Modelación Acoplada Versus desacoplada de Sistemas Llama/Estructura en Pandeo Térmico de Tanques de Petróleo

Abstract

Las consecuencias de incendios en plantas de petróleo en general afectan la funcionalidad de tanques y pueden producir fallas estructurales, con serio riesgo de contaminación ambiental y pérdida de infraestructura. Para evaluar la respuesta de los tanques, es imprescindible estimar la distribución de temperaturas que llegan al tanque objetivo. En general, existen dos enfoques que difieren en su nivel de detalle: el efecto térmico representado mediante modelos aproximados (independientes de la fuente que genera la acción térmica) o por modelos acoplados (que incluyen tanto la fuente como el tanque estudiado). La mayoría de los autores emplean la versión simplificada. En este trabajo se comparan ambos enfoques, a fin de estimar los errores que se cometen al usar un modelo aproximado. Para el modelo acoplado se incluyen como variables la distancia entre tanques, el nivel de fluido en el interior del tanque objetivo, y la inclinación de la llama por viento. Se modela un tanque de techo cónico mediante elementos finitos y se analiza el pandeo térmico a través de un análisis de bifurcación lineal, identificando la carga crítica de pandeo y su modo asociado como elementos para realizar la comparación. Este trabajo pretende identificar limitaciones de los modelos simplificados para la carga térmica frente a los modelos más detallados