Unignited high-pressure methane jet impinging on a pipe rack : a computational fluid dynamics study

Accidental scenarios involving high-pressure methane jet can be very dangerous. The flammable cloud extent can be influenced by the interaction between the jet and an obstacle. By means of Computational Fluid Dynamics, in particular using the ANSYS software package, several scenarios were investigated in order to predict the jet behaviour when a pipe rack acts as obstacle. The main aim of this work is that of understanding which parameters can affect the flammable cloud extent, quantitatively assessing the influence of a pipe rack on a methane jet and looking for some analytical correlations between one (or more) parameter of the pipe rack and the effect that it has on the Maximum Extent of the flammable cloud of CH4. Simulations were performed using an already validated pseudo-diameter approach that, avoiding the simulation of shock waves and other supersonic effects, leads to less computational efforts.

Scenari incidentali che coinvolgono i rilasci di metano ad alta pressione possono essere molto pericolosi. L'estensione della nuvola infiammabile può essere influenzata in seguito all'interazione fra il getto stesso e un ostacolo. Con l'obiettivo di prevedere come verrebbe modificata l'estensione della nuvola infiammabile quando un fascio tubiero agisce come ostacolo e quello di definire una correzione analitica, diversi scenari sono stati studiati con l'uso della fluidodinamica computazionale, in particolare con l'utilizzo del pacchetto di software ANSYS. Tutte le simulazioni sono state svolte con l'ausilio di un modello di diametro equivalente con lo scopo di evitare lo studio delle onde d'urto e di altri effetti supersonici, in modo da ridurre i costi computazionali.