Trykkavlastning som sikkerhetssystem

1
Trykkavlastning som sikkerhetssystem
Brann i et offshore-perspektiv.

• Dr. Geir Berge
• Petrell as /SINTEF NBL as
• www.Petrell.no

Petroleumstilsynet Ullandhaug, Stavanger 27.
oktober, 2004
2
The results presented is based on a project
performed in cooperation between and SINTEF NBL
AS
The project is sponsored by
3
Trykkavlastning i beredskap

• Oppstår en brann ønsker vi å unngå at den blir
  større.
• En strategi er å hindre tilgang på brennstoff.
• Da må intakte systemer forbli intakte.
• Ved brann svekkes styrken til vårt
  byggemateriale, som stort sett er stål.
• Da må vi redusere lasten i takt med svekkelsen av
  stålet.
• Trykket i prosessanlegget er hovedlasten.

4
Trykkavlasting i et nøtteskal.
5
Eksisterende standard

• Den mest anvendte standarden for design av
  trykkavlastningssystemer er API 520 og 521.
• De ble opprinnelig laget for gummiindustrien.
• Her foreskrives varmelaster som ligger under det
  vi anbefaler i dag.
• Standarden har også andre svakheter.

6
Hva er problemet?
API 520 Requirements
7
Problemet er vist her.
API 520 Requirements
8
Ny kunnskap tar form

• Det er utviklet nye prosedyrer for design av
  trykkavlastingssystemer
• Guidance for the Design and Analysis of Fire
  Response of Pressurized Systems, Statoil,
  Hydro, Scandpower
• Guidelines For The Design And Protection Of
  Pressure Systems To Withstand Severe Fires, The
  Institute of Petroleum, London

9
Brann mot prosessutstyr

• Petroleumstilsynet har bidratt gjennom prosjektet
  til bedre verktøy som tilfredsstiller de nye
  prosedyrene.
• Prosjektet har fokusert på brannlaster og
  eksperimenter for verifikasjon av
  simuleringsverktøy.
• Resultatene er åpent tilgjengelige.

10
Noen resultater fra beregning med
VessFire(verktøyet tilfredsstiller de nye
prosedyrene)
11
Trykkavlasting av tankBasisdata

• Lengde 3,2 m
• Indre diameter 1,6 m
• Godstykkelse 50 mm
• Strupeplate med hulldiameter 12 mm
• Materiale Karbonstål, flytegrense 455 MPa
• Brannbelastning 100 KW/m2
• Punktbelastning 350 KW/m2
• Jevn belastning over perioden

12
(No Transcript)
13
Ulike alternativ for beskyttelse av tank

• Eksponering av tank under trykk
• Økt materialtykkelse
• Økt trykkavlasting
• Valg av materiale
• Isolasjon
• Drenering av væske
• Beskyttelse av utsatte detaljer

14
Trykkprofil over perioden
15
Flytspenning og beregnet spenning
16
Massebalanse over perioden
17
Komponentvariasjon i gassfase
18
Komponentvariasjon i væskefase
19
Temperatur i stål
20
Temperatur i væske og gass
21
Utslippsrate
22
Godstykkelse øker til 100 mm
23
Med isolasjonFoamglas
30mmFiremaster X607 10mmKarbonstål
0. 7mm
24
Konklusjon

• Trykkavlastning er en kompleks prosess.
• Eksisterende standarder trenger fornying.
• Det er tilgjengelig kunnskap i dag som er mer
  presis og kan gi tryggere design.

25
Takk for oppmerksomheten!