Sistema de Descarga Baseado em Dióxido de Carbono (CO 2 ) Líquido White Martins Gases Industriais S.A. IVIG - COPPE
Grupo de Análise de Risco Tecnológico Ambiental - GARTA Grupo de pesquisa aplicada do Instituto de Estudos de Mudanças Globais - IVIG - da Coordenação dos Programas de Pós-Graduação em Engenharia - COPPE/UFRJ, dedica-se ao estudo de cenários de acidentes maiores e suas respectivas ações de controle. Realiza experimentos de campo e utiliza modelagem matemática de eventos acidentais. Os resultados são plotados em realidade virtual, para análise em 3D. Compõe cenários de alta complexidade para organização de sistemas de resposta a emergências. Atividades Atuais ELETRONUCLEAR - Evacuação da ZPE05 da Central Nuclear de Angra (CNAAA) PETROBRAS/TRANSPETRO - Modelagem de ruptura catastrófica em duto urbano El Paso Energy - Treinamentos para combate em sistema Turbo Gerador Pesquisa do Sistema de CO2 vem sendo realizada nos últimos 5 anos, em parceria com o Centro de Pesquisas da White Martins Gases Industriais S.A.
Tipos de Chama Chama Pré Misturada Queima eficiente, se aproxima da estequiometria da reação de combustão Zona de combustão estabilizada no espaço Pequena ou nenhuma geração de material particulado Distância mínima entre a base da Zona de Combustão e a Fonte Chama de Difusão Queima incompleta com reações intermediárias e subprodutos variados Chama com intensa geração de material particulado Janelas de aeração em posições variadas Zona de Combustão com forma e distribuição de fluxos de radiação térmica, variáveis.
Medidas dos Impactos de Incêndios e Explosões Cenário Limite Efeito Esperado Incêndio em Nuvem Incêndio em 32 KW/m 2 5 KW /m 2 100% de fatalidades para pessoas expostas Queimaduras graves: 1 min de Poça exposição 8 KW /m 2 1% de fatalidades: 1min de exposição Explosão da Nuvem 23 KW /m 2 90% de fatalidades: 1min de exposição 0,03 bar 100% de vidros quebrados (não 0,17 bar blindados) Destruição de edificações residenciais: 50% 0,48 bar Destruição de edificações residenciais: 100% 0,70 bar Destruição de máquinas pesadas: 100% 2,0 bar Fatalidades por hemorragia pulmonar: 100%
Dinâmica de Chama de Difusão, Contínua em Ambiente Aberto Zona de Dispersão e Acúmulo de Gases Super Aquecidos Zona de Dispersão de Radiação Térmica Zona Principal de Combustão Janela de Aeração Janela de Aeração Fonte
Variações da Chama de Difusão a) Chamas com fontes de alta taxa de emissão gases liqüefeitos líquidos inflamáveis líquidos combustíveis fontes pressurizadas b) Chamas com fontes de baixa taxa de emissão sólidos combustíveis graxas e lubrificantes parafinas sólidas
Chamas com fontes de alta taxa de emissão
Chamas com fontes de alta taxa de emissão
Chamas com fontes de alta taxa de emissão
Chamas com fontes de alta taxa de emissão: Ignição retardada de fontes de alta taxa de emissão pode formar bolas de fogo e explosão da nuvem.
Chamas com fontes de baixa taxa de emissão
Dinâmica de Chama de Difusão, Contínua em Ambiente Fechado - Célula de Combustão Zona de Dispersão e Acúmulo de Gases Super Aquecidos Zona de Dispersão de Radiação Térmica Zona Principal de Combustão Janelas de Aeração dependem da geometria do ambiente Fonte
Célula de Incêndio em Ambiente Fechado Distribuição das janelas de aeração depende da geometria do ambiente Zona de acúmulo e dispersão de gases favorece a expansão e combustão súbitas dos gases super aquecidos não queimados ( flashover ) Em espaços superiores a 200m 2 torna-se muito difícil ajustar a geometria da frente de resfriamento à dimensão da zona de combustão. Severa restrição ao posicionamento das linhas de ataque Essa configuração é comum nos modernos escritórios que adotaram a partir do final da década de 80, salões sem divisórias e vias de circulação concentradas Situação verificada em armazéns de redes de varejo e estoques de indústrias de bens de consumo duráveis.
Chama de Difusão Contínua em Ambiente Amplo Fechado - Célula de Combustão
Chama de Difusão Contínua em Ambiente Amplo Fechado - Célula de Combustão - Manobra para retirar gases super aquecidos
Sistema de Descarga Baseado em CO 2 Líquido Composição do Sistema Tanque de CO 2 Líquido Bombas de alimentação Vaporizadores Fonte de energia (Gerador móvel ou fonte AC) Mangueiras de alta velocidade (3/4, 50m) Mangueiras de alta vazão (1,5, 50m) Difusores de ajuste de disparo Meios de Ataque Jatos de CO 2 de alta velocidade para guiar o disparo e invadir as células. Jatos de alta vazão com teor variável de neve carbônica entre 10% e 70%, para resfriamento, deslocamento de gases super aquecidos e abafamento.
Sistema de Descarga Baseado em CO 2 Líquido Mangueira de Alta Velocidade Vaporizador e Fonte de Energia Tanque de CO2 liq. Mangueira de Alta Vazão
Dimensões do Veículo de Suporte
Aplicações do Sistema Em ambiente urbano: Armazéns de estoque Escritórios em andar aberto Ambientes com obras de arte (museus e igrejas) Centrais de equipamentos eletrônicos Inertizar galerias urbanas e residências com vazamentos de gás
Aplicações Industriais do Sistema Prospecção /Produção Transporte Refino Transporte de derivados Distribuição Oil Tankers Terminais marítimos Sistemas de dutos Terminais de armazenamento Terminais Ferroviários Rodoviários Fluviais *Sistemas de tanques subterrâneos *Sistemas de controle de emergências ambientais Plataformas de perfuração Plataformas de produção FPSO Unidades de processo Sistemas de utilidades Sistemas de controle ambiental Parques de estocagem: 1- Petróleo cru 2- Produto refinado líquido (Gasolina/Diesel e outros) 3- Gás liquefeito de petróleo (GLP= Propano+Butano)
Aplicações Industriais do Sistema UN Refino Unidades de Processo Parque de Estocagem de GLP Unidade de desasfaltação a solvente Problema: Vaso de 10 ton de propano líquido na área Equipamento: Esfera de GLP com 1500 ton Problema: Ausência de procedimento eficaz para o controle de vazamentos de GLP líquido Cenário com potencial impacto sobre as comunidades vizinhas
Estágio Atual do Projeto Montagem do protótipo e execução de usinagem de partes especiais Acordos para realização de testes Descrição dos testes para definição de parâmetros operacionais (relações área/volume, distâncias de eficiência máxima e áreas de segurança para aplicação)