Efecto de explosiones externas sobre tanques de combustible

Abstract

La evaluación de la integridad de los tanques frente a explosiones es de suma importancia debido al impacto económico y ambiental que puede tener su colapso en estas situaciones. En este trabajo se presenta el análisis acoplado de un tanque sometido a explosiones mediante un programa multifísica con integración explícita. El estudio parte de la modelación de la detonación de la carga explosiva, considera la propagación de la onda de presión en aire y la interacción con las paredes del tanque. Para validar el modelo, se comparan presiones, desplazamientos y modos de pandeo del tanque obtenidos en este trabajo con los registrados en ensayos. Como resultado del análisis, se obtiene la distribución espacial de presiones en altura y alrededor del tanque, producto de la interacción de la onda explosiva con el mismo. Se concluye que la flexibilidad de la estructura prácticamente no influye en los valores de presión resultante sobre el tanque. Por otro lado, los resultados del análisis acoplado son similares a los del análisis desacoplado con simplificación en la distribución de la carga.

he integrity evaluation of the tanks against blast loads is relevant due to the economic and environmental impact that their collapse can have in these situations. The coupled analysis of a tank subjected to explosions with a multiphysics program with explicit integration is presented in this paper. The study starts from the modeling of the detonation of the explosive charge, considers the propagation of the pressure wave in air and the interaction with the tank walls. To validate the model, pressures, displacements and tank buckling modes obtained in this paper are compared with those recorded in tests. The spatial distribution at height and around the tank of pressures resulting from the interaction of the explosive wave is obtained. It is concluded that the flexibility of the structure practically does not influence the resulting pressure values on the tank. On the other hand, the results of the coupled analysis are similar to those of the uncoupled analysis with simplification in the load distribution.