Facultad Regional Rosario

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Author: search.filters.author.Scenna, Nicolás JoséSubject: search.filters.subject.BLEVE

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    Estimación de distancias seguras frente a la ocurrencia de una explosión BLEVE en función de variables operativas/ de diseño.
    (Universidad Tecnológica Nacional, 2022-06) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia Liliana; Scenna, Nicolás José
    Considerar el concepto de seguridad operacional se ha vuelto imprescindible en toda actividad industrial. Entre los eventos accidentales más peligrosos se encuentran las explosiones tipo BLEVE, que resultan de la falla de un recipiente que contiene una sustancia a una temperatura muy superior a su temperatura normal de ebullición. Las graves consecuencias ocasionadas por la onda expansiva generada hacen indispensable su estudio detallado. Los modelos matemáticos disponibles son complejos en cuanto a la cantidad de datos y esfuerzo computacional requeridos para su resolución. En este trabajo, se presenta un modelo simple y directo para la estimación de distancias seguras entre una posible fuente de explosión y un receptor caracterizado por el nivel de vulnerabilidad correspondiente. La obtención de este modelo se lleva a cabo mediante la selección de variables operativas/ de diseño convenientes y el análisis de su influencia en los resultados brindados por un modelo matemático con fundamento teórico (modelo base), la formulación de una única expresión matemática con parámetros a determinar (modelo simple) y la resolución de un problema de optimización en el que se maximiza el R2 que resulta de la comparación entre ambos modelos. Finalmente, se demuestra una muy buena performance del modelo propuesto, cumpliendo con los requisitos de simpleza y escasa demanda de datos de fácil acceso, permitiendo la obtención confiable de distancias seguras desde las primeras etapas del diseño.
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    BLEVE : estimación de distancias seguras basándose en variables de diseño.
    (2022-03-11) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia Liliana; Scenna, Nicolás José
    Entre los eventos accidentales más peligrosos se encuentran las explosiones BLEVE. Las graves consecuencias ocasionadas por la onda expansiva generada hacen indispensable su análisis. Los modelos matemáticos disponibles son complejos en cuanto a la cantidad de datos y esfuerzo computacional requeridos para su resolución. En este trabajo, se presenta un modelo simple y directo para la estimación de distancias seguras entre una fuente de explosión y un receptor caracterizado por el nivel de vulnerabilidad. La obtención del mismo se lleva a cabo mediante la selección de variables de diseño convenientes y el análisis de su influencia en los resultados brindados por un modelo matemático con fundamento teórico (modelo base), la formulación de una única expresión matemática con parámetros a determinar (modelo simple) y la resolución de un problema de optimización en el que se maximiza el R2 que resulta de la comparación entre ambos modelos. Finalmente, se demuestra una muy buena performance del modelo propuesto, permitiendo la obtención confiable de distancias seguras desde las primeras etapas del diseño.
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    Metodología simple para estimar la onda expansiva generada durante una explosión BLEVE.
    (Fernández Luco, Luis, 2021-10) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia Liliana; Scenna, Nicolás José
    Tanto en el sector industrial como en el sector transporte, uno de los eventos accidentales más peligrosos que puede acontecer es la explosión BLEVE. La misma puede originarse debido a la influencia de factores externos no favorables (incendios cercanos) o como consecuencia del deterioro del recipiente (falla por corrosión), o a causa de un error humano, entre otros. Existen fórmulas sencillas para predecir el escenario de explosión de acuerdo al origen, es decir establecer las condiciones de presión y temperatura a las que se encuentra la sustancia justo antes de que ocurra el accidente. Contando con esta ventaja, se propone en este trabajo una metodología simple para el cálculo rápido y confiable de la onda expansiva generada por este tipo de explosiones en el ámbito del análisis de riesgos. El aporte más significativo radica en la obtención de un modelo reducido que vincula las variables: volumen del recipiente y presión de falla con la energía mecánica liberada, para las sustancias típicas involucradas en estos accidentes. La obtención se basa en el análisis preliminar de la influencia de estas variables en los resultados arrojados por un modelo matemático con fundamento termodinámico ampliamente aceptado en la bibliografía y la posterior propuesta de una correlación simple con parámetros de ajuste (variables de optimización). La metodología aquí propuesta ha sido validada empleando datos experimentales reportados en trabajos anteriores, arrojando muy buenos resultados.
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    BLEVE: safety distances estimation by simple models based on the Jakob number.
    (2023-07-03) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia L.; Orellano, Santiago; Scenna, Nicolás José
    One of the most important points in the design of inherently safe processes is to estimate reliable distances among process units at preliminary stages of the plant project to minimize losses and damages caused by the potential occurrence of technological accidents. Therefore, in this paper the achievement of simple, general, dimensionless and reliable equations (Simple Dimensionless Models SDMs) for the direct estimation of safety distances considering the occurrence of BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) event, is proposed. The developed models directly relate safety distances with critical design/operation variables (involved substance, vessel volume, target vulnerability and explosion temperature), which are easily accessible at early stages of the plant project. SDMs are achieved by analysing the influence of these simple variables on the safety distances, which are estimated using a selected rigorous model (Reference Model RfM). This task is simplified by the incorporation of the Jakob Number as an input variable, allowing to obtain dimensionless models and simultaneously an adequate representation of the explosion conditions and the involved substances. As result, the achieved SDMs demonstrate a particularly good fit with respect to the RfM estimations and, at the same time, reliability and versatility. As it is shown in the analysed study cases (involving critical decision variables for the process design and the system safety), the SDMs prove to be also accurate, general, and easily incorporable into more complex optimization problems (QRA analysis, design of emergency plans, safety distance estimation to minimize the probability of domino effects, optimal layout designs, among others).