Contribuições para a classificação de áreas devido a liberação bifásica de inflamáveis via fluidodinâmica computacional.

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: OLIVEIRA, Talles Caio Linhares de.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Engenharia química; Análise de risco; Segurança de processos; Modelagem spray; Gases Liquefeitos; Atmosfera explosiva; Chemical engineering; Risk analysis; Process safety; Spray modeling; Liquefied Gases; Explosive atmosphere; Engenharia Química
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/27701

Industrialmente gases inflamáveis são armazenados e transportados sob a forma de líquido pressurizado. A ocorrência de vazamentos de gases liquefeitos inflamáveis pressurizados em vasos ou tubos pode causar uma liberação bifásica contendo uma mistura inflamável constituída de gotas líquidas e vapor, portanto o estudo deste tipo de liberação é de fundamental importância para a classificação de áreas. A mais importante norma (IEC 60079-10-1) utilizada para classificação de áreas não aborda casos onde a liberação de gases liquefeitos é de natureza bifásica, porém recomenda o uso de fluidodinâmica computacional (CFD) para essas situações. No presente trabalho um modelo em CFD foi definido para a classificação de áreas onde possíveis liberações de gases liquefeitos possam ocorrer, para isso utilizou-se o software comercial Ansys® CFX 16.1. Um estudo detalhado da liberação do jato bifásico inflamável é conduzido utilizando propano e gás liquefeito do petróleo (GLP). Os resultados mostraram que em média, para a maioria dos casos simulados, as extensões das áreas classificadas apresentadas nas normas são maiores que as obtidas pelo modelo, resultando em um sobredimensionamento da área classificada para a maioria dos casos analisados. A influência do vento foi analisada, onde constatou-se que um aumento gradativo da intensidade do vento no mesmo sentido da liberação contribui para um aumento na extensão e uma redução no volume da atmosfera explosiva. Para baixas velocidades de ventos e direção oposta ao vazamento foi constatado um aumento na extensão e volume da atmosfera explosiva. As simulações conduzidas com inerte confirmaram a eficácia do processo de inertização para redução da área de risco. A partir do modelo fluidodinâmico foi possível propor uma equação para a determinação da extensão da atmosfera explosiva, proporcionando uma resposta rápida e precisa, eliminando assim o elevado custo computacional requerido pelo modelo em CFD. Os resultados obtidos com o presente modelo numérico estão em concordância com dados experimentais.