Comportamiento Estructural de Tanques de Almacenamiento de Petróleo Debido a Fuego

Abstract

En este trabajo se presenta un análisis del comportamiento estructural de tanques de almacenamiento de petróleo bajo diferentes representaciones de fuego adyacente a la estructura, que se modelan como acciones térmicas. En la simulación numérica se modela la cáscara con elementos finitos de doble curvatura utilizando un código de propósitos generales. Para comprender la mecánica del comportamiento estructural de esta tipología se estudia la estabilidad de la cáscara bajo acciones térmicas. El estudio se enfoca en determinar las configuraciones deformadas y las temperaturas que identifican el estado crítico de pandeo y también el comportamiento poscrítico, mediante análisis de bifurcación lineal (conocido como LBA), análisis no lineal geométrico (GNLA) y análisis no lineal geométrico con imperfecciones (GNIA) respectivamente. Para el análisis se modela una geometría de tanque de almacenamiento de petróleo (representativa de diferentes volúmenes de almacenamiento) expuesto a una distribución de temperatura externa y una carga hidrostática interna, a fin de evaluar la influencia de las características del tanque en la respuesta y la posible estabilización producida por el fluido almacenado en el interior. Los resultados muestran que la inestabilidad se produce a temperaturas muy bajas, del orden de 150ºC, con modos que afectan la cara directamente expuesta al fuego.