شبيه سازي انفجار مخازن ذخيره اتمسفريك براي دستيابي به فاصله ايمن با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي

بسیاری از فراورده های اشتعال پذیر در مخازن بزرگ در فشار اتمسفریك ذخیره می شوند. نادیده گرفتن مخلوط هیدروكربون و هوا در این مخازن می تواند منجر به انفجار و خسارات مرگ بار یا آسیب تجهیزات و ساختمان های اطراف شود. برای پیشگیری ، بایستی مفهومی به نام فاصله ایمن تعریف شود. بسیاری از دانشمندان روش هایی ابتدایی برای محاسبه فاصله ایمن ارایه كرده اند. در این تحقیق این روش های ابتدایی با روش های محاسباتی پیچیده تر با استفاده از كدهای CFD مقایسه شده اند. برای شبیه سازی سه بعدی انفجار گاز از و كدهای دینامیك سیالات محاسباتی در نرم افزار FLACS برای تعیین پروفیل نیروی فشاری كه بر روی دیواره داخلی مخازن اعمال می شود استفاده شده است. واكنش ساختاری مخزن (تغییر شكل و جابجایی ) تحت نیروی انفجار كه قبلاً محاسبه شده است با استفاده از نرم افزار LS-DYNA محاسبه گردیده است. بعد از ارزیابی و مقایسه نتایج، ما می توانیم تصدیق كنیم كه بعضی از نتابج به دست آمده در این روش های ابتدایی مناسب نیستند. همچنین در این تحقیق داده های معینی كه باید برای محاسبه معقولانه و مطمئن فاصله ایمن جمع آوری شوند مشخص شده است.

Many flammable products are usually stored in large vessels at atmospheric pressure. Ignition of an hydrocarbon-air mixture in such tanks can lead to an explosion and cause lethal casualties or damage the surrounding facilities and buildings. To prevent that, safety distances shall be defined. Several simple methodologies have been published allowing the calculation of safety distances .The study compares results from simple methodologies with more sophisticated calculations. Three-dimensional simulations of gas explosions using the CFD code FLACS have been performed to define a typical pressure load profile to apply on the inner side of the vessel’s walls. The structural response of the tank (deformation and displacement), under the loading condition previously obtained, has been computed with LS-DYNA. Consequently, we have been able to justify that some of the assumptions used in simple methodologies are not relevant. We also have established specific input data that should be used in order to obtain a reasonably conservative estimation of the safety distances