CURSOS

Modelamento de Explosões

Objetivo do curso

O modelamento de uma explosão tem como objetivo prever a intensidade deste fenômeno e seus possíveis efeitos nas pessoas, instalações e meio ambiente. O curso recorre aos vários cenários de perda de contenção; mostra os modelos disponíveis para cada cenário, bem como suas limitações; a importância da definição das condições iniciais e a interpretação dos resultados.

Programa do curso

• Introdução: Porque modelar explosões?, modelos empíricos, modelos fenomenológicos e modelos avançados;

• Energia da Explosão: energia química, energia da expansão do gás e do líquido, distribuição de energia numa explosão, energia da explosão de uma nuvem e vapor, disponibilidade termodinâmica;

• Detonação: modelos unidimensionais de onda, condições de Rankin-Hugoniot, curvas de Rankin-Hugoniot para gases ideais, ondas de choque reativas, modelo de Jouguet-Chapman, modelo de Zeldovich von Neumann-Döring, onda de expansão de Taylor, transição deflagração ⬄ detonação, efeito do congestionamento;

• Explosivos: regras para extrapolação, danos em prédios, relações quantidade – distância;

• Explosões em Vasos Fechados: liberação de energia, estudos experimentais, fatores relevantes e relações elementares, modelo de Zabetakis, modelo de Flamm e Mache, modelo de Flock e Marvin, modelo de Lewis e von Elbe, modelo de O’Donovan and Rallis, modelo de Harris, modelo de Morton e Nettleton;

• Alívio de Explosões em Vasos: fatores relevantes, estudos experimentais, métodos empíricos e semi-empirícos, método de Rabash, método de Simmons e Cubbage, método de Runes, método KG regras de extrapolação, equações para o fluxo de alívio, modelo de Burgoyne e Benson, método de Bradley e Mitcheson, método de Epstein – Swift – Fauske, forças de reação, efeitos dos dutos;

• Proteção de Dutos e Tubulações: estudos experimentais, método HSE, método de Bartknecht, código de prática NFPA 68, corta-chamas, velocidade crítica de chama, venteios de conservação, mínimo interstício seguro eficaz;

• Alívio de Explosões em Prédios: alívio por componente fraco, métodos empíricos e semi-empirícos, método de Rabash, método de Runes, método de Harris, código de prática NFPA 68;

• Alívio de Reatores: parâmetros relevantes, cenários de alívio, método FIA, correlação Monsanto, fluxo de alívio, método para alívio de vapor apenas, método de alívio de líquido apenas, método de Boyle, Método de Huff, métodos ICI, método DIERS, aparelhos de bancada, código SAFIRA, modelo de Leung, nomógrafo de Fauske, fatores de segurança, modelos para o fluxo de alívio, regras para extrapolação, dispositivos de alívio, disposição final do fluxo de alívio;

• Explosão de Nuvens de Vapor: fatores empíricos, formas de perda de contenção, método do equivalente de TNT, correlação TNO, conceito de multi-energia da TNO, método de Baker-Strehlow, método de análise de congestionamento, método de análise de perdas de Sedgwick, método CCPS, explosões com hidrogênio, combustão do GNL e do metano;

• Explosão da Nuvem de Vapor do Líquido em Ebulição (BLEVE): estudos experimentais, fatores empíricos, tempo para a BLEVE, pressão de ruptura do vaso, limite de superaquecimento, modelo de explosão do líquido superaquecido, modelo de Hymes;

• Danos a Estruturas e Prédios: cargas das explosões, difração, parâmetros relevantes, parâmetros da estruturas, falha de componentes, efeitos térmicos, danos por sobre-pressão, correlação distância-carga, gráfico pressão-impulso, equação de Philip, equação de Jarret, modelo de Gilbert-Lees-Scilly;

• Danos por Mísseis: fragmentação de equipamentos e velocidades, formas e trajetórias, modelo de Moore, modelo de Baker, método de Scilly e Crowther, efeitos do impacto, penetração em concreto e chapas de aço, queda de alvenaria e vidros, fragmentos de crateras;

• Danos a Pessoas Expostas e Abrigadas: deslocamento do corpo, ruptura de tímpano, ferimentos nos pulmões, ferimentos por estilhaços de vidro, efeitos térmicos e tóxicos, distribuição das formas de ferimentos, ferimentos por fragmentos penetrantes, modelo de vulnerabilidade, probabilidade de ferimento, ferimento fatal;

• Explosão de Poeiras: fatores relevantes, testes de explosibilidade, classificação da severidade (Kst), concentração mínima explosível (MEC), temperatura mínima de ignição (MIT), energia mínima de ignição (MIE), concentração máxima de oxigênio (MOC), pressão máxima da explosão (Pmax), taxa de aumento de pressão (dP/dt), velocidade de queima;

• Alívio de Explosão de Poeiras: métodos empíricos, métodos de extrapolação, método baseado no Kst, método de Schwab e Otmer, método de Heinrich, método de Palmer, vasos alongados, alívio de equipamentos fracos, efeitos de dutos, descarga segura, alívio de prédios;

• Explosão de Explosivos: distribuição dos fragmentos, ângulo de projeção, velocidade e trajetória, impacto no alvo, modelo de Gilbert-Lees-Scilly, efeitos por sobre-pressão e radiação térmica, efeitos em pessoas abrigadas e desabrigadas;

• Modelos Baseados em Fluidodinâmica (CFD): PHOENICS, FLACS, EXSIM, CLICHE, BLAST, REAGAS, CFX-4, REACTFLOW.

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