Comportamiento poscrítico de tanques de almacenamiento de combustible sometidos a la acción de viento y fuego

Abstract

Un escenario de incendio en una batería de tanques de almacenamiento de combustible presenta muchas variables involucradas que interaccionan entre sí y modifican la distribución de temperaturas que actúan sobre un tanque en particular. Los tanques adyacentes a otro en situación de incendio son susceptibles de daño estructural que puede contribuir al desarrollo de un efecto dominó involucrando a otros tanques en el incendio. En trabajos anteriores se analizó la existencia de viento actuando simultáneamente con fuego en un tanque, esta acción produce una inclinación de la llama y una modificación de la distribución de temperaturas sobre el tanque en estudio. Este trabajo plantea un análisis estructural de un tanque metálico considerando simultáneamente la acción del viento sobre la estructura y la distribución de temperaturas obtenida por transferencia de calor desde la llama inclinada por el viento. El tanque en estudio se modela por elementos finitos mediante un código de propósitos generales (ABAQUS) y se realiza un análisis no lineal geométrico con imperfecciones geométricas para evaluar el comportamiento poscrítico. El viento actuando sobre el tanque genera una deformada que actúa como una imperfección geométrica sobre la estructura perfecta que afecta el comportamiento poscrítico. Se consideran como imperfecciones geométricas las formas de modo asociadas a la carga térmica y viento, y además la deformada por acción del viento. En el análisis se incluye la variación de las propiedades mecánicas del acero con la temperatura. Para esta simulación de fuego estudiada, el comportamiento inestable se produce a temperaturas del orden de la mitad de las correspondientes al estado estacionario.