Analisi comparativa dei modelli per gli incendi di liquidi infiammabili

I depositi di liquidi infiammabili sono stabilimenti industriali in cui avvengono spesso incendi di grandi dimensioni a causa degli ingenti quantitativi di sostanze infiammabili detenute. Gli incendi tipici dei liquidi infiammabili sono gli incendi di pozza in caso di rilascio del liquido al suolo e gli incendi di serbatoio in caso di ignizione del liquido all’interno del serbatoio stesso. Tali incendi hanno la potenzialità di danneggiare le apparecchiature limitrofe, determinandone il cedimento e dunque l’incremento delle dimensioni dell’incendio e dell’area di danno; tale fenomeno è detto effetto domino. Per la modellazione degli incendi sono disponibili diversi strumenti, divisibili essenzialmente in due categorie: modelli semplici, ovvero basati su correlazioni semi-empiriche e modelli avanzati, costituiti dai codici CFD. L’obiettivo principale del presente lavoro di tesi è il confronto tra le diverse tipologie di strumenti disponibili per la modellazione degli incendi di liquidi infiammabili. In particolare sono stati confrontati tra loro il codice FDS (Fire Dynamics Simulator), il metodo del TNO ed il modello per gli incendi di pozza incorporato nel software ALOHA. Il codice FDS è un modello avanzato, mentre il metodo del TNO ed il modello implementato nel software ALOHA sono modelli semplici appartenenti alla famiglia dei Solid Flame Models. La prima parte del presente lavoro di tesi è dedicata all’analisi delle caratteristiche e delle problematiche di sicurezza dei depositi di liquidi infiammabili, con specifico riferimento all’analisi storica. Nella seconda parte invece i tre metodi sopra citati sono applicati ad un parco serbatoi di liquidi infiammabili ed è effettuato il confronto dei risultati, anche ai fini di una valutazione preliminare dell’effetto domino. La tesi è articolata in 6 capitoli. Dopo il Capitolo 1, avente carattere introduttivo, nel Capitolo 2 vengono richiamati i principali concetti riguardanti gli incendi e vengono analizzate le caratteristiche e le problematiche di sicurezza dei depositi di liquidi infiammabili. Il Capitolo 3 è dedicato alla discussione delle caratteristiche degli incendi di pozza, alla presentazione delle tipologie di strumenti a disposizione per la loro modellazione ed alla descrizione di dettaglio dei modelli utilizzati nel presente lavoro di tesi. Il Capitolo 4 contiene la presentazione del caso di studio. Nel Capitolo 5, che costituisce il cuore del lavoro, i modelli descritti sono applicati al caso di studio, con un’approfondita discussione dei risultati e una valutazione preliminare dell’effetto domino. Nel Capitolo 6 infine sono riportate alcune considerazioni conclusive.

Scenari incidentali generati da liquidi infiammabili: il caso di una distilleria

Questa tesi analizza gli scenari incidentali generati dallo stoccaggio di liquidi infiammabili, in particolare etanolo e metanolo, in una distilleria quale lo stabilimento Caviro Distillerie di Faenza. Sono analizzati tutti gli adempimenti normativi di un impianto soggetto a rischio di incidente rilevante, come questo di Caviro Distillerie. Vengono studiati secondo quattro metodologie diverse TNO, PHAST, ALOHA e quello di uno studio professionale i vari scenari incidentali (pool fire, dispersione tossica e flash fire), con particolare importanza anche all'effetto domino.

Scenari incidentali di un deposito di liquidi infiammabili

Il seguente lavoro di Tesi ha ad oggetto l’analisi degli scenari incidentali che possono originarsi in un deposito di oli minerali dichiarato a rischio di incidente rilevante. La Tesi è strutturata come descritta di seguito. Dopo il presente Capitolo 1, avente carattere introduttivo, il Capitolo 2 descrive nel dettaglio lo stabilimento PIR di Porto Corsini-Ravenna, dedicando particolare attenzione alle normative a cui è soggetto. Nel Capitolo 3 si è eseguita una valutazione delle conseguenze e delle frequenze degli scenari incidentali, analizzando criticamente i risultati dell’analisi delle conseguenze ed i valori di frequenza riportati nei documenti predisposti ai fini del D.Lgs. 334/99 e s.m.i. e alle norme ad esso correlate. Inoltre sono state fatte alcune considerazioni sull’effetto domino. Nel Capitolo 4 infine sono riportate alcune considerazioni conclusive.

Modellazione avanzata di un incendio in uno stabilimento industriale secondo i principi della fire safety engineering

Lo sviluppo di un incendio all’interno di depositi di liquidi infiammabili costituisce uno scenario particolarmente critico a causa della rilevanza delle conseguenze che ne possono scaturire. L’incendio causato dalla formazione di grandi pozze sviluppatesi a seguito di forature dei contenitori e il rapido coinvolgimento di tutto lo stoccaggio rappresentano uno scenario di incendio tipico di queste realtà. Si ha quindi la necessità di adottare provvedimenti atti a garantire specifici obiettivi di sicurezza tramite l’introduzione di misure antincendio. La prevenzione incendi, sino al 2007, era basata esclusivamente su norme di tipo prescrittivo, in base alle quali si definivano le misure di sicurezza secondo un criterio qualitativo. Successivamente l’ingegneria antincendio si è sempre più caratterizzata da approcci basati su analisi di tipo prestazionale, in grado di dimostrare il raggiungimento dell’obiettivo di sicurezza sulla base del comportamento reale d’incendio ottenuto mediante un’accurata simulazione del fuoco che ragionevolmente può prodursi nell'attività. La modellazione degli incendi è divenuta possibile grazie allo sviluppo di codici di fluidodinamica computazionale (CFD), in grado di descrivere accuratamente l’evoluzione delle fiamme. Il presente studio si inserisce proprio nell’ambito della modellazione CFD degli incendi, eseguita mediante il software Fire Dynamics Simulator (FDS). L’obiettivo dell’elaborato è studiare l’azione dell’impianto di spegnimento a schiuma sullo sviluppo di un incendio di pozza in un deposito di liquidi infiammabili, in termini di riduzione della potenza termica rilasciata dal fuoco, al fine di determinare le temperature massime raggiunte, in corrispondenza delle quali valutare il comportamento di resistenza strutturale degli edifici. Il presente lavoro è articolato in 6 capitoli. Dopo il Capitolo 1, avente carattere introduttivo, vengono richiamati nel Capitolo 2 i principali concetti della chimica e fisica degli incendi. Nel Capitolo 3 vengono esaminate le normative intese ad unificare l’approccio ingegneristico alla sicurezza antincendio. Il Capitolo 4 fornisce una dettagliata descrizione del software di calcolo, FDS - Fire Dynamics Simulator, adoperato per la modellazione dell’incendio. Nel Capitolo 5 si procede alla progettazione prestazionale che conduce alla determinazione della curva naturale d'incendio in presenza degli impianti di spegnimento automatici. Infine nel Capitolo 6 si riportano le considerazioni conclusive.

Analisi del rischio per le linee di trasferimento fluidi di una raffineria

La movimentazione delle materie prime, degli intermedi e dei prodotti finali all’interno di una raffineria avviene attraverso una struttura logistica che prevede la ricezione delle materie prime, i trasferimenti delle sostanze tra le diverse unità produttive, la spedizione dei prodotti finiti. La distribuzione dei fluidi avviene su vie di tubazioni (pipe rack e trincee) che si possono articolare su un’ampia porzione di territorio, in prossimità di impianti, strade ed altri centri nevralgici. La perdita di contenimento accidentale dalle tubazioni può costituire un elemento di rischio di difficile gestione, proprio per la diffusione dei percorsi su un’area di vaste dimensioni. Il presente lavoro di tesi, svolto presso lo studio ICARO s.r.l. di Cortona, si propone di effettuare l’analisi del rischio dovuto al trasferimento dei fluidi all’interno di una raffineria, valutando la frequenza e la distribuzione spaziale degli effetti degli scenari incidentali finali che possono avere luogo in caso di rilascio. Le tubazioni prese in esame sono quelle di maggior impatto dal punto di vista del rischio a causa della pericolosità della sostanza trasferita e della vicinanza del percorso a punti nevralgici all’interno dello stabilimento; sulla base di questo criterio sono state analizzate le tubazioni per il trasferimento di GPL, H2S e benzina. I risultati ottenuti consentono di identificare soluzioni per l’ottimizzazione del layout della raffineria e costituiscono, più in generale, uno strumento analitico di supporto alle modifiche progettuali. L’elaborato è strutturato come segue. Nel Capitolo 1 è riportata la descrizione della raffineria e delle linee di interconnessione selezionate ai fini dello studio. Nel Capitolo 2 vengono identificate le tipologie più rappresentative di perdita di contenimento dalle linee e ne viene stimata la frequenza di accadimento. Nel Capitolo 3 viene illustrata una metodologia per la stima della probabilità di innesco che tiene in considerazione la circolazione di automezzi nelle strade interne della raffineria. Nel Capitolo 4 vengono esaminati, confrontati e selezionati i vari tipi di modelli di rilascio presenti nel package di simulazione Phast Professional 7.1 in vista della loro applicazione alle perdite dalle linee. Nel Capitolo 5 è riportato il calcolo delle frequenze di accadimento degli scenari incidentali finali, mentre nel Capitolo 6 sono illustrati i risultati relativi alla valutazione delle conseguenze. Nel Capitolo 7 viene effettuato lo studio dell’effetto domino, sviluppato in accordo ad un approccio metodologico innovativo. Infine nel Capitolo 8 vengono riportate alcune considerazioni finali.

Computational fluid dynamics (CFD) based approach to consequence assessment of accidental release of hydrocarbon during storage and transportation

This thesis investigated the risk of accidental release of hydrocarbons during transportation and storage. Transportation of hydrocarbons from an offshore platform to processing units through subsea pipelines involves risk of release due to pipeline leakage resulting from corrosion, plastic deformation caused by seabed shakedown or damaged by contact with drifting iceberg. The environmental impacts of hydrocarbon dispersion can be severe. Overall safety and economic concerns of pipeline leakage at subsea environment are immense. A large leak can be detected by employing conventional technology such as, radar, intelligent pigging or chemical tracer but in a remote location like subsea or arctic, a small chronic leak may be undetected for a period of time. In case of storage, an accidental release of hydrocarbon from the storage tank could lead pool fire; further it could escalate to domino effects. This chain of accidents may lead to extremely severe consequences. Analyzing past accident scenarios it is observed that more than half of the industrial domino accidents involved fire as a primary event, and some other factors for instance, wind speed and direction, fuel type and engulfment of the compound. In this thesis, a computational fluid dynamics (CFD) approach is taken to model the subsea pipeline leak and the pool fire from a storage tank. A commercial software package ANSYS FLUENT Workbench 15 is used to model the subsea pipeline leakage. The CFD simulation results of four different types of fluids showed that the static pressure and pressure gradient along the axial length of the pipeline have a sharp signature variation near the leak orifice at steady state condition. Transient simulation is performed to obtain the acoustic signature of the pipe near leak orifice. The power spectral density (PSD) of acoustic signal is strong near the leak orifice and it dissipates as the distance and orientation from the leak orifice increase. The high-pressure fluid flow generates more noise than the low-pressure fluid flow. In order to model the pool fire from the storage tank, ANSYS CFX Workbench 14 is used. The CFD results show that the wind speed has significant contribution on the behavior of pool fire and its domino effects. The radiation contours are also obtained from CFD post processing, which can be applied for risk analysis. The outcome of this study will be helpful for better understanding of the domino effects of pool fire in complex geometrical settings of process industries. The attempt to reduce and prevent risks is discussed based on the results obtained from the numerical simulations of the numerical models.

Determining the long-term changes in biodiversity and provisioning services along a transect from Central Europe to the Mediterranean

Climate, land use and fire are strong determinants of plant diversity, potentially resulting in local extinctions, including rare endemic and economically valuable species. While climate and land use are decisive for vegetation composition and thus the species pool, fire disturbance can lead to landscape fragmentation, affecting the provisioning of important ecosystem services such as timber and raw natural resources. We use multi-proxy palaeoecological data with high taxonomic and temporal resolution across an environmental gradient to assess the long-term impact of major climate shifts, land use and fire disturbance on past vegetation openness and plant diversity (evenness and richness). Evenness of taxa is inferred by calculating the probability of interspecific encounter (PIE) of pollen and spores and species richness by palynological richness (PRI). To account for evenness distortions of PRI, we developed a new palaeodiversity measure, which is evenness-detrended palynological richness (DE-PRI). Reconstructed species richness increases from north to south regardless of time, mirroring the biodiversity increase across the gradient from temperate deciduous to subtropical evergreen vegetation. Climatic changes after the end of the last ice age contributed to biodiversity dynamics, usually by promoting species richness and evenness in response to warming. The data reveal that the promotion of diverse open-land ecosystems increased when human disturbance became determinant, while forests became less diverse. Our results imply that the today’s biodiversity has been shaped by anthropogenic forcing over the millennia. Future management strategies aiming at a successful conservation of biodiversity should therefore consider the millennia-lasting role of anthropogenic fire and human activities.

Large eddy simulation of smoke flow in a real road tunnel fire using FDS

Numerical study is carried out using large eddy simulation to study the heat and toxic gases released from fires in real road tunnels. Due to disasters about tunnel fires in previous decade, it attracts increasing attention of researchers to create safe and reliable ventilation designs. In this research, a real tunnel with 10 MW fire (which approximately equals to the heat output speed of a burning bus) at the middle of tunnel is simulated using FDS (Fire Dynamic Simulator) for different ventilation velocities. Carbone monoxide concentration and temperature vertical profiles are shown for various locations to explore the flow field. It is found that, with the increase of the longitudinal ventilation velocity, the vertical profile gradients of CO concentration and smoke temperature were shown to be both reduced. However, a relatively large longitudinal ventilation velocity leads to a high similarity between the vertical profile of CO volume concentration and that of temperature rise.

Operator's manual for trainer, unit-conduct of fire (U-COFT), M1A1-120mm tank (sheltered), 60 Hz (6920-01-158-2638), 50 Hz (6920-01-158-2639).

Includes index.

Organizational maintenance repair parts and special tools list : truck, fire fighting: power pumper, foam and water, 750 gallons per minute capacity, centrifugal pump power take-off driven, 400 gallon water tank; 40 gallon foam chemical tank, class 530C, Engineered Devices Inc. MDL 0814, NSN 4210-00-150-1426 ....

Includes index.

Operator and organizational maintenance manual : truck, fire fighting, powered pumper, foam and water, 500 gallons per minute capacity, centrifugal pump, power takeoff driven, 400 gallon water tank, 40 gallon foam chemical tank, class 530B, nonwinterized ....

"May 1968."

Direct support and general support maintenance manual : tank, combat, full-tracked, 105-MM gun, M1 (2350-01-061-2445) General Abrams : sighting and fire control.

Description based on vol. I, pt. 2.

Intermediate direct support and intermediate general support maintenance manual : tank, combat, full-tracked, 105-MM gun, M1 (2350-01-061-2445) and tank, combat, full-tracked, 105-MM gun, IPM1 (2350-01-136-8738) and tank, combat, full-tracked, 120-MM gun, M1A1 (2350-01-087-1095) : General Abrams : sighting and fire control.

"September 1987"--Vol. 1.