Flavia Marques Antunes Fontenelle
Resumo
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma metodologia numérico-computacional via mecânica computacional de fluidos (CFD – Computational Fluid Dynamics) para avaliação da segurança estrutural de tanques metálicos de armazenamento de etanol sob condições acidentais de incêndio, incluindo-se a eficácia das medidas de segurança, atualmente adotadas e prescritas por norma, nos parques de tancagem das indústrias. A análise foi realizada utilizando o programa Fire Dynamics Simulator (FDS) do qual se obteve a temperatura na superfície adiabática dos tanques vizinhos quando da ocorrência de incêndio em um dos tanques de armazenamento de etanol, que compõe o parque de tancagem. Além disso, foram obtidos os níveis de radiação emitidos durante este incêndio a fim de determinar o limite de exposição a que os usuários que estejam na planta, e.g., brigadistas, estão sujeitos no caso de um acidente como este. Como resultado, verificou-se que a distância de segurança entre tanques está subdimensionada, principalmente, em regiões cuja condição de vento não seja de calmaria. Além disso, para regiões com condição de vento igual ou superior a 5m/s, o sistema de dilúvio atrelado às distâncias recomendadas por normas, pode não ser suficiente para evitar a propagação do incêndio, i.e., o efeito dominó.
Abstract
This work introduces the development of a methodology via Computational Fluid Dynamis (CFD) in order to evaluate the structural safety of metal ethanol storage tanks under fire conditions, including the effectiveness of security measures currently applied and prescribed by rules, to safeguard the integrity of tank farms. The analyses were performed using the program Fire Dynamics Simulator (FDS) from which was obtained the adiabatic surface temperature that reaches the neighboring tanks due to fire in one of the ethanol storage tanks. Furthermore, the radiation levels emitted during the burning is obtained so that the limit of exposure to people who are around, e.g., firefighters, can be known. The results show that the safety distance between tanks has been underpredicted, especially, at regions with some wind speed. Moreover, the regions where the wind speed is equal or higher than 5 m/s, the deluge system associated to the distance recommended by standards, may not be enough to prevent the spread of fire, known as domino effect.
