Cálculos relativos a la seguridad

Effettuiamo calcoli per la progettazione di componenti tecnici di sicurezza,

se necessario anche sulla base di dati relativi alla sicurezza che abbiamo determinato nel nostro laboratorio, qualora necessario.

Inoltre, effettuiamo calcoli di dispersione che consentono di stimare le conseguenze della fuoriuscita di sostanze. Questi calcoli sono parte integrante dei documenti di omologazione che i gestori devono presentare all’autorità competente.
Per il trattamento di questioni relative alla sicurezza, consilab mette a disposizione specialisti con comprovata esperienza e una pratica pluriennale, nonché una serie di programmi di simulazione di alta qualità come Flowmaster® e ChemCAD®.

Messa in sicurezza delle attrezzature a pressione

Per la corretta protezione dei contenitori a pressione, gli esperti consilab aiutano ad analizzare attentamente le possibili cause di un aumento della pressione. La portata massica da scaricare dalla sezione dell’impianto in caso di guasto, dipende quindi in modo decisivo dagli scenari identificati. Nel calcolo della portata massica scaricabile bisogna tener conto eventualmente dei flussi bifase. In casi complessi, come per la sicurezza dei reattori, può essere necessario eseguire il dimensionamento sulla base di calcoli dinamici di simulazione. In particolare, consilab svolge i seguenti compiti:

• Analisi di scenari con aumento di pressione → continua
• Progettazione dei dispositivi di limitazione della pressione (valvole di sicurezza /  dischi di rottura / sfiati)
  (anche per flusso bifase)
• Verifica computazionale delle linee di alimentazione e di scarico (anche per flusso bifase)  → continua
• Progettazione dei sistemi di ritenuta  → continua
• Registrazione / rilevamento di dispositivi di limitazione della pressione e di ritenuta in funzione

Messa in sicurezza di reattori chimici

Di norma, la reazione prevista nel funzionamento normale è ben nota. Tuttavia, in caso di avaria del regolare funzionamento, lo stato di un reattore può cambiare rapidamente e provocare reazioni indesiderate e spesso sconosciute, che possono provocare un aumento imprevisto e rapido della pressione, oltre la pressione di esercizio massima ammissibile del reattore.

Ogni possibile errore, che non può essere escluso con sufficienti misure di sicurezza in merito alla gestione del processo o all’organizzazione nel normale funzionamento, dovrebbe essere sottoposto a un test di laboratorio adiabatico riguardo l’eventuale velocità di aumento di temperatura e pressione. In questo caso non è necessario esaminare solo un percorso dell’aria di scarico bloccato, un eventuale guasto del raffreddamento o un errore nel controllo del riscaldamento, ma eventualmente. anche un errato dosaggio, accumulo, scambio di materiali di partenza, ecc. Di norma, a tal fine vengono effettuate prove in un calorimetro adiabatico, ad esempio VSP2. Insieme ai nostri esperti, potrete determinare quali prove devono essere eseguite e come per ottenere dati ottimali per la protezione dell’impianto.

Dalla curva della pressione durante la reazione e del raffreddamento si può dedurre se la reazione in esame è costituita da un sistema di reazione che produce gas (gassy system), un sistema a vapore (vapored system) o un mix di entrambi; un sistema ibrido.

I risultati delle prove sono inoltre utili per determinare le temperature e le pressioni massime, nonché i gradienti di temperatura (velocità di aumento della temperatura) e di pressione (velocità di aumento della pressione) necessarie per la progettazione di una valvola di sicurezza o di un disco di rottura.

Sulla base delle quantità di scarico durante il funzionamento, dei dati sui contenitori e degli studi adiabatici in laboratorio, è possibile calcolare non solo le sezioni trasversali necessarie per il deflusso, ma anche la probabilità di un deflusso bifase.

La progettazione vera e propria avviene solitamente con il metodo DIERS secondo Leung o secondo ISO 4126 parte 10. Il comportamento di fluttuazione (omogeneo, churn-turbolento, bubbly) della miscela di reazione nel contenitore, dipende dalla viscosità, dal livello di riempimento e dalla capacità di schiumatura della miscela. La densità della portata massica nella valvola di sicurezza o nel disco di rottura dipende fortemente dalla forma del flusso. Non si distingue solo tra flusso di gas puro, flusso di liquido puro e flusso bifase. Il calcolo con flusso bifase può essere effettuato secondo HEM (modello di equilibrio omogeneo) o HNE-DS (modello di squilibrio omogeneo secondo Diener e Schmidt).

Valutazione degli effetti di avarie

Gli effetti delle avarie devono essere descritti nelle relazioni sulla sicurezza per gli impianti che rientrano negli obblighi estesi dell’ordinanza sulle disfunzioni. Anche nell’ambito dei Land-Use-Planning devono essere effettuate valutazioni di impatto, utilizzate nelle vostre perizie dai nostri esperti resi noti ai sensi dell’art. 29a BImSchG. consilab offre:

• calcolo dei termini di origine (flussi di quantità rilasciata da perdite, pozze, ecc.)
• calcolo della propagazione per gas neutri e pesanti (VDI 3783, AUSTAL2000)
• calcolo dei raggi liberi (nube esplosiva, radiazione di calore, pressioni di esplosione)
• valutazione degli effetti di incendi ed esplosioni

Calcoli tecnici dei flussi

I nostri esperti effettuano calcoli stazionari e dinamici sui flussi nelle tubazioni. Al centro dell’attenzione vi sono le questioni tecniche sulla sicurezza, oltre ai compiti di ottimizzazione. I colpi d’ariete con la chiusura delle valvole o i rapidi processi di distensione, richiedono un’attenta analisi con l’ausilio di programmi di simulazione dinamica. Consilab offre le seguenti prestazioni in dettaglio:

• progettazione di diaframmi e sezioni a farfalla  → continua
• Calcoli dei cali di pressione (anche per il flusso bifase)
• Analisi dei rischi dei colpi d’ariete (ad es. con la chiusura repentina delle valvole)
• Ottimizzazione delle reti di tubazioni
• Messa in sicurezza dei serbatoi
• Calcolo delle sollecitazioni indotte dal flusso delle tubazioni (forze di reazione)
• Progettazione di scarichi per gas e dispositivi di distensione