Abstract:
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En la actualidad existen diferentes procedimientos de estimación del alcance inflamable de
atmósferas explosivas y por tanto su clasificación en zonas ATEX (normativa vigente de
clasificación de Atmósferas Explosivas).
El presente proyecto realiza un estudio sobre la viabilidad de simular estas atmósferas
explosivas generadas habitualmente en procesos industriales diversos, mediante
herramientas computacionales o llamadas también CFD (Computational Fluid Dynamics).
Se establecen para ello tres tipos de escenarios y a la vez característicos de dichas
operaciones, en las cuales se generan o se pueden generar atmósferas inflamables. Estos
escenarios son la carga y descarga de material inflamable en depósitos, la emanación de
vapores inflamables procedentes de charcos o derrames y finalmente la fuga a presión
accidental de un compuesto inflamable de una conducción. Los escenarios se simularán
como casos básicos y como casos ampliados potenciando la renovación mediante
campana extractora.
Para realizar este estudio es básico caracterizar en primer lugar ciertos parámetros claves
de cada escenario o caso. En primer lugar se establece mediante cálculos referenciados y
especificados el valor de la tasa de emisión. En segundo lugar se establece la renovación
de aire fresco de la estancia o volumen de control. Una vez caracterizados estos dos
parámetros básicos se definen otros como temperaturas, presiones, concentraciones etc.
Es necesario además y una vez caracterizado el caso con estos parámetros preparar la
simulación. Esto implica realizar un mallado del escenario (volumen de control, elementos
que intervienen puertas, ventanas, bocas, campanas etc.) que será la base sobre la cual
trabajara el simulador con los valores de tasa de emisión y renovación previamente
calculados. Llegado este punto configuramos el simulador y lanzamos la simulación
propiamente. Posteriormente deberemos hacer un análisis de los resultados. El análisis
recurre a los métodos actuales de cálculo de alcance inflamable para validar el resultado de
la simulación.
El proyecto consta a su vez de tutoriales ilustrados de creación de mallas, arranque del
simulador, postprocesing así como una breve aproximación al marco legal ATEX y
disponibilidad de aplicaciones en el mercado de herramientas CFD, todo ello con la
intención de introducir al lector a la simulación útil de dichas atmósferas en casos
complejos donde quede justificado este recurso ante los métodos empíricos de que se
dispone hoy en día. |