Undersøkelse av metodikk for beregning av risikobaserte varmelaster

Abstract

Denne oppgaven tar utgangspunkt i Scandpower sine retningslinjer for beskyttelse av trykksatt prosessutstyr som utsettes for brann. Metodene som vurderes i denne rapporten er hentet fra retningslinjene. Oppgaven vurderer metoden som benyttes for å konstruere et transient brannscenario ved flere stasjonære branner, samt metodikken som beregner eksponeringssannsynligheten for prosessutstyr som utsettes for gitte varmelaster. Det er i oppgaven foreslått en ny metode som benytter prosessutstyrets areal for å beregne eksponeringssannsynligheten. Kapittel 4.3 viser hvordan man kan benytte overflatearealet av prosessutstyret som en parameter for å logge varmelast. Denne oppgaven introduserer arealet som en parameter for å inkludere den konvektive varmelasten i simuleringene på en mer realistisk måte, da den konvektive varmelasten bestandig vil være forbundet med et objekt. CFD-programmet Kameleon FireEx (KFX) er benyttet som et verktøy i oppgavens studie. Denne studien har sammenlignet metoden Scandpower benytter (flere stasjonære branner) mot ett sammenhengende transient forløp ved å studere varmelaster og ståltemperaturer. Resultatene indikerer at metoden Scandpower benytter generelt genererer høyere gjennomsnittslaster i simuleringene. Studiet har og studert den konvektive varmelasten over rør med ulike diametere og resultatene viser at den konvektive varmelasten for rør med diameter på 25 mm kan overstige 100kW/m2. For større rør med diameter mellom 75 mm og 100 mm viste resultatene ikke høyere konvektiv varmelast enn 86 kW/m2. Resultatene fra caset indikerer konservative resultater for de stasjonære scenariene. Trykkavlastning av et prosesselement er en transient prosess, der tilstanden i systemet endres raskt med tid. Derfor bør beregningen av slike systemer baseres på transiente metoder fremfor stasjonære betraktninger. [13]