تفاوت VCE و BLEVE در نرم افزار PHAST

بازدیدها: 20

انفجارهای BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion) و VCE (Vapor Cloud Explosion) دو نوع متفاوت از انفجارهایی هستند که می‌توانند در صنایع فرآیندی رخ دهند. هر یک از این انفجارها ناشی از شرایط و مکانیزم‌های خاصی هستند و تفاوت‌های اساسی در نحوه ایجاد، پیامدها، و شرایط وقوع دارند.

انفجار BLEVE

BLEVE زمانی رخ می‌دهد که یک مخزن حاوی مایع تحت فشار (مانند پروپان، بوتان، یا آب) در معرض گرمای شدید قرار می‌گیرد، به طور ناگهانی دچار پارگی می‌شود و مایع درون آن به سرعت به بخار تبدیل می‌شود.
این پدیده معمولاً با آتش‌سوزی، مثل آتش گرفتن یک مخزن گاز مایع، مرتبط است.

شرایط وقوع

مخزن حاوی مایع تحت فشار (مثلاً یک تانکر گاز مایع).
قرار گرفتن مخزن در معرض حرارت شدید، مانند در اثر آتش‌سوزی.
نازک شدن دیواره مخزن به دلیل حرارت و در نهایت پارگی مخزن.

پیامدها

آزاد شدن ناگهانی حجم زیادی از بخار و مایع در حال جوش که باعث ایجاد موج انفجار شدید و پرتاب قطعات مخزن می‌شود.
اگر مایع قابل اشتعال باشد، می‌تواند منجر به ایجاد یک آتش‌سوزی وسیع شود.

انفجار VCE

VCE زمانی رخ می‌دهد که یک ابر بخار قابل اشتعال، که ناشی از نشت یک ماده قابل اشتعال به محیط آزاد است، با یک منبع جرقه یا شعله تماس پیدا می‌کند و به طور ناگهانی منفجر می‌شود.
این نوع انفجار معمولاً با گازهای فرار یا بخارات مایع قابل اشتعال در محیط‌های باز یا نیمه‌باز مرتبط است.

شرایط وقوع

نشت گاز یا بخار قابل اشتعال به محیط آزاد که در نتیجه آن ابر بخار شکل می‌گیرد.
وجود یک منبع جرقه یا شعله برای آغاز اشتعال.
قرارگیری ابر بخار در فضایی که امکان احتباس بخار و محدودیت‌های جریان هوا وجود دارد.

پیامدها

ایجاد یک موج انفجار قوی که می‌تواند سازه‌ها، تجهیزات و افراد را تحت تأثیر قرار دهد.
ممکن است به دنبال انفجار، آتش‌سوزی نیز رخ دهد، به ویژه در نواحی که مواد قابل اشتعال وجود دارد.

تفاوت‌های اصلی BLEVE و VCE

1- مکانیزم ایجاد

- BLEVE ناشی از پارگی یک مخزن تحت فشار حاوی مایع در حال جوش است.
- VCE ناشی از اشتعال یک ابر بخار قابل اشتعال در محیط آزاد است.

2- شرایط وقوع

- - BLEVE به یک منبع گرمای شدید نیاز دارد که باعث پارگی مخزن شود.
  - VCE نیازمند نشت ماده قابل اشتعال و تشکیل یک ابر بخار است.

3- پیامدها

- BLEVE باعث ایجاد موج انفجار شدید و پرتاب قطعات مخزن می‌شود و ممکن است با یک آتش‌سوزی همراه باشد.
- VCE باعث یک انفجار بزرگ در ابر بخار می‌شود که معمولاً به دنبال آن آتش‌سوزی در نقاط دیگر نیز ممکن است رخ دهد.

مدل های انفجاری در نرم افزار PHAST برای مدلسازی انفجار ابرگاز

در نرم‌افزار PHAST، سه مدل انفجاری اصلی برای شبیه‌سازی انفجارها در محیط‌های صنعتی وجود دارد. این مدل‌ها عبارتند از Multi-Energy Method (MEM)، TNT Equivalency Method و Baker-Strehlow-Tang (BST) Method. هر یک از این مدل‌ها برای شبیه‌سازی شرایط خاص و با توجه به نوع انفجار و محیط کاربرد دارند.

از مدل Multi-Energy Method (MEM) کی استفاده می‌شود؟

این مدل برای انفجارهای ناشی از ابرهای گاز یا بخار (Vapor Cloud Explosions – VCE) استفاده می‌شود که در آنها انرژی انفجار به صورت ناهمگن در فضای ابر توزیع شده است.
وقتی که سطح اطمینان بیشتری برای پیش‌بینی شدت انفجار در مناطق مختلف لازم است.
در محیط‌های پیچیده‌ای که در آن‌ها موانع و سازه‌ها می‌توانند تأثیر زیادی بر شدت انفجار و پراکندگی امواج انفجاری داشته باشند.

ویژگی‌ها

امکان شبیه‌سازی دقیق‌تر انفجارهای بزرگ و پیچیده.
توانایی ارزیابی تأثیرات انفجار در مناطق مختلف ابر انفجار با شدت‌های متفاوت.

از مدل TNT Equivalency Method کی استفاده می شود؟

این مدل برای شبیه‌سازی‌های ساده‌تر و سریع‌تر انفجارها استفاده می‌شود، به خصوص زمانی که هدف اصلی ارزیابی آسیب‌های ناشی از موج انفجار است.
برای سناریوهایی که در آن‌ها بخشی از انرژی آزاد شده در یک انفجار به صورت معادل TNT محاسبه می‌شود.
زمانی که داده‌های دقیق در دسترس نیست و یک ارزیابی تقریبی کفایت می‌کند.

ویژگی‌ها

محاسبه ساده‌تر و سریع‌تر.
استفاده از رابطه‌ای خطی بین انرژی آزاد شده و معادل TNT آن.
مناسب برای ارزیابی‌های اولیه و سناریوهای ساده.

از مدل Baker-Strehlow-Tang (BST) Method کی استفاده می‌شود؟

این مدل برای انفجارهای ناشی از ابرهای گاز و بخار (VCE) که در آنها نیاز به مدل‌سازی دقیق‌تر جریان و سرعت امواج انفجار است، استفاده می‌شود.
برای انفجارهایی که در محیط‌های باز و بدون موانع زیاد رخ می‌دهند، و زمانی که اطلاعات دقیق‌تری درباره شرایط ابر انفجار در دسترس است.
در محیط‌هایی که اثرات محیطی مانند موانع، ساختمان‌ها و دیگر ساختارها در نظر گرفته نمی‌شود یا تأثیر آنها کم است.

ویژگی‌ها

تمرکز بر روی پارامترهای فیزیکی انفجار مانند سرعت انفجار، فشار و دمای موج انفجاری.
دقت بالاتر در پیش‌بینی اثرات انفجار در محیط‌های باز.

جمع‌بندی

Multi-Energy Method (MEM) برای انفجارهای پیچیده با توزیع ناهمگن انرژی، مناسب برای محیط‌های دارای موانع و سازه‌های متعدد.
TNT Equivalency Method برای ارزیابی‌های سریع و ساده، استفاده از معادل TNT برای تخمین انرژی انفجار.
Baker-Strehlow-Tang (BST) Method برای شبیه‌سازی دقیق‌تر انفجارهای در محیط‌های باز و بدون موانع زیاد، تمرکز بر فیزیک انفجار.

انتخاب مدل مناسب بستگی به نوع سناریو، اطلاعات در دسترس و دقت مورد نیاز در شبیه‌سازی دارد.

در ادامه روش های پیشگیری از انفجار بخار VCE و انفجار BLEVE در صنعت به صورت فایل pdf را دانلود کنید.

برای دیدن لینک دانلود در سایت ثبت نام و اکانت خود را ویژه کنید

برای این کار یکی از اشتراک های زیر را انتخاب کنید