Estudio de falla para un disco de ruptura instalado en el sistema de alivio de una planta refinadora de crudo

Abstract

El objetivo fundamental de este proyecto es estudiar la falla operativa que genera la ruptura prematura del disco de seguridad instalado en un sistema de alivio de una planta refinadora de crudo, originando condiciones de operación inseguras y aumento de los costos por mantenimiento debido a la frecuencia con la que ocurre el evento. Para ello, fue necesaria la evaluación de las condiciones bajo las cuales se realiza el proceso de alivio de gases en la planta en sus variables fundamentales y sus efectos sobre la actuación de los discos de ruptura. Asimismo, se estudiaron las condiciones de utilización de los discos en lo que se refiere al cumplimiento de los parámetros de operación especificados por la compañía diseñadora del sistema de alivio, la instalación en la tubería y el almacenaje. Todos los aspectos investigados fueron evaluados aplicando diversos métodos que incluyen desde la aplicación de teorías aprendidas a lo largo de la carrera de Ingeniería Mecánica en sus diferentes ramas (evaluación hidráulica del sistema de alivio, cálculo de cargas, estudio de materiales) hasta la utilización de modernos softwares para la determinación de las propiedades del fluido que circula a través del sistema y de los esfuerzos generados por las cargas a las cuales se encuentra sometido el disco de ruptura en operación. Se concluyó que la falla por ruptura prematura en los discos se debe a un retroceso de llama desde los quemadores del mechurrio originado por un pase en las válvulas de control de flujo, así como a la instalación de discos con daños previos. El diagnóstico fue validado mediante la aplicación de la herramienta de confiabilidad denominada Análisis Causa Raíz, que a su vez permitió la propuesta de una estrategia de solución apropiada, destinada a la corrección de las irregularidades identificadas. Se recomendó llevar a cabo una serie de medidas con el fin de mejorar fundamentalmente las actividades relacionadas a la adquisición y manipulación de los discos de ruptura y el control del proceso de alivio de gases.