Trykkavlastning som sikkerhetssystem Brann i et offshore-perspektiv. Trykkavlastning som sikkerhetssystem Dr. Geir Berge Petrell as /SINTEF NBL as www.Petrell.no Petroleumstilsynet Ullandhaug, Stavanger 27. oktober, 2004

The project is sponsored by: The results presented is based on a project performed in cooperation between and SINTEF NBL AS The project is sponsored by:

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.

Trykkavlasting i et nøtteskal.

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.

Hva er problemet? API 520 Requirements

Problemet er vist her. API 520 Requirements

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

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.

Noen resultater fra beregning med VessFire (verktøyet tilfredsstiller de nye prosedyrene)

Trykkavlasting av tank Basisdata 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

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

Trykkprofil over perioden

Flytspenning og beregnet spenning

Massebalanse over perioden

Komponentvariasjon i gassfase

Komponentvariasjon i væskefase

Temperatur i stål

Temperatur i væske og gass

Utslippsrate

Godstykkelse øker til 100 mm

Med isolasjon Foamglas 30mm Firemaster X607 10mm Karbonstål 0. 7mm

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.

Takk for oppmerksomheten!