A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Lightning protection of floating roof tanks
In tropischen Regionen der Welt können Schwimmdachtanks von Blitzentladungen mit Scheitelwerten von mehr als 200 kA getroffen werden. Ohne geeignete Maßnahmen zur sicheren Ableitung des hochenergetischen Blitzstoßstroms zur Erde kann der Blitzeinschlag zu katastrophalen Tankbränden führen. Ein Schwimmdachtank hat ein Schwimmdach, das den Austritt flüchtiger Dämpfe um mehr als 90% reduziert. Der Spalt zwischen dem Dach und der Tankhülle erzeugt eine elektrische Diskontinuität, an dem bei Blitzeinschlägen eine erhebliche Spannungsdifferenz aufgebaut wird. Etwa 95% aller blitzinduzierten Schwimmdachtankbrände entstehen an diesem Spalt, der mit entzündlichen Dämpfen angereichert ist. Verfügbare Methoden zur Bereitstellung einer direkten elektrischen Verbindung (Potentialausgleich) unter Verwendung von Shunts und Bypass-Kabeln sind unzureichend. Ziel dieser Dissertation ist es, die verschiedenen Auswirkungen des Blitzstroms auf Schwimmdachtanks zu untersuchen und risikoreiche Einschlagstellen zu identifizieren. Abschließend werden Blitzschutzsysteme für Schwimmdachtanks mit konventionellen Ansätzen vorgeschlagen und bewertet. Die Anwendung einer numerischen Simulation zur Ermittlung von Unterschieden in der Wahrscheinlichkeit eines direkten Blitzeinschlages auf die vernetzten Punkte einer modellierten Struktur bietet Vorteile gegenüber der Methode der rollenden Blitzkugel. Das Konzept wurde untersucht sowie Quellen numerischer Fehler und überflüssige Raumpunkte eliminiert, um ein verbessertes dynamisches elektrogeometrisches Modell (IDEGM) mit einer signifikanten Reduzierung der Rechenzeit von über hundert Stunden auf unter dreißig Minuten zu erhalten. Die Wahrscheinlichkeit eines direkten Blitzeinschlages in einen Schwimmdachtank wird durch dessen Höhe und Durchmesser beeinflusst. Für die betrachteten Fälle beträgt die Wahrscheinlichkeit eines direkten Einschlags in den Spaltbereich des Tanks etwa 73% bis 95%, wenn sich das Dach in seiner höchsten Position befindet. Die Simulation der Stahlwand des Tanks beim ...
Lightning protection of floating roof tanks
In tropischen Regionen der Welt können Schwimmdachtanks von Blitzentladungen mit Scheitelwerten von mehr als 200 kA getroffen werden. Ohne geeignete Maßnahmen zur sicheren Ableitung des hochenergetischen Blitzstoßstroms zur Erde kann der Blitzeinschlag zu katastrophalen Tankbränden führen. Ein Schwimmdachtank hat ein Schwimmdach, das den Austritt flüchtiger Dämpfe um mehr als 90% reduziert. Der Spalt zwischen dem Dach und der Tankhülle erzeugt eine elektrische Diskontinuität, an dem bei Blitzeinschlägen eine erhebliche Spannungsdifferenz aufgebaut wird. Etwa 95% aller blitzinduzierten Schwimmdachtankbrände entstehen an diesem Spalt, der mit entzündlichen Dämpfen angereichert ist. Verfügbare Methoden zur Bereitstellung einer direkten elektrischen Verbindung (Potentialausgleich) unter Verwendung von Shunts und Bypass-Kabeln sind unzureichend. Ziel dieser Dissertation ist es, die verschiedenen Auswirkungen des Blitzstroms auf Schwimmdachtanks zu untersuchen und risikoreiche Einschlagstellen zu identifizieren. Abschließend werden Blitzschutzsysteme für Schwimmdachtanks mit konventionellen Ansätzen vorgeschlagen und bewertet. Die Anwendung einer numerischen Simulation zur Ermittlung von Unterschieden in der Wahrscheinlichkeit eines direkten Blitzeinschlages auf die vernetzten Punkte einer modellierten Struktur bietet Vorteile gegenüber der Methode der rollenden Blitzkugel. Das Konzept wurde untersucht sowie Quellen numerischer Fehler und überflüssige Raumpunkte eliminiert, um ein verbessertes dynamisches elektrogeometrisches Modell (IDEGM) mit einer signifikanten Reduzierung der Rechenzeit von über hundert Stunden auf unter dreißig Minuten zu erhalten. Die Wahrscheinlichkeit eines direkten Blitzeinschlages in einen Schwimmdachtank wird durch dessen Höhe und Durchmesser beeinflusst. Für die betrachteten Fälle beträgt die Wahrscheinlichkeit eines direkten Einschlags in den Spaltbereich des Tanks etwa 73% bis 95%, wenn sich das Dach in seiner höchsten Position befindet. Die Simulation der Stahlwand des Tanks beim ...
Lightning protection of floating roof tanks
Adekitan, Aderibigbe Israel (author) / Rock, Michael / Beierl, Ottmar / Hannig, Martin
2022-12-22
Theses
Electronic Resource
English
Protection of Floating Roof Petroleum Storage Tanks against Lightning Strokes
| BASE | 2017
Horton floating roof for oil tanks
Engineering Index Backfile | 1945
Stability Analysis of Floating-Roof Tanks under Differential Settlement
| British Library Conference Proceedings | 2011
API bulletin on evaporation loss from floating-roof tanks
| TIBKAT | 1962