Assessing the Influence of Real Releases on Explosions (AIRRE)

Hovedmålet med prosjektet 'Effekten av realistiske utslipp på gasseksplosjoner' (AIRRE) var å gjennomføre en serie storskala eksperimenter som er egnet for å undersøke i hvilken grad innledende turbulens påvirker gasseksplosjoner i komplekse geometrier. Prosjektet inkluderte validering av beregningskoden FLACS, samt utvikling av robust metodikk for utføre risikoanalyse for installasjoner som håndterer og lagrer brennbar gass. Prosjektet startet i 2017. GL Industrial Services UK Ltd. (DNV GL) var vertskap for oppstartmøtet som ble holdt på testfeltet Spadeadam 12-13. oktober 2017. I løpet av prosjektet ble totalt 16 storskala eksperimenter utført. Disse har gitt et unikt og svært verdifullt datasett, som har blitt brukt til å validere den numeriske konsekvensmodellen i FLACS. Videre har eksperimentene gitt grunnlag for å undersøke den vanligste metoden som brukes i bransjen for å utføre kvantitative risikoanalyser, med spesiell vekt på effekten av turbulens før tenning. Resultatene fra denne analysen viser at den gjeldende metoden, som ikke tar hensyn til virkningene av turbulens før tenning, gir fornuftige resultater for mange ulykkescenarier. For noen scenarier, med spesielle kombinasjoner av rørtetthet (hindringsnivå) i testriggene, og plasseringen av tenningspunktet, påvirker turbulensen før antennelse imidlertid risikonivået betydelig.

The experiments conducted during the project confirmed that the presence of pre-ignition turbulence and flow can enhance significantly the overpressure developing during the explosion event, in specific scenarios, also in large-scale setups. This result is particularly relevant for quantitative risk assessment studies, in which it is common practice to replace the realistic simulated cloud with an equivalent cloud having the same reactivity level and quiescent (non-turbulent) near-stoichiometric conditions, assuming that the latter represents the "worst case scenario". A new equivalent cloud paradigm, enhanced with initial turbulence, was tested in the CFD solver FLACS. When the initial conditions are approximated correctly, such enhanced equivalent cloud mimics the explosion overpressure results obtained from the realistic cloud scenario in the FLACS simulations. These outcomes are expected to have long-lasting impact on the design of safety measures in the petroleum industry.