Discos de ruptura: onde são utilizados e por que são necessários na indústria

Toda empresa industrial que trabalha com gases e líquidos está exposta ao risco de ocorrência de sobrepressão em equipamentos de processo. Um aumento descontrolado da pressão pode provocar falhas ou até a destruição dos equipamentos. Uma solução eficaz são os discos de ruptura — graças ao seu design e às suas características, eles garantem a liberação imediata da sobrepressão, reduzindo possíveis danos aos equipamentos.

O que é um disco de ruptura e como funciona

Um disco de ruptura é um dispositivo de segurança de uso único projetado para proteger equipamentos e tubulações contra sobrepressão. Trata-se de uma membrana fina que se rompe instantaneamente quando o sistema atinge um nível de pressão previamente definido.

Dependendo das condições de operação, as membranas de segurança podem ser fabricadas a partir de:

• Metal (aço, alumínio, níquel, etc.)
• Grafite
• Materiais poliméricos (como PTFE)

Quando instalar um disco de ruptura

Os discos de ruptura são utilizados em situações em que outros métodos de proteção não conseguem fornecer confiabilidade suficiente ou uma resposta rápida para a liberação de pressão:

• Durante aumentos repentinos de pressão causados por reações químicas descontroladas ou pela expansão de líquidos e gases quando aquecidos
• Quando existe risco de falha da válvula de segurança
• Em processos que envolvem substâncias agressivas
• Quando é necessária alta capacidade de descarga durante a liberação de pressão em situações de emergência
• Em sistemas nos quais vazamentos do meio de processo são inaceitáveis
• Em condições de temperatura extremas — tanto altas quanto baixas

Tipos de discos de ruptura

De acordo com o mecanismo de funcionamento, os discos de ruptura são divididos em três tipos:

Ação direta. A ruptura ocorre devido à pressão aplicada no lado convexo do disco.
KSRST Forward Dome Tension Flat Seat Type Pressão de ajuste 15 ~ 1500 kg/cm2 Temperatura máxima 593℃ Fabricante: FDC Co., Ltd.

Ação reversa. A ruptura ocorre devido à pressão aplicada no lado côncavo do disco, frequentemente utilizando uma lâmina de corte.
KSRST Reverse Dome Scored Type Pressão de ajuste 5 ~ 60 kg/cm2 Temperatura máxima 593℃ Fabricante: FDC Co., Ltd.

Ação dupla. Projetados para liberar pressão em ambas as direções (sobrepressão e vácuo).
KSRST Composite Dome Flat Seat Double Acting Type Pressão de ajuste 0.05 ~ 50 kg/cm2 Fabricante: FDC Co., Ltd.

Quanto à forma, os discos de ruptura podem ser do tipo domo (convexo ou côncavo) ou planos. As membranas do tipo domo são adequadas para altas pressões, enquanto os discos planos são normalmente utilizados em pressões mais baixas.

KSRO Composite Flat Type for Flange Pressão de ajuste 0.05 ~ 36 kg/cm2 Temperatura máxima 482°C

KSRC Composite Dome Sloped Seat Type Pressão de ajuste 0.1 ~ 560 kg/cm2 Temperatura máxima 482°C

De acordo com o design e o material, os discos de ruptura podem ser metálicos, compostos ou de grafite.

Dependendo da aplicação e das características específicas, podem ser projetados para trabalhar em condições de baixa ou ultrabaixa pressão, processos sanitários, designs fragmentáveis ou não fragmentáveis e outras configurações especializadas.

A ampla variedade de discos de ruptura permite selecionar uma solução que atenda aos requisitos específicos de cada sistema industrial.

Para mais informações sobre discos de ruptura, consulte o artigo

Vantagens dos discos de ruptura

Graças às suas características únicas, os discos de ruptura oferecem alta confiabilidade e eficiência econômica:

• Personalizáveis e econômicos. O design e os materiais são escolhidos de acordo com a aplicação específica.
• Confiáveis e eficientes. Garantem alívio de pressão preciso e instantâneo com descarga completa do fluido de processo.
• Versáteis. Adequados para praticamente qualquer meio, incluindo ambientes altamente agressivos.
• Estanqueidade total. Evitam vazamentos do meio de processo antes da ativação.
• Baixa manutenção. Os discos de ruptura não requerem manutenção regular.

Comparação entre discos de ruptura e válvulas de segurança

Normas e certificação

A certificação internacional dos discos de ruptura garante sua confiabilidade, segurança e conformidade com os requisitos de diferentes mercados e setores industriais.

ASME Sec. VIII Div. 1.
Esta seção do código da American Society of Mechanical Engineers estabelece os requisitos para o uso de discos de ruptura na proteção de vasos de pressão.

ISO 4126-2 a ISO 4126-6.
Essas normas definem os requisitos para o projeto, fabricação, testes e marcação de discos de ruptura, bem como de outros dispositivos de proteção contra sobrepressão.

• ISO 4126-2. Dispositivos de segurança com membrana de ruptura — requisitos gerais.
• ISO 4126-3. Válvulas de segurança e dispositivos de proteção contra sobrepressão com discos de ruptura.
• ISO 4126-4. Válvulas de segurança pilotadas.
• ISO 4126-5. Sistemas controlados de alívio de pressão.
• ISO 4126-6. Dispositivos de segurança acionados por forças não mecânicas.

API RP 520.
Esta prática recomendada aborda o uso de discos de ruptura em combinação com válvulas de segurança ou como alternativa a elas.

KOSHA Safety Certification.
Este certificado confirma que os discos de ruptura atendem aos requisitos de segurança estabelecidos pela KOSHA e podem ser utilizados com segurança na Coreia do Sul.

Conclusão

A proteção confiável dos equipamentos contra sobrepressão é alcançada por meio da correta seleção e instalação de discos de ruptura de acordo com as condições do processo e as normas técnicas. A escolha adequada garante o funcionamento seguro e estável dos processos industriais.