Endüstriyel Patlamaların Modellenmesi; Özel Durum Lpg Patlamaları

Abstract

Bu çalışmada endüstride en sık karşılaşılan iki patlama türü yer almaktadır. Bunlar gaz ve toz patlamalarıdır. Toz patlamaları ile ilgili, tarihte meydana gelen toz patlamaları, toz patlama beşgeni, toz patlamalarını tetikleyen etkenler, birincil ve ikincil toz patlamaları, toz patlama mekanizması ve toz patlama şiddetini etkileyen faktörler özetlenmiştir. Sonraki bölümde gaz patlamaları yer almaktadır. Sınırlı gaz patlamaları, kısmi sınırlı gaz patlamaları, kuşatılmamış gaz patlamaları, BLEVE olayı ve buhar bulutu yayılım modelleri açıklandı. Ayrıca mevcut gaz patlama modelleri incelenerek, bunların zayıf ve güçlü noktaları özetlendi. İncelenen gaz patlama modelleri sırası ile amprik modeller, fenomen modeller, CFD modelleri ve gelişmiş CFD modelleridir. Yine aynı bölümde mevcut gaz modelleme yazılımları özetlenmiştir. Uygulama bölümünde bir LPG dolum tesisinde meydana gelebilecek çeşitli kaza ve patlama senaryoları modellendi, ayrıca İTÜ Maslak kampüsünde bulunan LPG tankın kaza ve patlama senaryosu için modelleme yapıldı. Modelleme için ALOHA programı kullanılmıştır. Son bölümde endüstride patlama modellemelerinin kullanılmasının sağladığı faydalar ve bundan sonraki çalışmalar için bilgiler verildi.

In this study the two main hazards in industry are discussed; gas explosions and dust explosions. In the first part dust explosion case history, the dust explosion pentagon, what triggers dust explosions, primary and secondary dust explosions, dust explosion mechanism, and the dust explosability factors are summarized. In the next part the gas explosions are presented. Confined gas explosions, partially confined gas explosions, unconfined gas explosions, BLEVE and vapour cloud dispersion models are presented. The current gas explosion models which are empirical models, phenomenological models, CFD models and advanced CFD models are summarised with their strong and weak points. Modelling software is presented. An experimental study was done at the LPG filling station and LPG storage tank at the İTÜ Maslak campus. The experimental chapter contains different simulation scenarios for failure and explosion of LPG tanks. Modelling was done by ALOHA program. Last chapter contains advantages of using explosion modelling in industry and recommendation for future work.