folletos de mantenimiento del fabricante en API RP 576. Los dispositivos de alivio de presin se deben ubicar para fcil acceso, eliminacin y reemplazo de modo que el servicio se puede desarrollar apropiadamente. El espacio de trabajo suficiente debe ser proporcionado alrededor del dispositivo de alivio de presin.

9.2 Proximidad a fuente de presin

El dispositivo de alivio de presin normalmente se debe ubicar cerca del equipo protegido de modo que las prdidas de presin de entrada al dispositivo estn dentro de los lmites permitidos. Por ejemplo, donde se involucra la proteccin de un recipiente de presin, puede ser necesario montar el dispositivo de alivio de presin directamente sobre una boquilla (tobera) en la parte superior del recipiente. Sin embargo, en instalaciones que tienen fluctuaciones de presin en la fuente (como con vlvulas en una descarga de compresor de desplazamiento positivo) que alcanzar el mximo cerca de la presin establecida de la vlvula de alivio de presin o la presin de estallido de un disco de ruptura, el dispositivo de presin se debe ubicar ms lejos de la fuente y en una regin de presin ms estable (se observa seccin 4 para informacin relacionada con este tema).

9.3 Proximidad a otro equipo

Los dispositivos de alivio de presin no se deben ubicar donde los modelos de flujo inestables estn presentes (se observa Figura 19). La derivacin de entrada donde el dispositivo de alivio de la lnea de entrada se une con la lnea principal debe tener esquina bien redondeada y suave que reduce la turbulencia y resistencia al flujo. En muchas instancias, la siguiente conexin de derivacin de tamao ms grande se requerir en la entrada a la vlvula de alivio de presin (se observa Figura 19).

Cuando las conexiones de derivacin de alivio de presin se montan cerca del equipo que puede causar patrones de flujos inestables, la conexin de derivacin se debe montar aguas abajo a una distancia suficiente para evitar el flujo inestable. Los ejemplos de dispositivos que causan flujo inestable se comenta en el punto 9.3.1 hasta el 9.3.3.

9.3.1 Estaciones de reduccin

Los dispositivos de alivio de presin a menudo se utilizan para proteger la tubera aguas abajo de las vlvulas que reducen presin, donde sucede generalmente el flujo inestable. Otras vlvulas y accesorios en el sistema tambin pueden perturbar el flujo. Esta condicin no se puede evaluar fcilmente, pero el flujo inestable en entradas de vlvula tiende a generar inestabilidad.

9.3.2 Placas de orificio y mangueras de flujo

La proximidad a placas de orificio y boquillas de flujo puede causar operacin adversa de los dispositivos de alivio de presin.

9.3.3 Otras vlvulas y caeras

La proximidad a otras caeras, tales como codos, puede crear reas turbulentas que podan originar desempeo adverso de los dispositivos de alivio de presin.

9.4 Posicin de montaje

Las vlvulas de alivio de presin se deben montar en una posicin vertical hacia arriba. La instalacin de vlvula de alivio de presin en una posicin diferente a la posicin hacia arriba puede afectar de manera adversa la operacin. El fabricante de vlvula se debe consultar acerca de cualquier otra posicin de montaje, ya que el montar en una vlvula de alivio de presin en otras posiciones puede causar un cambio en la presin establecida y una reduccin en el grado de estrechez del soporte.

Adicionalmente, otra posicin puede permitir que lo lquidos se recopilen en el casquete del resorte. La solidificacin de estos lquidos alrededor del resorte puede interferir con el funcionamiento de la vlvula.

Los dispositivos de disco de ruptura se pueden instalar vertical y horizontalmente. La tubera de descarga y entrada se deben apoyar y alinear adecuadamente para evitar cargas excesivas debido al peso de los componentes de tubera o momentos aplicados.

9.5 Palancas de elevacin o Prueba

Las palancas de elevacin o prueba se deben proporcionar en las vlvulas de alivio de presin cuando se requiera por el cdigo aplicable. Donde se proporcionan las palancas, se deben colgar hacia abajo, y la horquilla de elevacin no debe tener contacto con las tuercas de elevacin en el eje de la vlvula. Las cargas causadas por el soporte del mecanismo de elevacin en el eje causarn que la vlvula se abra bajo la presin establecida. El mecanismo de elevacin se debe revisar para asegurar que no este unida al mecanismo de actuacin de la vlvula.

En lugar de las palancas de elevacin para vlvulas de alivio de presin operadas por el piloto, los medios se pueden especificar para conectar y aplicar una presin adecuada al piloto para verificar que las partes criticas de movimiento para una operacin adecuada estn libres para moverse.

9.6 Registro de calor y aislacin

Para materiales que son altamente viscosos, los materiales que podan originar en corrosin bajo enfriamiento, o materiales que podan potencialmente solidificar en dispositivos de alivio de presin, el registro de calor adecuado o aislacin se debe proporcionar para la tubera de entrada y salida a los dispositivos de alivio de presin, as tambin las lneas de percepcin remota para vlvulas de alivio de presin operada por piloto. Se asegura que cualquier puerto de descarga o de ventilacin no se cubra cuando se asla la vlvula.

La confiabilidad del sistema de registro se debe mantener con el objeto de asegurar la operacin apropiada del dispositivo de alivio de presin.

10 Apernado y Empaquetadura

10.1 Cuidado en la instalacin

Antes que se instale un dispositivo de alivio de presin, las flanges en la vlvula de alivio de presin o soporte de disco de ruptura y la boquilla de montaje se deben limpiar totalmente para eliminar cualquier material extrao que pueda causar fuga. Cuando los dispositivos de alivio de presin son demasiado pesados para que eleven fcilmente con la mano, el uso de dispositivos de manejo apropiado evitar daar el revestimiento de la empaquetadura del flange. La unin del anillo y el revestimiento de la unin de ranura y lengua se deben manejar con extremo cuidado de modo que las secciones de concordancia no se daen.

10.2 Empaquetadura apropiada y apernado para requerimientos de servicio

Las empaquetaduras utilizadas deben ser dimensionalmente correctas para los flanges especficos; se deben limpiar totalmente las aperturas de salida y entrada del dispositivo de alivio de presin.

Las empaquetaduras, revestimiento de flanges y apernado deben cumplir los requerimientos de servicio para la presin y temperatura involucrada. Esta informacin se puede obtener consultando otras normas nacionales y catlogos tcnicos del fabricante.

Cuando se instala un dispositivo de disco de ruptura en el sistema de alivio de presin, el material de la empaquetadura del flange y procedimientos de apernado puede ser crtico. Las instrucciones del fabricante del disco se debe seguir para desempeo apropiado (se observa Apndice A).

11 Vlvulas mltiples de alivio de presin con instalaciones espaciadas

La prctica normal es adecuar una sola vlvula de alivio de presin para manejar el mximo alivio de una pieza del equipo. Sin embargo, para algunos sistemas, solamente una fraccin de esa cantidad se debe aliviar a travs de la vlvula de alivio de presin durante los perturbaciones suaves. Si el volumen de fluido bajo la vlvula de alivio de presin no es suficiente para sostener el flujo, la operacin de la vlvula ser cclica y originar un desempeo pobre. Se puede afectar la habilidad de la vlvula para resetear estrechamente.

Cuando las variaciones de capacidad se encuentran frecuentemente en operacin normal, una alternativa es el uso de vlvulas pequeas, mltiples de alivio de presin con instalaciones escalonada. Con esta disposicin, la vlvula de alivio de presin con esta instalacin mas baja ser capaz de manejar perturbaciones menores, y vlvulas de alivio de presin sern puestas en servicio cuando aumente el requerimiento de capacidad.

Para tubera de entrada a vlvulas de alivio mltiple, la tubera que es comn para vlvulas mltiples debe tener un rea de flujo que es al menos igual a las reas de entrada combinadas de las vlvulas de alivio de presin conectadas a ella.

Se consulta el API RP 250, Parte I, para determinar la presin establecida de las vlvulas de alivio de presin basadas en la mxima acumulacin de presin permitida para instalaciones de vlvula mltiples.

Una alternativa al uso de vlvulas de alivio de presin mltiples con instalaciones espaciadas es el uso de una vlvula de alivio operada por piloto de modulacin.

12 Manejo e inspeccin de pre- instalacin

12.1 Generalidades

Adems de las recomendaciones proporcionadas en esta seccin, una gua excelente en el manejo e inspeccin apropiada de los dispositivos de alivio de presin se puede encontrar en el API RP576.

12.2 Almacenamiento y manejo de dispositivos de alivio de presin

Porque la limpieza es esencial para el funcionamiento satisfactorio y la estrechez de una vlvula de alivio de presin, se deben tomar precauciones durante el almacenamiento para mantener fuera todos los materiales extraos. Las vlvulas se deben cerrar apropiadamente en flanges de entrada y salida. Se debe tener especial cuidado para mantener la entrada de vlvula absolutamente limpia. Cuando sea posible, las vlvulas de alivio se deben almacenar en el interior sobre pallets lejos de polvo y otras formas de contaminacin.

Los dispositivos de alivio de presin se deben manejar cuidadosamente y no deben estar sujetos a golpes, que pueden originar dao o mal alineamiento interno considerable. Para las vlvulas, y asientos estrechos se puede afectar de manera adversa.

12.3 Inspeccin y prueba de vlvulas de alivio de presin

La condicin de todas las vlvulas de alivio de presin se debe inspeccionar visualmente antes de la instalacin. Se consultan los manuales de instruccin de los fabricantes para detalles que se relacionan con la vlvula especfica. Se asegura que todo el material de proteccin en las flanges de la vlvula y cualquier material extrao dentro del cuerpo de la vlvula y boquilla se eliminen totalmente. Los tapones de embarque del casquete se deben eliminar de vlvulas de alivio de presin equilibradas. La superficie de entrada se debe limpiar, ya que materiales ajenos se adhieran al interior de la boquilla, que sern expulsados a travs de los asientos cuando la vlvula se opere. Algunos de estos materiales pueden daar los apoyos o atraparse entre los apoyos de tal manera que causan grietas. Las vlvulas se deben probar antes de la instalacin para confirmar la presin establecida.

12.4 Inspeccin de dispositivos de ruptura de disco

Todos los dispositivos de disco de ruptura se deben inspeccionar totalmente antes de la instalacin, segn los manuales de instruccin del fabricante. Las superficies de apoyo del soporte del disco de ruptura deben estar limpias, suaves y sin dao.

Los discos de ruptura se deben revisar por dao fsico a las superficies de apoyo o el rea de disco pre- abultada. Los discos abollados o daados no se deben utilizar. Se aplica un procedimiento de torque e instalacin apropiado como se recomienda por el fabricante del dispositivo de disco de ruptura.

En discos deflexin lateral contraria que tienen montajes de hoja de cuchillo, estas ltimas se deben revisar por dao fsico y filo. No se pueden utilizar las hojas grises o muescas. Los soportes de disco de ruptura daados se deben reemplazar (Se observa Apndice A).

12.5 Inspeccin y mantenimiento de dispositivos accionados por un pasador

Los dispositivos que se accionan por un pasador se deben instalar y mantener segn los requerimientos del fabricante. En el Apndice B se proporciona una gua en la instalacin y mantenimiento de dispositivos accionados por un pasador.

12.6 Inspeccin y limpieza de sistemas antes de la instalacin

Porque los materiales extraos que pasan dentro y a travs de las vlvulas de alivio de presin pueden daar la vlvula, los sistemas en que se prueban y finalmente se instalan las vlvulas tambin se deben inspeccionar y limpiar. Nuevos sistemas en especial son propensos a contener burbujas de soldadura, xido de tubera y otros objetos extraos que se atrapan de manera inadvertida durante la construccin y destruirn la superficie de soporte cuando se abre la vlvula. El sistema se debe limpiar totalmente antes que se instala la vlvula de alivio de presin.

Los dispositivos de alivio de presin se deben eliminar o aislar antes de la prueba de presin neumtica o hidrosttica del sistema, ya sea pinchando o cerrando una vlvula de aislacin. Si una vlvula de aislacin se utiliza, los flanges entre la vlvula de aislacin y el dispositivo de alivio de presin se debe calzar abierto o se proporciona una vlvula de alimentacin de modo que la fuga inadvertida a travs de la vlvula de aislacin no dae el dispositivo de alivio de presin.

Apndice A Principios de instalacin de disco de ruptura

A.1 Generalidades

1. Se siguen las instrucciones del fabricante

2. Las definiciones y trminos se encuentran en el API RP 520 Parte I.

3. Requerimientos de mantenimiento e inspeccin se encuentran en el API RP 576.

4. El personal se debe entrenar en el manejo apropiado de los dispositivos de disco de ruptura y la instalacin.

A.2 Preparacin de instalacin

Se verifica lo siguiente:

1. El soporte y tamao de flange y estimacin son lo mismo.

2. Los flanges de compaa son:

a. No daados

b. Limpios y libres de escombros, residuo de empaquetadura y corrosin

c. Paralelo, alienados y ubicados apropiadamente.

3. Las empaquetaduras seleccionadas se sellarn en el torque sugerido por los dispositivos de disco de ruptura.

4. Algunos discos de ruptura se proporcionan con protectores o soportes de embarque. Estos protectores o soportes de embarque se identifican claramente. Antes de la instalacin en el soporte, se elimina cualquier protector o soporte de embarque.

5. Se asegura que el tipo de disco de ruptura es apropiado para el soporte y se ha seleccionado correctamente basado en la presin de estallido, temperatura, material, etc, para la aplicacin.

6. Se inspecciona el disco y soporte por dao. Los soportes re utilizados deben estar limpios y libres de desechos, acumulacin de producto, y corrosin. La limpieza de soporte se debe realizar segn las instrucciones del fabricante. Si el soporte se daa, se contacta al fabricante por reparacin o reemplazo.

7. Las herramientas apropiadas, incluyendo una llave de torque, se debe utilizar para la instalacin. Los pernos y tuercas de flanges deben estar limpios y con un libre rodaje.

8. Se inspeccionan las hojas de cuchillo para asegurar que estn afiladas y libres de dao o corrosin. Hojas de cuchillo daadas o desafilado pueden prevenir la apertura apropiada del disco.

A.3 Instalacin

1. Se asegura que las ventilaciones de disco de ruptura estn dirigidas a un rea segura.

2. Se siguen las instrucciones del fabricante.

3. Cuando sea prctico, se monta el disco y el soporte en el taller.

4. Durante el montaje se mantiene el disco de ruptura en el embalaje original hasta que la instalacin este lista para evitar dao.

5. Se verifica la correcta operacin del disco en el soporte y del mismo en la tubera (se busca por flechas de flujo).

6. El torque de los pernos es crtica para la operacin apropiada del dispositivo. Se siguen las instrucciones del fabricante para una torsin apropiada y secuencia de apriete.

7. Se verifica que la aplicacin se disea de tal manea que la acumulacin de fluido en el lado aguas abajo de un dispositivo de disco de ruptura no puede influenciar y elevar potencialmente la presin estimada del disco. Cualquier acumulacin de fluido en el lado aguas abajo de un disco de ruptura puede causar que este ltimo reviente a una presin mayor que la estimada.

A.4 Remocin de dispositivos utilizados

1. Se verifica que no existe presin del sistema antes de soltar las tuercas.

2. Se usa el engranaje de seguridad apropiado

3. El disco de estallido puede tener bordes afilados.

4. El disco y soportes todava tienen medios de proceso txicos o peligrosos se tiene cuidado durante el manejo y eliminacin. Las partes de algunos tipos de disco se pueden extender dentro de la tubera de descarga despus de la ruptura.

Apndice B- Instalacin y mantenimiento de dispositivos de alivio de presin sin cierre accionados por pasador

B.1 Generalidades

Los dispositivos de alivio de presin sin cierre accionados por pasador comprenden dos componentes principales. El primer componente es el mecanismo (pistn o disco) que se mueve de la posicin cerrado a la abierta durante el suceso de exceso de presin. El segundo componente principal es el pasador de pandeo que mantiene el pistn o disco en la posicin cerrada y que se encorva en respuesta al exceso de presin para activar la apertura del disco. Para asegurar el desempeo apropiado de tales dispositivos accionados por pasador, se deben seguir los requerimientos de la siguiente instalacin y mantenimiento.

B.2 Instalacin

1. Se revisa que el dispositivo de actuacin principal y el pasador de pandeo se proporcionan por el mismo fabricante. Estas partes funcionan en combinacin con cada uno para proporcionar la proteccin del sistema de presin requerida. Se revisa que los pasadores estn certificados para el uso en el mecanismo por el fabricante.

2. Solamente use pasadores de pandeo que se pueden rastrear a travs del fabricante de dispositivo a travs de la provisin de una etiqueta adjunta o marcacin equivalente. No se instalan pasadores no marcados.

3. Se asegura que el dispositivo se instale en la orientacin correcta. Se sigue que la direccin de flujo indicado en el dispositivo y se verifica la utilizacin de las instrucciones de instalacin de la fabricacin.

4. Se asegura que el dispositivo se instala correctamente para tomar en cuenta la gravedad. Algunos dispositivos de alivio de presin accionados por pasador son sensibles a la gravedad porque el peso del mecanismo contribuye a la presin establecida del dispositivo. Se siguen las instrucciones de instalacin del fabricante y se asegura que el dispositivo se ha comprado para concordar la configuracin de instalacin (flujo vertical / horizontal / oblicuo).

5. No se instalan los pasadores de pandeo hechos para el servicio en un tipo de dispositivo dentro de un diseo de mecanismo diferente. Los pasadores de pandeo se pueden certificar para el uso de un solo mecanismo, identificados por el fabricante.

6. Se instalan solamente los pasadores de pandeo que estn derechos, Los pasadores que estn deformes causarn que el dispositivo de alivio de presin funcione habitualmente a una presin establecida reducida.

7. Algunos dispositivos de alivio de presin accionados por pasador se operan por presin diferencial. Se asegura que tales dispositivos se instalan con una presin aguas abajo que se monitorea para mantener una presin diferencial apropiada, o se mantiene en presin atmosfrica.

8. Se siguen las instrucciones de instalacin del pasador del fabricante y se utilizan herramientas especiales donde se recomienda. Los pasadores de pandeo se instalan tpicamente dentro de una envoltura del mecanismo. Se asegura que cualquier perno o rosca de tornillo no se aprietan en exceso, lo anterior puede causar que el pasador falle durante la instalacin.

9. Donde los sensores elctricos se ajustan al dispositivo de alivio de presin accionado por el pasador, se asegura que las normas de diseo elctrico apropiado para la aplicacin se cumplen.

10. Se asegura que la instalacin es capaz de contener fuerzas de retroceso cuando funciona el dispositivo de alivio de presin accionado por pasador.

11. Los pasadores no se deben instalar mientras opera el sistema presurizado. Lo anterior puede conducir a la operacin prematura del dispositivo de alivio de presin y lesin al usuario.

12. Donde un dispositivo se proporciona con un drenaje de fluido para evitar la acumulacin de fluido, este drenaje debe descargar en una ubicacin apropiada.

B3 Mantenimiento

1. Los dispositivos de alivio de presin accionados por pasador se pueden resetear como una actividad de mantenimiento sin eliminacin completa del dispositivo. Se asegura que el sistema no se presuriza en este momento, El reseteo del dispositivo requiere la instalacin de un pasador de pandeo de reemplazo. Se siguen las instrucciones del fabricante para la eliminacin del pasador utilizado, el cierre del mecanismo y la instalacin de la parte de reemplazo.

2. Nunca se utilizan ningn objeto diferente a un pasador de pandeo para sostener el mecanismo cerrado durante el servicio. Se instala solamente pasadores de pandeo de reemplazo que se certifican por el fabricante de servicio por el uso en el mecanismo que se resetea.

3. No se cambia el mecanismo y combinacin de pasador, a menos que se acuerde por el fabricante. Se puede requerir la re- certificacin de la presin establecida del dispositivo.

4. Cuando se cierra el dispositivo, debe existir libertad de movimiento del mecanismo. La fuerza excesiva puede causar dao al mecanismo y es una indicacin de un bloqueo en el recorrido de flujo. En este caso, el modelo de flujo del dispositivo se debe inspeccionar en el lugar o el dispositivo se debe eliminar del servicio para determinar y eliminar la razn del bloqueo.

5. Cuando los sellos se deben reemplazar, se instalan solamente los sellos proporcionados por el fabricante, y se siguen las instrucciones de reemplazo del sello del fabricante.

6. El mantenimiento que requiere el desmontaje del dispositivo de alivio de presin accionado por pasador debe estar bajo la direccin del fabricante. El montaje inapropiado puede alterar la presin establecida del dispositivo.

7. Los pasadores de pandeo se pueden eliminar del mecanismo (cuando no existe presin en el sistema) para revisar la libertad de movimiento, y se re-instala. Se siguen las instrucciones del fabricante. No se reinstala un pasador daado, lo anterior originar la apertura del dispositivo.

8. Donde los componentes del servicio requieren lubricacin especial o grasa, se debe utilizar lubricacin sugerida por el fabricante.

Apndice C- Preguntas tcnicas

C.1 Introduccin

C.1.1 API considerar solicitudes escritas para las interpretaciones de RP 520. El staff de API realizar tales interpretaciones por escrito despus de consultar, si fuera necesario, con los miembros y empleados del comit. El comit API responsable de mantener RP 520, Parte II cumple regularmente para considerar solicitudes escritas por interpretaciones y revisiones y para desarrollar nuevos criterios dictados por el desarrollo tecnolgico. Las actividades tecnolgicas en este tema se limitan estrictamente a la interpretacin de la norma y a la consideracin de las revisiones a la actual norma.

C.1.2 Como tema de poltica, API no aprueba, certifica, estima o representa ninguna parte, construccin, dispositivo de propiedad, o actividad y consecuentemente, las preguntas que requieren tales consideraciones sern devueltas. Adems, API no acta como consultor en problemas especficos de ingeniera o en el entendimiento o aplicacin general de la norma. Si es la opinin del comit, basado en informacin de pregunta enviada, que el investigador debe buscar otra ayuda, la pregunta se regresar con la recomendacin que tal ayuda se obtendr. Todas las preguntas que no proporcionan la informacin necesaria para el entendimiento total del comit se devolvern.

C.2 Formato de pregunta

C.2.1 Las preguntas se deben limitar estrictamente a solicitudes para interpretacin de la norma o consideracin de revisin a la norma sobre nuevos datos o tecnologa. Las preguntas se deben enviar en el formato descrito en el punto C.2.2 hasta el C.2.5.

C.2.2 El objetivo de una pregunta se limitar a un solo tema o un grupo de temas relacionados cercanamente. Una pregunta en relacin a dos o ms temas no relacionados se devolver.

C.2.3 Una pregunta debe comenzar con una seccin de respaldo que establece el propsito de la pregunta, que sera obtener una interpretacin de la norma o para proponer una revisin de la misma. La seccin de respaldo debe proporcionar la informacin de manera concisa necesaria para el entendimiento de la pregunta por parte del comit (con esquemas si fuera necesario) y debe mencionar la edicin aplicable, revisin, prrafos, figuras y tablas.

C.2.4 Despus de la seccin de respaldo, una seccin principal de la pregunta debe establecer la pregunta como una pregunta precisa, condensada, omitiendo informacin de respaldo superflua y, donde sea apropiado, el ubicar la pregunta de modo que la respuesta pudiera tomar forma de si o no (quizs con condiciones). Esta pregunta debe ser tcnica y editorialmente correcta. El que pregunta debe establecer lo que piensa que la norma requiere. Si piensa que se necesita una revisin de la norma, debe proporcionar el texto sugerido.

C.2.5 El que pregunta debe incluir su nombre, direccin de correo, direccin e-mail, telfono, nmero de fax. Las preguntas se deben enviar al director, Departamento de Normas, API, 1220 L Street, N.W., Washington. D.C. 20005, standards@api.org.

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