Thuanny Gonçalves da Silva
Título
Aplicação de Modelo Numérico para Análise de Desempenho de Sistemas de Proteção Ativa Contra Incêndio em Tanques de Armazenamento de Combustíveis
Orientador(es)
Alexandre Landesmann
Resumo
Neste trabalho, apresenta-se uma avaliação numérica do comportamento de tanques de combustíveis em parques de tancagem quando em situação de incêndio. São obtidas as temperaturas circundantes sobre o tanque alvo, avaliando a possibilidade da ocorrência do efeito dominó. As análises propostas são divididas em etapas analíticas e numéricas. A primeira etapa (analítica) corresponde à aplicação de um modelo semiempírico de incêndio, para obter características físicas da chama. A segunda etapa é a aplicação dos dados obtidos analiticamente em um modelo numérico desenvolvido no programa Abaqus para análise de transferência de calor. No modelo numérico são determinadas as variações de temperaturas no costado e no teto flutuante e o fluxo de calor irradiado para estudo de arrefecimento com aplicação de água. Uma vez validado o modelo numérico adotado, será efetuada a terceira etapa do trabalho, com objetivo de verificar a eficiência do sistema ativo contra incêndio. Finalmente validado o modelo, executam-se comparações dos dados obtidos considerando diferentes distâncias entre os tanques; diferentes alturas do teto flutuante; incidência do vento ou não; e diferentes combustíveis (etanol e gasolina). Deste modo é considerado a influência das temperaturas de controle e as recomendações técnicas segundo normas vigentes para segurança do parque de tancagem.
Abstract
This work presents a numerical evaluation of the behaviour of fuel tanks in tankage parks in case of fire. The temperatures surrounding the target tanks are obtained and the possibility of a domino effect evaluated. The proposed analyses are divided in analytical and numerical phases. The first (analytical) phase corresponds with the application of a semi-empirical model of fire in order to obtain the physical characteristics of the flames. The second phase is the application of the obtained data analytically using the Abaqus program, studying the transference of heat. In the numerical model the variations of temperatures at the walls and the floating ceiling are determined, as well as the heat flow radiated, in order to study cooling by water application. Once the adopted numerical model is validated, the third phase of the study is executed, with the objective to verify the efficiency of the active fire protection system. Finally, the obtained data is used to compare different distances between the tanks, different heights of the floating ceilings, presence of wind, and the combustibles ethanol and gasoline. This way, the influence of the control temperatures and the technical recommendations according to the current tankage park security standards are considered.
