Cómo seleccionar un disco de ruptura paso a paso

Respuesta corta: para seleccionar un disco de ruptura se parte de la presión máxima permisible del equipo (MAWP) y de la presión y temperatura reales de operación. Con esos datos se fija la presión de ruptura marcada y su tolerancia, se elige un tipo de disco cuya relación de operación admita la presión de trabajo con margen, se escoge un material compatible con el fluido a la temperatura del disco y se comprueba que el área de flujo sea suficiente para el caso de alivio más severo.

Por el equipo técnico de P&V Control Devices · Actualizado el 4 de octubre de 2026 · Lectura: 9 min

Los datos que necesitas antes de empezar

Sin estos datos no es posible seleccionar un disco con seguridad. Conviene reunirlos en una hoja de datos antes de pedir cotización:

• MAWP (o presión de diseño) del equipo protegido y código de diseño (ASME VIII, EN 13445, etc.).
• Presión de operación normal y máxima, y si hay ciclos, pulsaciones o golpes de ariete.
• Presión mínima: ¿puede haber vacío?, ¿hay contrapresión aguas abajo?
• Temperatura de operación y temperatura que tendrá el disco en el momento de la ruptura.
• Fluido, estado (gas, vapor, líquido o dos fases) y contaminantes corrosivos.
• Caudal de alivio requerido y escenario que lo define (incendio, falla de control, reacción, bloqueo).
• Tamaño de la línea, tipo de bridas y si el disco protegerá una válvula de alivio.

Paso 1: definir la presión de ruptura

Regla básica: en una instalación típica con un único dispositivo, la presión de ruptura marcada no debe superar la MAWP del equipo a la temperatura coincidente. Los códigos permiten valores algo mayores cuando hay varios dispositivos de alivio o cuando el escenario es un incendio externo, porque en esos casos se admite más acumulación de presión; esos casos deben justificarse con el código aplicable.

Como referencia, ASME Sección VIII admite una sobrepresión (acumulación) del 10 % sobre la MAWP con un solo dispositivo, del 16 % con varios dispositivos y del 21 % en el caso de fuego externo, con mínimos absolutos para presiones bajas. Más detalle en la guía de normas ASME VIII, ISO 4126 y API 520.

Paso 2: entender la tolerancia

Respuesta directa: la tolerancia de ruptura es la variación permitida entre la presión real de apertura y la presión marcada. Bajo ASME, la tolerancia habitual es de ±2 psi para presiones marcadas de hasta 40 psig y de ±5 % por encima de 40 psig.

Algunos fabricantes ofrecen además tolerancias reducidas o asimétricas (por ejemplo, solo hacia abajo) para poder acercar más la presión de operación. Las ediciones recientes de ASME (Sección XIII, desde 2021) reorganizaron los requisitos de dispositivos de alivio, incluida la forma de expresar el rango de ruptura; por ello hay que indicar con qué edición del código se especifica el disco. ISO 4126-2 define sus propias tolerancias de desempeño, que se declaran en la marca del disco.

Lo importante: el disco debe poder abrir en cualquier punto de su tolerancia sin poner en riesgo el equipo, y la presión de operación debe calcularse contra el extremo inferior.

Paso 3: verificar la relación de operación

La relación de operación es el cociente entre la presión máxima de operación y la presión de ruptura (marcada o mínima, según la definición del fabricante). Cada tipo de disco tiene un límite:

Si la presión de trabajo queda por encima de ese límite, el disco sufrirá fatiga o fluencia y romperá antes de tiempo. Las soluciones son: cambiar a un tipo con mayor relación de operación, pedir una tolerancia más cerrada o, si el equipo lo permite, aumentar la presión de ruptura. Las diferencias entre tipos están en tipos de discos de ruptura.

Paso 4: especificar la temperatura correcta

Respuesta directa: la presión de ruptura de un disco metálico baja cuando la temperatura sube, porque la resistencia del metal disminuye. Por eso el disco se calibra a una temperatura coincidente concreta, y esa temperatura debe ser la que tendrá el disco, no la del proceso.

• Si el disco está en una boquilla larga, sin aislamiento, puede estar bastante más frío que el proceso; en ese caso abriría a una presión mayor de la esperada si se especifica a la temperatura del proceso.
• Si el proceso tiene arranques en frío y operación en caliente, hay que analizar ambos puntos.
• En discos compuestos, la temperatura máxima la limita el sello de fluoropolímero; en grafito, la resina de impregnación.

Paso 5: elegir el material

El material debe resistir el fluido en las dos caras (proceso y descarga) a la temperatura del disco. Una corrosión de micras, que en una tubería sería irrelevante, puede cambiar la presión de ruptura de una lámina delgada.

La tabla es orientativa: la compatibilidad final debe confirmarse con datos de corrosión del fluido real, incluidas trazas e impurezas. El detalle por material está en la guía de materiales para discos de ruptura.

Paso 6: tamaño y capacidad de alivio

Respuesta directa: el disco debe dejar pasar el caudal del peor escenario sin que la presión supere la acumulación permitida. Para dimensionarlo se usan dos métodos reconocidos por ASME y API 520:

1. Método del coeficiente de descarga (K_D = 0,62): solo aplica si el disco descarga directamente a la atmósfera, está instalado a no más de 8 diámetros de tubería del recipiente y la línea de descarga no supera 5 diámetros (la llamada regla "8 y 5").
2. Método de resistencia al flujo (K_R): el disco se trata como un accesorio más de la tubería, con su factor de resistencia certificado, y se calcula la caída de presión de todo el sistema de alivio. Es el método general cuando no se cumple la regla anterior.

La ecuación y un ejemplo numérico están en cálculo del área de alivio según API 520. Con frecuencia el disco se selecciona del mismo tamaño que la línea; aun así, la capacidad debe verificarse. Si el disco protege una válvula, el tamaño lo define la válvula y se aplica un factor de combinación (ver disco vs válvula de alivio).

Paso 7: condiciones especiales

• Vacío o contrapresión: requieren soporte de vacío o un diseño que soporte presión inversa. En el caso de contrapresión, recuerda que el disco responde a la diferencia de presiones.
• Servicio líquido: confirma que el modelo está certificado para líquido; algunos de pandeo inverso necesitan gas bajo la cúpula.
• Ciclos y pulsaciones: favorecen los discos de pandeo inverso y una relación de operación conservadora.
• Disco aguas arriba de una válvula: debe ser no fragmentante y el espacio entre ambos necesita un manómetro, indicador o venteo.
• Sanitario: conexiones clamp, acabados pulidos y materiales y elastómeros aceptados para contacto con producto.
• Detección: si el proceso requiere saber cuándo abrió el disco, añade un sensor de ruptura.

Ejemplo resuelto (orientativo)

Un recipiente con MAWP de 10 barg a 150 °C opera de forma continua a 8 barg con ciclos frecuentes. El disco irá en una boquilla aislada, por lo que su temperatura será similar a la del proceso.

1. Presión de ruptura marcada: 10 barg a 150 °C (no excede la MAWP).
2. Con una tolerancia de ±5 %, el disco puede abrir entre 9,5 y 10,5 barg.
3. Relación de operación contra el extremo inferior: 8 / 9,5 = 84 %.
4. Un disco de tensión directa sólido (≈ 70 %) no es adecuado. Un disco de pandeo inverso (hasta ≈ 90 %) sí lo es y además tolera los ciclos.
5. Se elige material según el fluido y se verifica la capacidad con el método aplicable.

El ejemplo ilustra el razonamiento; la selección real debe hacerse con el código, la edición y los datos del fabricante.

Errores frecuentes

• Especificar la temperatura del proceso cuando el disco está mucho más frío.
• Calcular la relación de operación contra la presión marcada y no contra el mínimo de la tolerancia.
• Olvidar el vacío durante una limpieza con vapor o un enfriamiento.
• Usar un disco fragmentante delante de una válvula.
• Elegir el material solo por el fluido principal, ignorando trazas de cloruros o humedad.

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