Studio del comportamento di serbatoi per lo stoccaggio e il trasporto di sostanze pericolose in condizioni di incendio esterno

I serbatoi in pressione sono utilizzati per trasportare e stoccare sostanze a pressione differente da quella atmosferica. Durante un incidente, in cui il serbatoio è esposto alle fiamme, le possibili conseguenze possono essere catastrofiche. Negli ultimi decenni sono stati svolti numerosi test che hanno simulato l’esposizione di serbatoi in pressione ad incendio. Parallelamente sono stati sviluppati modelli numerici atti a prevedere la risposta termica e meccanica del serbatoio. Tuttavia ci sono modelli presenti in letteratura che non risultano completamente validati. I dati raccolti durante le prove sperimentali antecedenti ai test analizzati in questo elaborato risultano insufficienti per la validazione di modelli CFD. Per ottenere dati più accurati da utilizzare per la validazione dei modelli è stata svolta una campagna di test presso BAM (Berlino, Germania) che prevedeva l’utilizzo di un apparato sperimentale innovativo. I dati ottenuti dalla campagna sperimentale sono stati organizzati in un database creato appositamente. Successivamente è stato creato uno script per simulare lo scambio termico attraverso la parete del serbatoio. Il medesimo è stato utilizzato per stimare i parametri del problema che non sono noti a priori. Allo stesso tempo si è provveduto ad uno studio preliminare attraverso la CFD. Il modello si è dimostrato in grado di riprodurre la fisica del problema, anche se tende a sovrastimare la temperatura all’interno del tank. Si ritiene che l’errore risieda nella stima dell’efficienza del sistema di riscaldamento. La non perfetta aderenda della coperta termica alla parete determina dissipazioni termiche che portano ad un’efficienza “apparente” minore di quella stimata. Considerare nelle simulazioni questo fenomeno fa ottenere temperature compatibili con quelle sperimentali. Il lavoro è stato svolto con l’obbiettivo di preparare il campo al setup del modello, che dovrà poi essere validato sfruttando i dati ottenuti dall’analisi PIV.