Transferencia de Calor entre Tanques de Almacenamiento de Combustible Expuestos a Fuego

Abstract

El almacenamiento de combustibles en las terminales de despacho se realiza en tanques dispuestos en baterías, separados entre sí por distancias reglamentarias. Cuando accidentalmente se origina un incendio en uno de los tanques, las deformaciones estructurales debidas a las altas temperaturas alcanzadas aumentan el riesgo de propagación a toda la planta. En este trabajo se analiza el efecto del fuego sobre el comportamiento térmico de tanques de almacenamiento de combustible y se determinan los perfiles de temperatura para volúmenes variables de líquido en los tanques. Adicionalmente se estudia el efecto del viento sobre la llama y su posterior incidencia sobre las máximas temperaturas alcanzadas en los tanques adyacentes. La determinación de los parámetros geométricos de la llama, su potencia emisiva y la radiación incidente sobre los tanques adyacentes, es realizada por medio de modelos de literatura contrastados experimentalmente. Los coeficientes de convección son introducidos en el modelo de forma rigurosa en función de las propiedades del fluido y de la temperatura de la superficie en los tanques. El modelo completo de transferencia de calor es implementado en Abaqus-Simulia (Dassault Systems, 2006) utilizando la técnica de elementos finitos. Los perfiles de temperatura encontrados en este estudio se aplican en un estudio posterior para determinar la deformación térmica-estructural de los tanques y evaluar las posibilidades de colapso y propagación del fuego.