APPROACHES TO CALCULATION OF BUILDINGS IN EXTERNAL EMERGENCY EXPLOSION OF FUEL-AIR MIXTURE

Research article

Александр Николаевич Бороденко

Максим Александрович Липленко

Георгий Владимирович Мосолов

DOI:

https://doi.org/10.18454/mca.2021.24.5

Issue: № 4 (24), 2021

Published:

26.11.2021

PDF

Александр Николаевич Бороденко

ООО "НИИ Транснефть"

Максим Александрович Липленко

ООО "НИИ Транснефть"

Георгий Владимирович Мосолов

ООО "НИИ Транснефть"

Abstract

The article discusses various approaches to the calculation of loads on buildings from external explosions and the calculation of building structures by the finite element method. Comparison of various options for calculating the loads from external explosions is carried out using the example of calculating the control room building. The article considers engineering methods for calculating the parameters of explosive loads, which are currently used in design practice, in comparison with the method of numerical simulation of fluid dynamics (CFD). The results of comparison of dynamic and static calculations of the stress-strain state of the bearing structures of a monolithic reinforced concrete building are presented.

Keywords:

finite element calculation, fuel-air mixture, external explosion, dynamic factor, deflagration explosion.

Full text is available in pdf only

References

Барабаш М.С. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния кирпичного жилого здания при взрыве бытового газа внутри помещения / Барабаш М.С., Кирьязев П.Н., Ромашкина М.А. // Международный журнал по расчету гражданских и промышленных конструкций – 2016. - №12. – С. 73-85.
ЛИРА–САПР. Книга I. Основы. Е.Б Стрелец–Стрелецкий, А.В. Журавлев, Р.Ю. Водопьянов. Под ред. Академика РААСН, докт. техн. наук, проф. А.С. Городецкого. – Издательство LIRALAND, 2019. – 154с.
Программный комплекс ЛИРА-САПР. Руководство пользователя. Обучающие примеры Ромашкина М.А., Титок В.П. Под редакцией академика РААСН Городецкого А.С. Электронное издание, 2018г. – 254 с.
UFC 3-340-02 Structures to Resist the Effects of Accidental Explosions, Department of Defense, Washington, DC, 2008.
Аварийные взрывы газовоздушных смесей в атмосфере / Д.З. Хуснутдинов, А.В. Мишуев, В.В. Казеннов, А.А. Комаров, Н.В. Громов; М-во образования и науки Росс. Федерации. Моск. гос. строит. ун-т. Москва: МГСУ. 2014. 80 с.
СП 296.1325800.2017 Здания и сооружения. Особые воздействия. М.: Стандартинформ. – 2017. – 65 с.
Пособие по обследованию и проектированию зданий и сооружений, подверженных воздействию взрывных нагрузок. – М: АО «ЦНИИПромзданий», 2000. – 122 с.
Makarov, D. Modelling and simulation of lean hydrogen-air deflagrations in 120 m3 enclosure / Makarov, D., Molkov, V. // Hydrogen Safety Engineering and Research Centre (HySAFER).
Невская Е.Е. Повышение устойчивости зданий и сооружений при взрывах топливно-воздушных смесей на объектах нефтегазовой отрасли: дис. …канд. тех. наук: 05.26.03 / Невская Елена Евгеньевна. – Москва, 2018. – 122 с.
Larcher M. Explosions in complex geometries - a comparison of several approaches / M. Larcher, F. Casadei // International Journal of Protective Structures, vol. 1, no. 2, pp. 169–195, 2010.
Jingde Li. Internal and external pressure prediction of vented gas explosion in large rooms by using analytical and CFD methods / Jingde Li, Hong Hao // Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 2017. – 42 с.
СТО Газпром 2-2.3-351-2009 «Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных объектов газотранспортных предприятий ОАО «Газпром». М.: 2009. – 387 с.
Приказ Федеральной службы по экологическому. технологическому и атомному надзору от 31 марта 2016 г. № 137 «Об утверждении Руководства по безопасности «Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей».
Remennikov, A. The state of the art of explosive loads characterisation. In N. Lam, J. Wilson, G. Gibson & S. Anderson (Eds.), Australian Earthquake Engineering Society Conference (pp. 1-25). Wollongong, NSW: Australian Earthquake Engineering Society, 2007.
Remennikov A. M. Modelling blast loads on buildings in complex city geometries / Remennikov A. M., Rose T. A. // Computers and Structures 83. 2005. pp. 2197-2205.
Van Den Berg A.C. AutoReaGas – A CFD – Tool for gas explosion hazard analysis / Van Den Berg A.C., Mercx W.P.M., Mouilleau Y., Hayhurst C.J. // TNO Prins Maurits Laboratory. 1994. 15 p.