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Cálculo Simplificado dos Efeitos de BLEVE.

"Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion"

BLEVE ou "Bola de Fôgo" é uma combinação de incêndio e explosão, com uma emissão intensa de calôr radiante, em um intervalo de tempo muito pequeno.
O fenômeno pode ocorrer, por exemplo, em um tanque no qual um gás liquefeito é mantido abaixo de seu ponto de ebulição atmosférico. Se houver um vazamento instantâneo de um vaso de pressão, por exemplo, devido a uma falha estrutural, todo, ou a maior parte de seu conteúdo, é expelido sob a forma de uma mistura turbulenta de gás e líquido, que se expande rápidamente, dispersando-se no ar sob a forma de nuvem.
A ignição dessa nuvem gera a "Bola de Fôgo", que pode causar danos materiais e queimaduras a centenas de metros de distância, dependendo da quantidade de gás liquefeito envolvida.

Veja naTabela 1 os efeitos da radiação térmica sobre a pele desprotegida e,
na Tabela 2, os efeitos, nas estruturas, da sobrepressão devida a explosão.

O objetivo desta página é apresentar um método expedito de cálculo dos seguintes valôres, para tanques de GLP - Gás Liquefeito de Petróleo:
a)Raio da "Bola de Fôgo" (R, em metros).
b)Tempo de duração da "Bola de Fôgo (t, em segundos).
c)Fluxo Radiante (q, em kW/m2), incidente sobre um alvo a uma certa distancia "r" do tanque de GLP.
O método foi apresentado originalmente na publicação da OIT intitulada
"Major Hazard Control, A Practical Manual" - International Labour Office
Geneva, 1987 , hoje disponível:
Major hazard control. A practical manual. An ILO contribution to the International Programme on Chemical Safety of UNEP, ILO, WHO (IPCS). 3rd impression (with modifications), 1994. x+296 pp. ISBN 92-2-106432-8. E, F, S. Sw. frs. 45.00. Available.
Veja uma Lista de Publicações da OIT


Equações:



M = Massa de combustível;
M = 50 % da capacidade do tanque, para tanque isolado;
M = 90 % da capcidade do tanque, para 3 ou mais tanques verticais agrupados.

F = Fator de Visada (View Factor)

E = Poder de emissão da superfície do tanque (kW/m2)
E = 270 kW/m2 , para tanques cilíndricos;
E = 200 kW/m2 , para vasos esféricos.

T = Transmissividade Atmosférica;
T = 1 - 0.058( Ln r )

r = distância, ao nível do solo, entre o alvo e o tanque de GLP (m)

Obs.: r (> ou =) a 2R

Exemplo:

Determinar o Fluxo de Radiação térmica (q) , devido a BLEVE, incidente sobre um alvo a 300m de um tanque cilíndrico, isolado, com 100 toneladas de GLP .


Glossário:

* Ponto de Ebulição Atmosférico:
Temperatura na qual a pressão de vapor de um liquido excede ligeiramente a pressão da atmosfera logo acima do liquido. Em temperaturas abaixo do ponto de ebulição a evaporação ocorre apenas na superficie do liquido. Durante a ebulição o vapor se forma dentro do liquido, subindo na forma de bolhas. O exemplo mais tipico é o da água fervendo.Se o liquido é formado por uma unica substancia ou se o liquido é uma solução azeotropica, a ebulição continua enquanto houver calor cedido, sem que haja aumento de temperatura, independente da quantidade de calor. Se aumentarmos a pressão sobre o liquido, a temperatura que define o Ponto de Ebulição tambem aumenta, até um valor máximo chamado Temperatura Crítica. Para a água, a Temperatura Crítica é de 374° C, para 217 atmosferas. Nao se consegue exceder a temperatura critica.
Se a pressão diminui, o Ponto de Ebulição tambem cai. A uma pressão de 0,006 atm a água entra em ebulição a 0 °C.
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* Solução azeotropica:
Solução de duas ou mais substancias que, sob pressão constante, tem uma temperatura de vaporização isotérmica constante.

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Tabela 1:
Efeitos da Radiação Térmica sobre a Pele Desprotegida

Nível de Radiação (kW/m2)	Tempo até sentir dor (segs)	Tempo até surgirem bolhas (segs)
22	2	3
18	2,5	4,3
11	5	8,5
8	8	13,5
5	16	25
2,5	40	65
< 2,5	Tolerância a exposição prolongada

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Tabela 2:
Efeitos da Sobrepressão, devida a Explosão, sobre Estruturas

Elemento Estrutural	Dano	Pico de Sobrepressão(kPa)
Janelas	5 % quebradas 50 % quebradas 90 % quebradas	0,7-1 1,4-3 3-6
Casas	Deslocamento de Telhas Quebra de Portas e Janelas Danos Estruturais Menores	3-5 6-9 3-6

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Saiba muito mais sobre BLEVE

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